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CMOSカメラの縦筋ノイズ

書庫を、機材にするか、天体写真にするかちょっち悩みました (^^ゞ

ASI120MM CMOSビデオカメラは、素晴らしいQEで、多いに撮影結果を期待しているところですが、やはり、CCDとは違っていくつかの問題点を感じています。
1つは、ダークノイズの大きさ。
これは以前にも紹介しましたが・・
ASI120MM CMOSビデオカメラのダークノイズ 露出4秒

これは夏場に取得したものということもありますが、わずか4秒でも、かなりのダークノイズが出ます。
改造デジタル一眼レフカメラで採用されているCMOSなら、4秒でこのような暗電流は出ないでしょう・・
それでも、このカメラは、基本的に惑星写真用として、30 FPS程度のフレームレートで撮影するカメラですから、暗電流はさほど問題になることはないでしょう。
ただ、PHD Guidingによるオートガイド時には、デフォルトでは、1 FPS(1秒)ないし2 FPS(0.5秒)だったと思いますので、ACOMからの制御だと、暗電流ノイズが気になるケースもありそうです(・・自分が使っていてダーク減算が欲しくなるような深刻なケースは今のところありませんが・・)
この場合は、Video制御させると、恐らく30 FPSで取得した画像を、30枚加算して提示してくれると思われます。
極限等級は落ちると思っていますが、CMOSとしては、やはりハイフレームレートで取得して多数枚を平均するという使い方が良いと思えます。

オリオン座大星雲 ASI120MM CMOSビデオカメラ 0.5 fps RGB=各256枚積算画像

CMOS画像のもう一つの、というか、こちらの方が深刻なのですが、問題点としては、縦縞ノイズが残っていることです。
恐らく、カメラ側には補正パターンデータを持ってはいると思いますが、外気温の変化、使用しているPCの供給電圧などでしょうか、完全には一致しません。
上のダーク画像にも縦縞ノイズが見られますが、やはり、数FPS以上の露出をすると目立つ様になります。
星ナビ誌に採用していただいた

こちらでは、2 FPSとフレームレートを上げていることと、枚数が1000コマ以上を積算していることもあり、縦縞ノイズは見かけ上、目立たなくなっています。
ノータッチガイドで、被写体がだんだんズレていくことも大事なワケですが d(^_^ )

基本的には、遅くても、1秒以下、数FPS程度の露光時間で抑えることと、1000コマ程度の超多数枚コンポジットの2点で、問題はなくなります。
ただ、それだと、被写体がさらに限られてきますから、やはり、
これの解決策を考えないといけないなぁ・・・

ちなみに、上の縦筋画像は、AstoromyToolsの中にある縦縞消しのコマンドで消しました。
この程度の薄い縦縞なら、AstronomyToolsで消えてくれるみたいです。
かなり前に買ったアクションツールですが、買っておいて良かったです(今は、あんまり使ってなかったんですよね、、、)

とはいえ、やはり、もう少し画像処理的に、できればコンポジット前に対策を練っておきたいところ。
なにかいい方法はないか考え中です・・

例えば、カメラの性格的に、数秒での露光時間にとどめてしまっていますが、これを冷却CCD並に、1枚あたり数分に伸ばせば、被写体からのシグナルが向上するので、相対的に、縦縞ノイズは目立たなくなるかもしれません。
そうなるとラッキーイメージングの様な使い方はできませんが、それでも、コンパクトで手軽な高性能なイメージングカメラとなってくれるのであれば、使い道はあります。

もう1つは、バイアスで縦縞が出るなら、これをフラット補正(除算)することで、補正できないか?と考えているのですが、、、うーん、どうかなー (;゚Д゚)

ここのところ、シンチレーションが悪いのもあって、あまりASI120MMを使う機会がなかったのですが、またシンチレーションが落ち着いて来たら、またいろいろと探っていこうかなーと思っています。

その他の問題点としては、
映像信号が潜るとか(ヒストグラムの左側がバッサリカットされる)の細かな問題点もありますが、まあ、この辺りは、安価なガイド用CCDカメラ(Orionの初代StarShotとか、SAC10とか)でも経験ありますから、どちらかというと安価なカメラの問題でしょうか。
ゲイン設定をちゃんとやってあげれば問題ないと思います(・・・それでも、ASI120MMは致命的ではないにしても若干、ヒストグラムが足切りされていたような・・・・←うろ覚え)
まあ、5,6年程前のかつてガイドカメラに買ったCMOSカメラ等(OpticStarとかアートレイのカラーCMOSビデオカメラとか)は明らかにバックグラウンドをカットしていたので、イメージングにはほとんど使い物にならなかったので、それに比べると遥かに進化したなーと思います。

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コメント

No title

UTOさん、こんばんは
僕もこのノイズは気になっていました。
ASI120MC(カラー)版を僕のブログの連絡用フォルダに掲載しておきました。
個体差はあるとは思いますが、モノクロ版より少し少なめ?

No title

タキさん、どうもです。
拝見してきましたけど、タキさんの方がずっと縦縞ノイズが少ないみたい。。。
いいなぁ・・
仰る通り、個体差はやや大きくなるかもしれません。
なんとか補正方法を確立してモノにしたいなー・・・(゚-゚;)ウーン

No title

この縦縞は明らかにラインアンプのバラツキですね。CMOSセンサーは画像エンジンチップと対で能力を発揮しますが、この画像チップを作れるところは限られておりますからね。 CPUならそれを動かすチップセットは市場に供給されますが、CMOSセンサーの画像チップは市場に供給さてているのでしょうか? DIGICやEXPEEDは売られてないでしょうし。
私のCanon1DXでも極端なハイコン処理をするとは縦縞はかすかに確認できますが、画素ずらしした画像をコンポジットしてしのいでいます。
また、utoさんの1000枚コンポでは現実的ではありませんが、フラットで縦縞は軽減できます。 ただし、同条件である必要があります。 すなわち同じ温度、同じ露出時間 そして同じ明るさのフラットです。 自分で自分をフラット処理すると思えばいいでしょう。

No title

元栗畑の住人さん、こんにちは。
ありがとうございます。やはり、フラット補正で試してみるしかないですよね。
同条件ですかー。ダークは都度取得しているので、そうするとダークから白点除去を行った画像でフラット補正を実施かなぁー
ポテンシャルは感じさせてくれるカメラなので、なんとかもう少し使いこなしたいと思っています。
この種のカメラを使ってみると、DIGICやEXPEEDの威力をホント感じさせてくれますね。

No title

UTOさん、僕のブログの連絡用を見てください。

No title

タキさん、再びどうもです。
なるほど、標準付属のソフトもあるんですね。
今度、見てみます!!

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プロフィール

UTO

Author:UTO
子供の頃、図鑑で見たパロマー天文台の天体写真に憧れて、天体写真を初めて幾星霜・・
デジタルカメラの進歩によって、当時のパロマ天文台の写真を超える天体写真がアマチュアでも撮れる時代になりました。

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