CCD colori/BN e risoluzione

Daisuke

Chiedo scusa in anticipo, farò domande banali, sto cercando di capirne di più sui CCD.
Quello che ho capito (o che credo di aver capito) è che, puntando alla massima qualità e sensibilità, la camera CCD dovrebbe essere BW, a partià degli altri fattori (ovvero, ho visto che vendono la stessa camera monocromatica ed a colori al medesimo prezzo, quindi la parità di fattori penso sia reale). Per avere il colore ci si deve dotare di filtri, e combinare le varie immagini ottenute. Il risultato sarà l'immagine a "piena risoluzione" del sensore della camera.
La versione a colori invece, tramite una maschera di colori (di Bayer, giusto?) fissata definitivamente sul sensore interpola automaticamente i vari valori, perdendo però in risoluzione rispetto alla camera BW.

E' corretto quello che ho scritto fino ad ora?
Se si, mi chiedo anche la seguente cosa: la maschera di bayer è di 2x2 pixel (normalmente? sempre?), l'immagine risultante avrebbe la stessa risoluzione/sensibilità di una ipotetico sensore monocromatico di pari caratteristiche ma con un totale di pixel diviso per 4 (ma con in più l'informazione sul colore) oppure no? Se "no", cosa cambierebbe?

Ed aggiungo una domanda ancora più stupida: per ottenere il colore da una camera monocromatica, servono 3 filtri R-G-B, o qualcosa di altro o più specifico? Ed ancora: fino a che dimensione di sensore possono andare bene filtri da 31,8, e quando si deve passare a quelli da 2"?

Scusate le tante ed ingenue domande, alle volte per capire bene le cose si deve passare per percorsi banali...

Grazie

GHISO983

Ciao ti rispondo io avendo da poco dovuto sciegliere la ccd.
Io arrivo dalla canon, e la cosa che più pesava era proprio la matrice di bayer, una camera a colori è ovviamente più semplice da utilizzare e meno costosa (non ha bisogno di filtri che sono molto costosi).
La matrice di baier altro non è che una serie di microfiltri colorati, posti sul singolo pixel, che servono per creare i colori.
Quindi per avere la stessa quantità di segnale ti occorre integrare di più (alla fine a lati pratici in termini di tempo ed anche risultati il ccd bn con i filtri vince su tutti i fronti magari di poco ma cmq vince)
L'unico reale vantaggio di un ccd a colori è che con la stessa spesa di un ccd in bianco e nero hai una strumentazione completa anche per i colori, e ti aveti qualche passaggio in più durante l'elaborazione ma è veramente poca cosa......
per questo io sconsiglio l'uso di un ccd a colori (se si vuole risparmiare ci si compera una dslr moderna ;-)

) Ma secondo me, il passaggio da dslr a ccd, comporta ancheun cambio completo della filosofia di fotografare il cielo.
ovviamente tutto questo imho

Daisuke

Grazie Ghiso983, praticamente confermi che non ho scritto sciocchezze.
Continuo a chiedermi a questo punto se una camera a colori con dimensioni maggiori possa essere equiparata ad una di dimensioni minori monocromatica. Faccio un esempio: la Atik 383L+ a colori, rende (circa) quanto una 314L+ monocromatica (approssimato, ho fatto circa 8Mpixel / 4 (bayer 2x2) = 2 Mpixel... mi pare siano più o meno i dati delle camere indicate), oppure il fatto che i singoli pixel, di dimensione in qualche modo paragonabile, rendono comunque più efficiente il sensore monocromatico più piccolo?
In pratica il dubbio è: usando il sensore maggiore a colori, si riesce ad arrivare alla "qualità" (perdonate il termine ambiguo, vorrebbe riassumere le cose già dette a favore dei monocromatici...) di un monocromatico più piccolo, o quest'ultimo "vince" in qualsiasi caso?
Spero di essermi spiegato e non aver fatto più confusione di prima...

GHISO983

Sono due camere diverse con dimensioni del sensore diverse una a colori una bn non ha il minimo senso paragonarle (per rispondere alla tua domanda è un no secchissimo!)
mettiamo per ipotesi che esiste una camera delle stesse identiche dimensioni della 8300 con pixel 2 volte più grandi......
avresti un pixel con area 4 volte più grandi che raccoglie 4 volte la luce (ed ha una capacità di raccogliere luce molto maggiore! non sottovalutare questa possibilità!).....
invece una 8300 binnata 2x2 avresti un unico pixel formato da 4 pixel con i filtri sopra quindi la quantità di luce raccolta è la stessa non 4 volte tanto!!! cambia solo che non fai più interpolazione!
Le due camere non sarebbero minimamente equivalenti.....
E poi per quale astruso motivo ti comperi una camera per fare binning 2x2?
Lo sai cosa serve il binning 2x2?
Non voglio prenderti in giro voglio solo sapere quello che sai per spiegarti meglio il tutto!! :wink:

astrolab68

Ciao,

ti parlo del mio semplice pensiero, che nacque anni fa, e che porto avanti e continuerò per sempre a mantenere.
Ho sempre poco tempo, il mal tempo ci mette del suo... quindi il risultato è: poco tempo a disposizione; se poi sommiamo i tempi per l'elaborazione... non mi passa più!!! E i dark, i flat i bias... da impazzire!!!
Ho iniziato anni fa con una SBIG ST2000 in bianco e nero con ruota porta filtri... risultato, dopo le poche uscite, ogni volta mi portavo a casa un solo soggetto, che poi non finiva mai ben realizzato, perché riprendere in LRGB devi moltiplicare tutto x 4 se non di più e c'è sempre qualche intoppo (mal tempo, ruota che fa le bizze).

Come risolvere il tutto... l'ho venduta e mi sono preso la sorella a colori (ST2000XMC)... e ho avuto le prime soddisfazioni (con un solo scatto vedevo già il risultato)... da lì, il pensiero di aumentare il formato del sensore... venduta, ho preso la ST4000XMC... figata!!! Ora, che ho acquistato un Pentax75, vorrei venderla per passare alla sorella maggiore la STL11000 a COLORI... perché?!?!
Formato maggiore (ENORME!!!) e DA SEMPRE, un risultato più che soddisfacente, perché in un quarto del tempo ho un'ottima immagine, che potrebbero solo migliorare se imparassi ad usare bene i SW ed elaborassi meglio. Tornando a casina, come minimo, mi porto a casa almeno 4 oggetti diversi ben ripresi. E le soddisfazioni ci sono.
I tempi di esposizione, poi alla fine non cambiano tantissimo... certo, avessi più tempo e facesse sempre bello e abitassi sul Monte Amiata, penserei anch'io di avere il meglio, ma parliamoci chiaro... quanta differenza c'è REALMENTE da un CCD in BN da uno a COLORI... senza contare i costi e i filtri e la ruota porta filtri?!?!

Ecco delle mie immagini, per farti un idea (tutte riprese fatte con 4/6 max scatti, pochissimi dark, no FLAT, no BIAS)...

http://www.astrophotogallery.org/member ... c2244.html
http://www.astrophotogallery.org/member ... italy.html
http://www.astrophotogallery.org/lg-har ... 3-m42.html
http://www.astrophotogallery.org/member ... -6995.html
http://www.astrophotogallery.org/member ... c-869.html
http://www.astrophotogallery.org/member ... cigni.html

Per me sono BELLISSIME!!!

Ciao

Dario

Daisuke

Hehe, mi tocca fare "i compiti"...

Allora, per quanto ne so ora, il binning significa prendere il segnale di più pixel adiacenti (ad esempio in matrice 2x2) in modo da aumentare la sensibilità, a scapito della dimensione del pixel. Se ho capito giusto, questa sensibilità aumenta in quanto c'è più margine prima di arrivare al blooming del segnale sui pixel adiacenti.

Da questo punto di vista mi immagino una matrice di Bayer come una sorta di binning perenne, con però il segnale sul colore. Questo era il mio ragionamento. Evidentemente perché la considerazione funzioni, i pixel della camera più grossa dovrebbero essere 1/4 (in dimensione) rispetto ai pixel di quella più piccola. Dato che i pixel della più piccola (almeno nell'esempio) sono comparabili come dimensione (6,45 uM contro 5,4 uM) il paragone perde di significato, a meno di considerare sensori CCD più diversi tra loro.

Compitino giusto o sbagliato?

E se la camera monocromatica avesse pixel quadrati di 5,4*2=10,8 l'equivalenza sarebbe comunque sbagliata, o in tal caso ci si potrebbe ragionare su?

Grazie, non mi ero sentito preso in giro! Dovevo?

twuister73

Non ho esperienze dirette di CCD, ma leggendo qualcosa in giro posso dire che:
Il sensore monocormatico è sempre vantaggioso, in quanto tutti i pixel di cui è dotato vengono impiegati per catturare i fotoni per ciacuna banda in cui il filtro è centrato, quindi tutti i pixel del sensore sulla banda del R, tutti i pixel sulla banda del B, e così via per il G, per la luminanza che copre invece tutti i colori tagliando però l'ir non a fuoco, per l'h-alfa sulle nebulose ad emissione ecc...
Quindi a parità di sensore, il monocromatico vince sempre.
Se invece si confrontano sensori differenti monocromatici e a colori, entrano in gioco tantissimi altri fattori e si richia di creare un gran minestrone, in quanto entrano in gioco la sensibilità del singolo pixel, le sue dimensioni, il suo rumore elettronico di lettura, la densità dei pixel in rapporto alla dimensione totale del sensore, l'efficienza quantica ecc....
Secondo mè bisogna scegliere le dimensioni del sensore CCd in funzione delle ottiche che si possiedono e tenendo conto quindi della scala d'immagine per singolo pixel che si andrà ad ottenere considerando l'intero treno ottico. Fatto questo, indubbiamente bisogna andare sul monocromatico.
Altrimenti, se si vuole restare sulla matrice di bayer, la reflex, in termini di rapporto qualità/prezzo, è ancora vantaggiosa.
Spero di aver dato un contributo utile alla discussione.

Daisuke

grazie astrolab68, capisco perfettamente il senso di quello che mi dici.
Anche se non riesco a vedere foto nei link postati, sorry.

Qui poi la domanda potrebbe essere spinta più avanti: accettato il "compromesso" del CCD a colori, ci si preclude qualche altra cosa specifica? Sto pensando in particolare ad eventuali misure astrometriche, non ho ancora capito se quelle con un sensore a colori si possano fare o meno...

astrolab68

Daisuke... prova ora... avevo fatto male il copia/incolla...

http://www.astrophotogallery.org/member ... c2244.html

http://www.astrophotogallery.org/member ... italy.html

http://www.astrophotogallery.org/lg-har ... 3-m42.html

http://www.astrophotogallery.org/member ... -6995.html

http://www.astrophotogallery.org/member ... c-869.html

http://www.astrophotogallery.org/member ... cigni.html

Per le misure astrometriche, penso non ci siano problemi... anche se non ho mai provato... e non credo di avvicinarmi a questa "area" astronomica.
Per esempio, io faccio gli Halfa con il CCD a colori, suddvidendo il segnale in 4 file L+R+G+B tengo L e R... mi sembra ottimo anche senza il sensore BN.

Ciao

Massimo Costa

Dal punto di vista spaziale, le versoni a colori e mono dello stesso CCD permettono la stessa risoluzione avendo stessa grandezza di pixel e quindi la stessa copertura arcsec/pixel. In realtà, il valore di due canali su tre è interpolato (attenzione, non copiato, ma una sorta di media) dai pixel adiacenti, per cui, se per risoluzione consideriamo anche la capacità di distinguere due particolari diversi vicini, ecco che la versione a colori sa farlo bene solo su un canale su tre di ogni pixel. Da ciò deriva la "minore" risoluzione dei CCD a colori, che però non ha a che fare con il concetto di binning. Ci sono vari documenti in rete che cercano di quantificare questa minore risoluzione, ma non ho i link sottomano.

Ciao

Massimo

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