
Комментарии 65
под одним и тем же названием продаются камеры прямой и обратной засветки, но с разным размером пиксела, очень легко купить не ту камеру.
мы поинтересовались на цену камеры Dhyana в России с характеристиками близкими к представленными в этой статье, с обратной засветкой — конечному пользователю будет стоить около 17-20 000 евро, при этом срок поставки достаточно большой.
ps: Dhyana 400BSI имеет пиксель 6.5мкм
Срок поставки в США не более месяца (зависит от выпуска моделей / updates). То, что в России все малотиражные товары, комплектующие и средства производства стоят в три раза дороже — особенности России.
Dhyana 400BSI, по данным, что я нахожу в интернете размер пикселя 6.5мкм?
это большое отличие:

и второй, узкоспециализированный вопрос: вы можете заглянуть в вашу камеру и сказать, есть ли на сенсоре защитное стекло? (у камеры оно должно быть, а именно на самом сенсоре?), если оно есть, можете посветить на него и посмотреть, есть ли блики на защитном стекле?
Я кстати так и не понял кто VS400 / VS320 делает. НПК Фотоника перепродавец, а не производитель.
Поясню, откуда такой вопрос — на сенсорах обратной засветки, которые стоят в Дианне установлены временные стекла с пропусканием всего 85%. К сожалению, мы лично не видели Диану 400, но хотелось бы узнать производитель камер снимает защитные стекла сенсоров или нет?
ps: как бы, если у сенсора 95% QE, то защитное стекло с пропусканием 85% должно быть снято. Блик на защитном стекле сенсора должен быть явно виден, если стекло без просветления.
ps: VC400 и VS320 разрабатывается и производится подразделением КБ ВиТА НПК Фотоники… более подробно можно уточнить у них.
> К сожалению, мы лично не видели Диану 400
Есть две Дианы 400 — старая 400D и новая 400BSI (back illuminated).
> Дианне установлены временные стекла с пропусканием всего 85%
Нет, такие плохие стекла сделать крайне сложно даже в 19 веке. Такого не бывает. В худшем случае на границе диапазона потери не более 5% а в центре 1% (в худших случаях). 85% это сам сенсор в модели 400D
к сожалению, как обычно бывает у нас в России, информация почему-то не выкладывается в общедоступные ресурсы или на сайт, даже что бы оформить эту статью было получено разрешение производителя.
все камеры, которые VC, VL, VS нам предоставила НПК Фотоника из Санкт-Петербурга, я не знаю можно ли здесь выкладывать ссылки, но организация легко находится в поиске. Уверен вы можете позвонить и получить необходимую информацию непосредственно у них.
цену то же можно узнать у них, но уверен, что камера стоит не дешевле ЭОП, тк одно из её назначений — замена ЭОП третьего поколения, автонометрия, медицина и наука.
Я не думаю что sCMOS дороже ЭОП. Есть очень много моделей sCMOS. Цена дорогих камер определяется охлаждением и маркой производителя (то есть качеством дизайна). Лучший — Andor.
Круто!
вы посмотрите какие гигантские тени на видео этой камеры
True color night vision Osprey demo SPI
до true точно не дотягивает =)

разница в освещении ночью при Луне и в безлунную ночь минимум в 200 раз
так что нас западные маркетологи — обманывают

Они как бы разные. есть 3, а есть плюсы.
нам ЭОП передавался производителем специально для сравнительных испытаний с камерами видимого диапазона и как ЭОП 3+ поколения.
для специалистов информация из паспорта изделия:
Спектральная чувствительность фотокатода (измеренная) 225 (типовое для 3п — 150)
Коэффициент преобразования: 57000 (типовое для 3п- 40000)
— сейчас специально зашёл на сайт Raytheon, посмотрел картинки сравнения 1-3 и 3+ поколения (на сайте мало информации) — это математически синтезированные картинки из одной с хорошим освещением. На картинке с 3+ поколения отсутствует фотонный шум — что не возможно.
Для освещения типа «звездное небо» при экспозиции 40мс (или 25Гц) приходится во всем диапазоне до 1мкм всего 55 фотонов, максимальное соотношение с/ш должно быть всего 7 или три бита! =) это очень заметный фотонный шум, так что с уверенностью говорю, что реклама Raytheon нас обманывает
это конечно возможно. Но есть и другой вариант — набрать в гугле generation 3 night vision comparison и поискать в картинках.
да, совершенно верно, можно, но начинаем внимательно вглядываться и получается:
1. в половине видео явно видна тень от Луны

2. в другой половине видео в интернете используется видеокамера, которая автоматически переходит в режим накопления и снижения частоты (где-то до 5Гц)…
При этом чудес не бывает, плотность фотонов строго определена и больше их не будет,
если их 50 за 40мс, то и соотношении сигнал шум получится как корень из этой величины (и это если зарегистрировать все фотоны).
ЭОП который дали нам имеет хорошую квантовую эффективность и насколько это возможно усиливает поступающих на него сигнал.
— именно по этой причине родилась эта статья, что бы для одной частоты, к примеру 25Гц, показать что и как видно в разных диапазонах
Никто эти фотоны не видел. Что, если их нет? Почему свет не может оказаться теми-же радиоволнами?
к сожалению, или к счастью, уже доказано, что свет представляет собой кванты с энергией E=hv.
Почему свет не может оказаться теми-же радиоволнами?Потому что свет — это ЭМ-излучение одного диапазона частот/энергии, а радиоволны — это ЭМ-излучение другого диапазона частот/энергии.
Если же вы имели в виду не радиоволны, а ЭМ-волны, то фотоны — это они и есть. Откройте для себя квантово-волновой дуализм.
Читал. Частицы виртуальные, а ещё и калибровочные. Думаю, что это для удобства придумано.
Signal to Noise Ratio там есть, а вот коэффициента преобразования как-то не видать
из паспорта на этот ЭОП: SNR: 28.3
но это видимо при оптимальной освещенности, кстати интересно, получается, что ЭОП может одновременно до насыщения зарегистрировать 800фотонов, после чего достигает максимальной яркости…
Думаю все параметры сильно связаны между собой физикой, но, к сожалению, не силён в устройстве электронно-оптических преобразователей.
Возможно, эта камера делает несколько снимков и считает по формуле (n1+n2+n3+n4+n(x-2)+n(x-1)+n(x))/x. В таком случае шума будет в разы меньше.
если те, что в статье, то у нас была возможность управлять всеми функциями камер, все «улучшайзеры» были отключены, данные с камер считывались сырые.
межкадровая обработка во всех камерах точно отключена, за это ручаемся и для подтверждения все видео выложены без сжатия на файлообменник.
Может, аппаратный улучшайзер, который сразу после матрицы стоит и неотключаемый? Своего рода фвч.
Может, аппаратный улучшайзер, который сразу после матрицы стоит и неотключаемый? Своего рода фвч.
на всякий случай пересмотрел видео на наличие межкадровой обработки, для этого выбрал кадры, где падает светодиодный фонарь
вот ЭОП

вот видимый диапазон

вот SWIR

для всех видео: нет межкадровой обработки, у SWIR увидеть сложнее, но я рядом расположил два кадра, на втором кадре нет следа от предыдущего.
— если межкадровой обработки нет, то после преобразования фотона в электроны соотношение сигнал шум поднять никак нельзя, только ухудшить (можно «зализать» изображение прогнав фильтр, но тогда потеряем в разрешении)
Можно уточнить про 55 фотонов: это на каждый пиксель данной камеры (т.е. 11х11мкм) или на какую-то общепринятую единицу площади сенсора?
это значение для конкретной матрицы и примененного объектива, измеренное на практике с применением этой конкретной матрицы.
К сожалению, очень много времени прошло, можно заново пересчитывать и измерять, но порядок примерно такой, что ночью на пиксель 11х11мкм прилетает 50-70 фотонов на кадр 50мс.
Другой вариант, возможно, более надежный - выбраться с радиометром от 0.4 до 1мкм и промерить фактическую освещенность (но именно радиометром, а не люксметром).
Один важный момент: это пиксель монохромного сенсора, т.е. все эти 50-70 фотонов достигнут фотодиода и 95% преобразуются в полезный сигнал (исходя из характеристик сенсора GSENSE400BSI). А если это обычный цветной сенсор, то на их пути будет ИК-фильтр, а потом ещё цветные фильтры Байера - так что из этих 50-70 долетит по моим прикидкам раз в 6 меньше. Что касается люксметра - применять его при освещённостях порядка тысячных долей люкса - не лучшая затея уже хотя бы потому, что крайне непросто найти люксметр для таких значений (например, LXP-10A), да и погрешность там будет слишком высока.
дополню, чтобы чуть лучше разобраться в люксах, ваттах, фотонах и электронах, можно почитать статью Михаила Крутика и Виктора Майорова:
Люмены, канделы, ватты и фотоны. Измерения чувствительности телевизионных камер на основе ЭОП и ПЗС
Хорошая статья и в ней весьма любопытная таблица, из которой следует, что освещённость, создаваемая ясным небом в безлунную ночь в ближнем ИК-диапазоне должна быть на порядок выше, чем в видимом. Однако в Википедии в статье про ПНВ написано (цитата): "В ближнем ИК нет естественных источников, кроме солнца," В итоге кому верить?
wiki не всегда права, верить практике
посмотрите кадр в моей статьей подписанный "Вот кадр с VS320 (SWIR):", там явно видно, что небо светится в SWIR - это естественное свечение в верхних слоях атмосферы. Чуть ниже кадр сняты в тоже время, но в видимом свете, видно, что небо в видимо свете черное и явно видны звезды. Именно свечение атмосферы в ближней ИК области (в значительной степени) используется ЭОП ПНВ.
Полагаю, понятие "видимый" не совсем корректно в отношении кадров с VC400: разве она не должна фиксировать ближний ИК? Ведь насколько я понял, в ней нет IR-cut-off фильтра перед сенсором. Я не смог найти график спектральной чувствительности сенсора GSENSE400BSI, но в характеристиках на сайте указан диапазон UV (0.2 — 0.4 мкм) / VIS (0.4 — 0.75 мкм) / NIR (0.75 — 1.1 мкм) так что смею предположить, что на NIR приходится больше половины её общей чувствительности.
Переместите фотографии на habrastorage.org
Сейчас они припаркованы на радикале, будет сильным преуменьшением сказачть что он ужасен.
температура поверхности печки на момент съемки была около 100 градусов, а у моего замёрзшего лица около 35'C.
Камера ближнего ИК диапазона видит в диапазоне до 1.8мкм. Если посмотреть на спектр излучения черных тел

то температура тела человека «немного» не дотягивает до 2мкм… по этому само по себе лицо не светится, а только отражает. В ближнем ИК отражает плохо, вот для примера как выглядит лицо человека в SWIR диапазоне. Поверьте — я не негр и даже не блондин, и даже не в белой, а черной рубашке =)


и полученное изображение больше похоже на негатив, чем исходное
Это SWIR диапазон.
Я постараюсь найти время и напишу статью по этому диапазону — там много чего интересного.
Интересно было-бы в ИК спектре астро-фото опробовать, через ньютон должно работать.
в микроболометрах тепловизионная «ячейка» принимает температуру в зависимости от температуры объекта, при этом меняется её сопротивление, на короткий промежуток времени (ооочень короткий) к тепловизионной ячейки подключают напряжение и измеряют её сопротивление. Таким образом, косвенно измеряется температура объекта.
В SWIR диапазоне применяют InGaAs — приёмники, ячейки которых чувствительны к фотонам диапазона до 2.2мкм. Ячейки разработанные на базе InGaAs с вероятностью где-то 70% (в частности для приёмников VS320) преобразуют фотон в электрон, который попадает в потенциальную яму ячейки. Далее вынос производится по аналогии с ПЗС или КМОП структурой, то есть ячейки по строкам выносятся в регистр хранения, а потом последовательно подаются на АЦП, где происходит их аналого-цифровое преобразование.
Таким образом, в SWIR диапазоне прямое измерение, а в тепловизионном (в микроболометрах) косвенное. Квантовая эффективность (и вообще эффективность) прямого измерения обычно выше.
Астрофото в ближнем ИК спектре будет посвящена отдельная статья. Есть общее понимание, что в ближнем ИК должно быть больше звезд, в том числе постоянных, но пока, к сожалению, материала мало.
уровень «белого» при астрофото соответствовал около 2000е, а полная ёмкость потенциальной ямы сенсора 90000е, таким образом, если звезда очень и очень яркая, то она заливает яму очень сильно и возможно даже растекается по поверхности сенсора над соседними ячейками, при сбросе сенсора видимо не все электроны сбрасываются.
полностью этот эффект нами пока не изучен, но именно «неполный сброс» (независимо от того чем он обусловлен) даёт эти хвосты.
ps: астофото собраны из отдельных кадров количеством несколько сотен, каждый с экспозицией 1с, тк монтировка была добсон без приводов, гидирования не было, по этому максимальная экспозиция отдельного кадра была ограничена смазом естественного движения звезды.
как-то так выглядел отдельный кадр до обработки =)

ps: слева от галактики черточка — это спутник =)
управление усилением у EMCCD должно быть реализована адаптивным, то есть в случае, если света достаточно, то усиление отключается, если не достаточно, то включается. Так же производитель L3 регулирует поток освещённости падающий на сенсор с помощью диафрагмы, думается, что это сделано не спроста. И да, мы слышали, что EMCCD деградируют, но точной информации нет. Думается, важно «не перегружать» выходной регистр электронами.
Думается, важно «не перегружать» выходной регистр электронами
Вопрос был именно про это. Понятно, что допускать oversaturated pxels > 1-2% не стоит, но как ещё убедиться, что выходной регистр не перегружен?
второй вариант: поставьте фотодиод сбоку от фоточувствительной области, который даст вам истинное значение освещенности
ps: по странному стечению обстоятельств сегодня утром предложили именно такой вариант работы ару (с фотодиодом) для камеры видимого диапазона, который был мной сразу же отвергнут, но как оказалось, этот вариант может быть в некоторых случаях полезен, в части работы ару у EMCCD.
pss: (Сашка — тебе отдельный привет, за ответ сегодня утром, на вопрос, который ещё не был задан =)



Как видят ночью разные камеры и приборы?