Cold pixel

Digitala systemkameror (ej vanliga digitala med fast optik)
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Cold pixel

Post by AstroFriend »

Någon som råkat ut för detta?

Ibland och det gäller både min Canon 5D och 6D kan en del pixlar bli helt fel nivå på. Ser ut som cold pixels fast det beror på något annat fenomen. På raw bilden ser det ut som svarta pixlar och så här blir det efter dark kalibrering, tvärtom.

Temperaturen avvek 2 rader mellan light och dark bilden. Har inte kunnat lista ut under vilka omständigheter detta märkliga inträffar.
hot pixel 6D.jpg
hot pixel 6D.jpg (5.42 KiB) Viewed 4964 times
/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Cold pixel

Post by hbar »

Vad är max/min i absolutvärde och vid vilket iso?

/Håkan
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Cold pixel

Post by AstroFriend »

Hej Håkan,

Jag croppade ut en del och la in analysen på samma bild, ISO800.
cold pixel analyze.jpg
cold pixel analyze.jpg (72.79 KiB) Viewed 4926 times
Att pixeln är lite utspridda är för att dithering användes när subbarna togs, värdena från subbarna är adderade och maxvärdet borde inte vara över 40x12000=480000=4.8E5

Jag har haft det här problemet tidigare och på annan kamera också, isotal jag brukar använda är 400, 800, 1600 och det verkar inte vara det som orsakar problemet.

Det verkar som om det är under stackingprocessen, man ser hur subbarna kalibreras med dark och då uppstår hålen eller coldpixlarna. Konstigt nog inte när jag manuelt drar bort en dark från en light bild. Och om jag inte minns alldeles fel så har det även hänt i programmet DSS, det här är Fitswork.

Men om du inte känner igen felet så ödsla inte någon tid på det för det är nog svårt att få fram det. Får nog kämpa med detta själv, tänkte bara om det var någon annan som råkat ut för det också.

Har tagit bort både hot pixel removal och temp compensation i dark cal eftersom det kan ge konstiga effekter när temperaturerna inte machar tillräckligt nära.

Skall prova några andra bilder också, men nu blev det på två serier av objekt så kanske blir så här på alla nu, för att senare försvinna, vi får se.

Lite liknande kunde man få i gamla IRIS, det arbetade med 16 bit sign, alltså +/-32000. Om man då gick över 32000 fick man overflow vilket resulterade i 32001 >-31999 (lite avrundat).

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Cold pixel

Post by AstroFriend »

Provade och stackade om bilderna i DSS och nu fungerade, så helt klart något med Fitswork som gör att det blir fel för just denna kombination. Misstänker något med dark bilderna och omatchade temp även om det i detta fallet bara skilde 2 grader. Fördjupar mig inte mer i det nu utan det löser sig nog med tiden.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Cold pixel

Post by hbar »

Jag har sett några pixlar som sett misstänkta ut på min 5d2 men inte grävt i det. Om man skall kunna relatera det till sensor/elektronik så måste man titta på en enstaka ligth o se hur några sådan misstänkta pixlar ligger i jämförelse med omgivande o vilket värde den har i dark. Beroende på värdet o om det verkar vara slumpmässiga variationer så kan man kanske hitta en rimlig förklaring.

Ser underlaget ok ut så måste det ju vara en bug i stacknings/dark programmet.

Darks på en icke kyld kamera är ju som du vet svårt att hantera. Var Canon sätter temp-sensorn vet man inte heller o det är ett stort chip med mycket elektronik runt (har haft isär några gånger). Uppvärmnings gradienten kan säkert vara flera grader över ytan när man börjar använda en kall kamera.

Cmos sensorer i moderna kameror har en hel del hyss för sig som jag har en känsla av kan ge konstiga fenomen på det sätt vi använder dom. Hur tex " on-chip technology to record the noise of each pixel before exposure" fungerar och vad de menar med "elimination of remaining quantum random noise is made possible by another technology known as complete electronic charge transfer" är för mig höjt i dunkel.
http://www.canon.com/technology/s_labo/ ... 03/05.html

Visst har cmos sensorn framtiden för sig pga all den forskning som läggs ner på dom. CCD tekniken kan inte konkurrera med den flexibilitet cmosen ger på videosidan o det är viktigt för dagens kameror.

/Håkan
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Cold pixel

Post by Martin F »

Själv har jag slutat med darks pga svårigheterna med temperaturer som varierar och jag tycker det fungerar bättre med dithering och många lights.


Sent from my phone using Tapatalk
User avatar
stoffe
Posts: 1780
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: Cold pixel

Post by stoffe »

Håkan jag har en fråga till dig. Vad är fördelen och nackdelen med CMOS vs CCD för vanligt stillbildfoto dagtid respektive för astronomi?

Jag har två DSLR kameror, den ena är en Nikon D80 med ICX493AQA CCD sensor (samma sensor som QHY10) och den andra är en Nikon D600 med IMX128L CMOS sensor. Att fota med dessa två kameror nattetid är en enorm skillnad i brus och artifakter. Jag vet att D80n har en del annat fuffens för sig som jag inte riktigt förstår, men med Nikon mode 3 så blir det relativt rena råfiler som i sig blir väldigt brusiga. Varför blir det så? Borde inte en CCD genrellt sätt vara lågbrusigare än CMOS? Det är något som jag fått höra från flera håll under lång tid.

D600 är listad som nr 6 och har halkat ner från tidigare tredjeplats på listan över de bästa DSLR kamerorna baserat på sensorns prestanda enligt DXoMark. Så dåligt kan det väl inte vara med CMOS? I stort sett alla DSLR tillverkare har frångått CCD tekniken.
http://www.dxomark.com/cameras#hideAdva ... pe=rankDxo

Kan den bra prestandan på CMOS kameror ha att göra med internbildbhandling och sånt som du skrev om i inlägget ovan som man inte har en aning om som konsument vad som egentligen händer men som ger ut en lågbrusig signal?

Jag håller med Martin F, darks är inte helt befogat för DSLR kameror och löses enklast med dithering och många lights. Kör man Nikon så bör man dessutom köra "dark current tool" från Nikonhacker då ska det fungera bättre med dark kalibrering det står beskrivet noga där hur man gör. Det finns kanske något liknande verktyg för Canon eller andra kameratillverkare men inget som jag känner till.
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Cold pixel

Post by Martin F »

Jag tror det är viktigt att hålla isär rent tekniska detaljer och de faktiska förutsättningarna. Att t.ex. jämföra en helt vanlig CMOS med en kyld CCD som arbetar på -40 grader blir inte helt rättvist. Kanske en av anledningarna till att din DSLR med CCD inte presterar på topp? Har själv jämfört darks från min CMOS vid +30 resp. 0 grader sensortemp. Enorm skillnad!


Sent from my phone using Tapatalk
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Cold pixel

Post by AstroFriend »

Hej Håkan!
Temperaturen är ju knepig som du säger på en DSLR, men Canon har i varje fall en temperatursensor och även om den inte mäter direkt på sensorn så efter ett tag så stabliliserar den sig och är ganska jämförbar med bilder tagna under andra tillfällen.

Gjorde om stackningen i DSS och denna gång fölla allt på plats så tydligen var det Fitswork i varje fall som strular. Måste vara någon parameter som man normalt inte kommer åt som ändrats, har ju blivit så här tidigare och efter ett tag har det återgått till det normala.

Canons "elimination of remaining quantum random noise is made possible by another technology known as complete electronic charge transfer" är väl tyvärr en mjukvaru noisereduktion som man helst skulle vilja vara utan i astrosammahang. Men säkert jättebra för vanlig foto och fatt ge snygga resultat vid mätningar, jmf Volkswagen :-)

Stoffe:ör
En stor skillnad på när man använder en CCD i en DSLR är att den måste läsas ut mycket snabbare, man vill ju inte ha en fördröjning på någon sekund eller mer, det orsakar brus. Man har normalt max 4 kanaler att läsa ut sensorn ifrån, men eftersom det får ta lite tid kan man på en CCD astro kamera lyxa till det med 16-bit. På en CMOS är det i regel en AD omvandlare per rad och då blir utläsningen långsam per AD även om den totala utläsningen går mycket snabbt. Sedan är ju CCDn kyld i en astrokamera.

Men CMOS har snart tagit in på allt vad en CCD sensor kan göra.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
stoffe
Posts: 1780
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: Cold pixel

Post by stoffe »

Martin F wrote: Att t.ex. jämföra en helt vanlig CMOS med en kyld CCD som arbetar på -40 grader blir inte helt rättvist. Kanske en av anledningarna till att din DSLR med CCD inte presterar på topp? Har själv jämfört darks från min CMOS vid +30 resp. 0 grader sensortemp. Enorm skillnad!
Min jämförelse är enbart mellan två DSLR kameror, ej kylda CCD kameror för astronomiskt bruk.
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Cold pixel

Post by Martin F »

stoffe wrote:
Martin F wrote: Att t.ex. jämföra en helt vanlig CMOS med en kyld CCD som arbetar på -40 grader blir inte helt rättvist. Kanske en av anledningarna till att din DSLR med CCD inte presterar på topp? Har själv jämfört darks från min CMOS vid +30 resp. 0 grader sensortemp. Enorm skillnad!
Min jämförelse är enbart mellan två DSLR kameror, ej kylda CCD kameror för astronomiskt bruk.
Jo jag vet, men jag menar i vanliga fall när man jämför CMOS vs CCD så är det väl oftast DSLR vs kylda astrokameror. Inte helt rättvist.


Sent from my phone using Tapatalk
jörgen_jo
Posts: 109
Joined: 2012-09-22 09:54:42
spamtest: JA

Re: Cold pixel

Post by jörgen_jo »

Hej !

Tänkte bara nämna ett fenomen som kanske inte är relevant här. Jag hade problem med min Atik 383. Det blev svarta prickar på en del bilder det är en kyld kamera så temperaturen är konstant. Jag misstänkte länge Nebulosity eller frost tills jag sprang på en artikel på nätet som påpekade att det här kunde uppstå om bilder togs med för låg spännng tex dåligt laddat batteri. Jag tar nu alltid bilder med fullt laddade batterier när jag inte kan använda nätaggregat. Problemet har efter det helt försvunnit. Vet inte men samma fenomen borde kunna uppstå med andra chip även om just KAF 8300 var extra känsligt.


Med vänlig hälsning
Jörgen
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Cold pixel

Post by hbar »

Hej Stoffe, allt är som vanligt en fråga om prioriteringar i teknikutvecklingen.

Tekniken att omvandla foton till elektron är samma, det som skiljer är utläsningen. I ccd så sker en laddningstransport från pixel till pixel som tar tid och den kan försämras pga att transporten inte är helt störningsfri. För cmos så tar man ut en spänning som sen distribueras ut till AD omvandlaren. Att transportera enstaka elektroner i en ccd är lättare ur brussynpunkt än att transportera motsvarande spänning (~10uV) i en cmos. Traditionellt gav detta högt brus, kopieringseffekter mm i vanliga video-cmos sensorer. Även enkla ccd-er för videobruk har förhållandevis dålig dynamik då de är optimerade för video flöde.

Eftersom allt kan integreras på samma chip i en cmos sensor så kan man kosta på sig att ha många omvandlare för att få hög hastighet. HD-video kan samsas med högupplöst stillbild genom analoga grindnät som ändrar upplösning och utläsning. Många års teknikutveckling på cmos gör att för vanlig användning där man också prioriterar högupplöst video har gjort att ccd-erna inte längre kan konkurrera.

För att få en bra lågbrusig bild i en dslr så måste man hjälpa sensorn oavsett om man har ccd eller cmos teknik (även om man kanske måste hjälpa cmos-en mer). Tar man bara en enkel bild så spelar det ingen roll att kameran har gjort den snyggare genom att plocka bort lite brus. Problemet blir om man vill ha fram information som ligger dolt i bruset genom att öka signal brusförhållandet med stackning o medelvärdesbildning. Nikon var tidigare kända för att även om man stängde av all bearbetning man kunde i deras menyer så var den ändå inne o pillade på raw-data. Jag undrar om inte även Canon (spec i de nyare modellerna) också har en del (ev i hårdva) hyss för sig som kan ställa till det ibland men det är bara en gissning.

Cmos sensorn är betydligt billigare att tillverka då den kan samsas med övriga cmos chip som de flesta fabriker producerar. Det är värt mycket pengar för kameratillverkarna att hitta på teknik (o ibland genvägar) som producerar bättre bilder och har fler finesser än konkurrenten till ett lägre pris. Vi är tyvärr en alldeles för liten kundkrets för att de skall lyssna på vår speciella behov.

Ccd-sensorn är omodern och har inte utvecklas på samma sätt men fördelen om man skall ta bilder på mycket ljussvaga objekt är att man kan göra en mycket bättre ad-omvandling i en extern omvandlare och har bättre böjlighet att skydda laddningstransporten fram till utläsningen i en passiv chip som endast drivs av välkontrollerade klocksignaler i en elektriskt tyst miljö. Detta kräver ansträngning och är dyrt om det skall bli bra vilket inte alltid amatörkamera tillverkare kostar på sig.

Jag köpte en trasig D50 för sensorn skull o tänkte se om jag kunde få till en liten smidig färgkamera att ha med på astro-resa då jag prioriterar låg vikt o vill vara oberoende av dator/färgfilter mm. Här är några länkar som jobbar på liknade
http://www.cloudynights.com/topic/48462 ... -building/
http://www.cloudynights.com/topic/49753 ... px-camera/
Tänkte man kunde använda en raspberry pi med ett litet drivkort så hade man en kompat liten astro kamera där man kunde kontrollera allt själv. Med den nya 7"displayen så kan man få till bra fokus/meny möjlighet.

Men många andra mer prioriterade projekt så det får vänta ett tag.
/Håkan
User avatar
stoffe
Posts: 1780
Joined: 2011-12-04 00:36:14
spamtest: JA
Location: Uppsala (UAA)

Re: Cold pixel

Post by stoffe »

Tack för informationen. Jag tittade även på dina länkar. Din länk nr 2 såg väldigt intressant ut. Säg att man köper en gammal D40/D50 som är trasig för sensors skull, så avdebayrar man den och pcb-kortet har redan ett hål för att montera kylning på baksidan av CCD-chipet. Då skulle man få en riktigt vass CCD-kamera. Om man nu lyckas med projektet, det verkar svårt.

Kul att de nämner två olika metoder för att ta bort CCD-chipet från kamerans kretskort, den snabba och den säkra metoden :)

Ta en titt på denna monokrom-konverterade D600an. Fina bilder! Dock är det CMOS sensor och inte CCD men det jag ville få fram var att sensorn är konverterad från färg till monokrom.
https://nikonhacker.com/viewtopic.php?f=9&t=2548
Kameror: Nikon D600, ZWO ASI290MM, QHY9
Newtonteleskop: ZW305 12" f/5, Cave Astrola Deluxe B 1965 8" f/8, TS Optics 8" f/4
Refraktorer: Nikon 300 mm f/2.8 + ytterligare några Nikongluggar
Bygger EQMOD-kablar på beställning.
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Cold pixel

Post by hbar »

Jo man tappar mycket ljus i bayer filtret men måste man ha kvar kamerans bearbetning av bilden så får man också ta hänsyn till att den ger olika gain för de olika färgerna för att ge ett resultat som efterliknar ögats. Den röda kanalen (de pixlar som var det) förstärks rätt kraftigt i förhållande till de andra för att kompensera att ir-filtret börjar dämpa redan vid 500nm. Det är därför som många upplever att den röda kanalen brusar mer.

Modigt att gå på o tvätta bort masken, undrar hur många kameror han misslyckades med:). Om du vill ha en stor kyld mono sensor så är där ett gäng som köpt in beg mikroskop kameror från quantrix på ebay
http://www.cloudynights.com/topic/328659-quantix-help/
De har lyckats rätt bra. Jag köpte också en sådan med kaf6303 sensor men mitt ex var utan slutare så jag håller på att göra ett kombinerat 2" filterhjul med integrerad roterande slutare. Hade hoppats få klart det till denna säsongen men det hinner jag inte (nytt obs bygge har tagit all tid).

/Håkan