Polowanie na słabe meteory z ogromną matrycą Canona
Ogromna kamera CMOS wyprodukowana przez firmę Canon i zainstalowana w ognisku 105 cm teleskopu Schmidta w Kiso Observatory w Japonii ma pozwolić rejestrować bardzo słabe meteory.
Meteory są zjawiskami szybkimi i poruszają się na sferze niebieskiej z prędkościami kilkunastu-kilkudziesięciu stopni na sekundę. Przez to ich rejestracja nie jest prosta. Zdjęcia wykonywane typowymi aparatami fotograficznymi z szerokokątnymi obiektywami, pozwalają fotografować tylko najjaśniejsze zjawiska, których blask jest porównywalny z blaskiem najjaśniejszych gwiazd na niebie. Oczywiście można aparat podłączyć do jasnego teleobiektywu lub teleskopu, dzięki czemu zasięg wzrośnie, ale wyraźnie zmaleje też pole widzenia, a przez to szanse na obserwacje zjawiska.
Wyjście z sytuacji znaleźli japońscy astronomowie z Kiso Observatory, który do współpracy zaprosili firmę Canon. Firma ta dysponuje bardzo czułą matrycą CMOS o rozmiarach 202×205 mm, a więc 40 razy większą od klatki filmu fotograficznego. Naukowcy i inżynierowie Canona zdecydowali się umieścić ten detektor w ognisku 105 cm teleskopu Schmidta w Kiso Observatory. Tam daje on pole widzenia 3.3×3.3 stopnia.
Porównanie nowej matrycy (z lewej) do pełnoklatkowego sensora (z prawej) |
Według zapewnień konstruktorów jest to największy sensor jaki można wyprodukować z 12-calowej (300 mm) płytki krzemowej, z której wytwarza się zazwyczaj matryce. Dzięki tak ogromnej powierzchni sensor jest w stanie pracować w świetle 100-krotnie słabszym niż pełnoklatkowa matryca znana z Canona EOS 5D Mark II.
Co więcej, detektor typu CMOS umożliwia rejestrację wideo w trybie 60 klatek na sekundę. Połączenie dużego teleskopu, dobrej czułości kamery oraz dużej ilości klatek na sekundę pozwala prowadzić zapis wideo, na którym rejestrują się meteory o jasności nawet 10 wielkości gwiazdowych, a więc prawie 40 razy słabsze niż najsłabsze gwiazdy widoczne gołym okiem!
Pierwsze naukowe wyniki tego projektu zostaną zaprezentowane już niebawem, na zjeździe Japońskiego Towarzystwa Astronomicznego, który będzie odbywać się w dniach 19–22 września w Kagoshima University w Kyushu.
Komentarz można dodać po zalogowaniu.
Zaloguj się. Jeżeli nie posiadasz jeszcze konta zarejestruj się.
Optyczne.pl jest serwisem utrzymującym się dzięki wyświetlaniu reklam. Przychody z reklam pozwalają nam na pokrycie kosztów związanych z utrzymaniem serwerów, opłaceniem osób pracujących w redakcji, a także na zakup sprzętu komputerowego i wyposażenie studio, w którym prowadzimy testy.
No i wyszło... okazuje się, że wszyscy jedziemy na cropie :(
;)
A jednak cyfrowy wielki format istnieje! :)
I do tego kwadrat :D
wydaje mi się że filmiki z tego będą magiczne :)
Najbardziej magiczna będzie cena takiego drobiazgu :D.
Skoro ma 100x większą czułość, to chyba musi mieć 100x większe piksele, może ktoś się skusi policzyć ich liczbę.
A niektórzy ludzie (zwykle Ci, którzy ich nie używali) narzekają na zbyt małą rozdzielczość (i duże piksele) w d700/d3*.
Chcieliście ISO pierdylin to macie :D Teraz chyba skończy się wojna, bo będą te matryce montować w każdym aparacie ;)
A tak na poważnie widać gdzie C przerzucił swoje siły i dlatego kanonierzy nie mogą doczekać się przełomowej puszki. Może zdobyte doświadczenie przy konstruowanie tego kolosa zaowocuje lepszymi nowymi matrycami, bo widać ze C ma zastój a Nikoś go przegonił...
@Marek B
Najbardziej magiczny to będzie widok fotografą z puszką z tą matrycą i tym "obiektywem" Canon 105/2.8 L "w rękach" :)
Czym ona jest chłodzona w trybie video? Wodą? ;)
100x więcej światła to ile to EV?
Na wypadek, gdyby ktoś nie zauważył różnicy:
"teleskop 105 cm" a nie "obiektyw 105 mm".
Około 6,6 EV
Szumy sumują się jak suma kwadratów o ile nie są skorelowane. Sygnał wprost. To oznacza, że jeśli posumujemy sygnał z 10 000 pikseli to sygnał szumu wzrośnie 100 razy a sygnał 10 000 razy. Czyli stosunek S/N wzrośnie 100 razy.
@wzrokowiec
Dlatego był cudzysłów i emotka na koniec :)
Jeśli 6.6EV więcej, to dodając do obecnych 14EV wychodzi po zaokrągleniu 21EV. Taką głębię muszą mieć przetworniki A/D. Żeby mogły rejestrować szczegóły a nie szum termiczny, matryca musi być skutecznie chłodzona, chyba jednak nie ciekłym azotem. To oznacza, że jest to instalacja przemysłowa. Nie widzę jednak lokalizacji tego teleskopu w Japonii, przecież tam co tydzień mają dwa wstrząsy powyżej 5 stopni w skali Richtera i mnóstwo słabszych.
Idealna"przyssawka" do mojej Mamiy'ki RB 67 :D
@triger, o ile mi wiadomo to dwu krotne zwiększenie lub zmniejszenie światła to 1EV. Zatem skąd te 6,6???
Pole widzenia 3.3x3.3 sugeruje odpowiednik ca 450mm, co przy cropie 0.15 :) daje 3000mm i światłosiłę ok. f/3. Jak dotąd świetnie. Wada jest taka, że przy takim polu widzenia dzielnik ZHR wynosi 2*pi*1*1/(3.3*3.3*(pi/180)*(pi/180)), czyli ok. 2200 (jeśli się mylę, proszę mnie poprawić), a może trochę mniej, jeśli uwzględnić wszystkie przelatujące przez pole. Nawet przy dużo wyższej czułości (30x ?) od ludzkiego oka, i nawet w Drakonidy z szacowanym 600ZHR mają szansę na rząd wielkości 10 na godzinę, w tym tylko przelatujące (chociaż przy dobrym wyliczeniu kąta może uda im się wybrać tylko te, które się zmieszczą wylatując z radiantu). Może.
Tak czy inaczej, życzę im dobrej pogody na Drakonidy, tak jak i panu Przemkowi - i tak będziecie lepsi, i też macie matryce Canona, a lepszą światłosiłę! :)
@baron13
Jaka jest zależność szumu od powierzchni piksela (dużego)?
@archangelgabrys
domyśliłem się, więc akurat moja uwaga nie była do Ciebie, tylko do tych, co mogli nie zauważyć :)
ciekawe jak przy takim czyms wyglada glebia ostrosci...
Sorry, że się czepiam ale "słabe meteory" to co ma oznaczać: nie mają poweru czy słabo je widać?
Lianna, ZHR jest liczony dla obserwatora wizualnego, a on nie widzi meteorów na całej półkuli, czyli kąt 180 stopni jaki założyłaś jest mocno zawyżony. Do tego dochodzi współczynnik spostrzegawczości, który jest znikomy dla meteorów 4-5 mag. Kamery to nie dotyczy. Ona widzi wszystko co jaśniejsze od 10 mag.
@maczetka: no gwiazdy to mieszczą się w hiperfokalnej :) ale pytanie bardzo dobre, bo przy cropie 0,15, 3000mm, f/2.86, zakładając 12MP (bo 100x wielkość z 5Dmk2) i CoC rzędu 1,4 piksela hiperfokalna jest na 42km (krytyczna ostrość 21km-oo), co by sugerowało, że do meteorów to jednak chyba warto by było ciut przeogniskować bliżej...
@Arek: dzięki. Wychodzi, że jednak kilkadziesiąt razy więcej. Też im życzę, żeby obserwowali więcej... ale nie więcej niż pan Przemek ;)))
Lianna, takie słabe śmieci jak 10 mag to palą się na 100-120 km.
A nie dalej jak wczoraj czytałem, że robiąc 1d mark IV nie dali pełnoklatkowego sensora, bo technologia nie pozwalała wtedy na tak szybkie czytanie danych, żeby wyrobić te jego 10 kl/sek. No to się chyba wzięli ostro do roboty :)
Jak masz nieograniczoną przestrzeń, możliwość zastosowania dowolnego chłodzenia i dowolnych protokołów oraz formatów to zadanie jest bez porównania łatwiejsze niż wsadzenie 10 fps w body pełnoklatkowej lustrzanki. ;)
@triger, o ile mi wiadomo to dwu krotne zwiększenie lub zmniejszenie światła to 1EV. Zatem skąd te 6,6???
Pewnie z tego 100x, 50x, 25x, 12,5x, 6,25x, 3,125x, 1,5625x, (..~1x...), 0,78125x
Jeżeli żle myślę, proszę poprawić.
Z tego że 2 do potęgi 6.6 to właśnie około 100.
Czyli dokładnie tak jak to łopatologicznie przedstawiłem :D
Tak, ale mi to zajęło mniej miejsca ;)
Rozumiem, że ta machina Kaniona wraz z teleskopem pojawią na kolejnym zlocie Optycznych? Bo ja z Lianną chcieliśmy trochę DSów połowić.....
@goornik: bo to przy F=3000 i f/3 kanoniczny cannon będzie, ale nie w kanionie. Byle z napędem był.
BTW, goornik, zyjesz? Dostałeś smsy? Bo ja nie i u mnie to wyglądało, jakbyś zaniemówił.
Woooow cyfrowy LF!!! Wyobrażacie sobie filmy kręcone takim Linhofem czy innym Horsemanem, 60kl/s/... ;-)
@barnaba: to są mocno teoretyczne wyliczenia. Jeśli masz źródło szumu i dodajesz do niego drugi taki sam szum ale zupełnie nieskorelowany, to masz wypadkowy poziom równy pierwiastkowi z sumy kwadratów. Czyli, jeśli dodam do siebie sygnał z dwóch pikseli to szum wzrośnie do 1,41 czyli pierwiastek z 2 a sygnał się doda wprost. Pytanie teraz, co się dzieje jak powiększamy rozmiar piksela. Z pewnością nie są skorelowane fotony, które padają na jego powierzchnię. Natomiast jak jest np z termiczną generacją nośników, nie wiem. Podejrzewam, że się sprzęgają , poprzez pole elektryczne. Wchodzi tu jeszcze sprawa przestrzennego widma szumu. O ile pamiętam w filmach jest ono dość silnie "niebieskie" co oznacza, że odchylenia od średniej wartości dla coraz większej powierzchni bardzo szybko maleją. W rezultacie np dla średniego formatu rozmycie praktycznie wycina szum. Dla kiepskich filmów uśrednianie daje coraz to większe placki. Tak jest z matrycami: robią się kolorowe plamy i rozmywanie powoduje, że widoczne są coraz większe plamy, ale one ciągle są. Jeśli jedna widmo szumów szybko spada z rozmiarem to się łatwo wytnie. Jak to będzie, zależy od konkretnej konstrukcji.
do tego cacka trzeba jeszcze podpiac PC , ciekawe czym taki PC sie charakteryzuje
Czy pasek na szyję do tego aparatu jest w komplecie, czy trzeba dokupić osobno?
chyba wózek ;)
@jacq
procesorem V8 i tuzinem kart graficznych z CUDA/STREAM, o pamieci to nawet nie wspominam...
A ILE PIKSELI MA TA MATRYCA? TO JAKAŚ TAJEMNICA WOJSKOWA?
Matryca ma 1.6 MP i piksel rozmiaru 160 um.
Canon 5D2 ma piksele o rozmiarach 6.4 µm, czyli tu będziemy mieli (160/6.4)^2=625 razy większą powierzchnię. Chyba za dużo, nie?
Na dpreview znalazłem, że "There is currently no information about the sensor's resolution".
link
Ja znalazłem w źródle o 3 dni starszym od twojego, więc pewnie wtedy już była informacja: link
He he, jeżeli pojedyńczy piksel ma wymiary aż 0,16 x 0,16 mm, to na tej matrycy da się zrobić wielkoformatową skrzynkę, która pójdzie z każdym obiektywem. Foty będą niesamowicie ostre nawet z Szajsjangami na pełnej dziurze albo w digiscopingu z chochlą stalową :-)))
BTW, 60 fps przy rozdzielczości 1,6 Mpix to żaden wodotrysk. No chyba, że mowa jest właśnie o rejestracji wideo 60 fps przy tak niskich luminancjach obiektu.
Ciekawi mnie bardzo, jaką ma ona głębię tonalną, bo może być ona kosmiczna...
podobno japońce robią te piksele ręcznie...
1.6MP? Przy tej rozdzielczości hiperfokalna dla krytycznej rozdzielczości będzie między 13 a 19km, dając ostre obrazy od 6-10 km do nieskończoności. Nie będzie trzeba korygować :)
Kurcze, strzeliłbym sobie tym jakiś portrecik... tak z 20 kilometrów.