Перейти к содержимому


О шумах матриц, ДД, АЦП и проч.


Сообщений в теме: 60

#31 DASM

  • Пользователь
  • 1 150 сообщений
  • Город:Питер

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 10:25

Просмотр сообщенияoleg_v (26.9.2006, 11:16) писал:

CCD ячейка дает на выходе напряжение, пропорциональное ее заряду. CCD - это такой аналоговый сдвиговый регистр, чтение происходит последовательно ячейка за ячейкой. Увеличивать количество самплов безсмыссленно - мы просто будем одно и то же напряжение измерять несколько раз. Так что аналогия с приведенной вами статьей, где оцифровывается непрерывный сигнал не работает - у нас сигнал не является непрерывным.
ну почему же, там как раз речь о том, снизить шум квантования малоразрядного АЦП, и это реально будет работать (запоминаем сигнал с одного такта CCD в УВХ, потом на большей частоте интегрируем несколько измерений с него+белый шум). Другой вопрос, что это бессмысленно по ряду причин

#32 Сергей Ильин

    ...K-class submarines and Kwanon cameras

  • Пользователь
  • 1 853 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 10:26

Просмотр сообщенияoleg_v (26.9.2006, 11:16) писал:

CCD ячейка дает на выходе напряжение, пропорциональное ее заряду. CCD - это такой аналоговый сдвиговый регистр, чтение происходит последовательно ячейка за ячейкой. Увеличивать количество самплов безсмыссленно - мы просто будем одно и то же напряжение измерять несколько раз.
Тогда вопрос Владимиру П. -- он первый упомянул "оверсэмплинг".

Впрочем, авторы статью пишут -- "если сигнал не зашумлен, можно подмешать к нему белый шум". Затея в этом случае превращается в идеальный случай маркетоложества, но тем не менее...

#33 Vladimir P

    Сельский фотограф-теоретик

  • Пользователь
  • 5 189 сообщений
  • Город:Сибирь, однако

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 12:42

Просмотр сообщенияСергей Ильин (26.9.2006, 14:25) писал:

Впрочем, авторы статью пишут -- "если сигнал не зашумлен, можно подмешать к нему белый шум". Затея в этом случае превращается в идеальный случай маркетоложества, но тем не менее...
Да всё просто, на самом деле. Дискретизация на повышенной частоте действительно работает, если есть хороший запас по полосе частот. Причём действительно слабый сигнал прекрасно выделяется в том случае, если есть шум несколько больший единицы младшего разряда. Это именно и исключительно особенность систем с оцифровкой входного сигнала. Условно: если у тебя есть постоянный сигнал амплитудой 0.4 разряда, то без шума честный прибор должен всегда писАть ноль. Если добавим слегка шум, то время от времени он будет приводить к появлению 1 в младшем разряде. Если выборка достаточно большая, то, в принципе, усреднение по какому-то числу точек даст нам ненулевой результат и сигнал мы обнаружим. Занимался подобным в конце социализма, работает. Когда-то хотел даже некие расчёты на эту тему провернуть и написать бумагу, но решил, что не я один такой умный и это должна быть достаточно известная вещь у связистов.
Только здесь всё в цифры упирается. Я уже давал оценку частоты опроса пикселей >30 МГц, и уже тут у меня никакой фантазии не хватит, чтобы придумать 22 бита. Или все эти биты - обман зрения, с паршивой линейностью и большими шумами. А тогда зачем оно - ставь логарифмирующий усилитель и имей любой динамический диапазон входного сигнала. Опять же, у фотографов картинка будет не в RGB, а в EV. :)
Как сделать многократное чтение с ПЗС - не знаю. Может быть, усилитель с УВХ на выходе, но тогда усредняем не шум матрицы, а шум АЦП и выходного каскада. То, что они могут успеть много раз матрицу за время экспозиции прочитать - нереально (ага, хотя бы на выдержке синхронизации - так это ж 200 fps будет, конкуренты такого не простят :) ). По индустрии вроде бы рекордная величина pixel rate что-то типа 200 МГц, да и то на не очень больших матрицах.

Успехов. Владимир.

P.S. 2СИ: по поводу "Пентаксу продадут...". Не факт. Приходилось сталкиваться, там обычно на покупателя переваливается ответственность за нераспространение технологии. И боятся они все сильно под какой-нибудь свой параграф попасть. Иногда до смешного. Tektronix в 80-х поставлял в СЭВ быстрые осциллографы с обрезанной до 100 МГц полосой. Для обрезания они впаивали на вход интегрирующую цепочку, лечилось кусачками. :)

#34 lyakhovich

  • Пользователь
  • 441 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 13:01

Отлично. Форум превратился в кружок любителей ЦОС.
Для особо любопытных предлагаю изучить какие типы АЦП существуют, на каких частотах они работают, какую точность обеспечивают. Бесплатный учебный материал можно получить на www.analog.com :)

Сообщение отредактировал lyakhovich: 26 Сентябрь 2006 - 13:08


#35 Сергей Ильин

    ...K-class submarines and Kwanon cameras

  • Пользователь
  • 1 853 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 13:03

Просмотр сообщенияlyakhovich (26.9.2006, 14:00) писал:

Отлично. Форум превратился в кружок любителей ЦОС.
Неправда :) Я вот -- любитель ЦСДУ :)

#36 Гость_oleg_v_*

  • Гость

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 13:04

Просмотр сообщенияСергей Ильин (26.9.2006, 14:02) писал:

Неправда :) Я вот -- любитель ЦСДУ :)
Чем если не секрет?

#37 Сергей Ильин

    ...K-class submarines and Kwanon cameras

  • Пользователь
  • 1 853 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 13:37

Просмотр сообщенияoleg_v (26.9.2006, 14:03) писал:

Чем если не секрет?
Там же выше было упомянуто. ЛА, разумеется :)

#38 SergeyA

  • Пользователь
  • 1 067 сообщений
  • Город:Omsk

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 13:44

Просмотр сообщенияVladimir P (26.9.2006, 16:41) писал:

Да всё просто, на самом деле. Дискретизация на повышенной частоте действительно работает, если есть хороший запас по полосе частот. Причём действительно слабый сигнал прекрасно выделяется в том случае, если есть шум несколько больший единицы младшего разряда. Это именно и исключительно особенность систем с оцифровкой входного сигнала. Условно: если у тебя есть постоянный сигнал амплитудой 0.4 разряда, то без шума честный прибор должен всегда писАть ноль. Если добавим слегка шум, то время от времени он будет приводить к появлению 1 в младшем разряде. Если выборка достаточно большая, то, в принципе, усреднение по какому-то числу точек даст нам ненулевой результат и сигнал мы обнаружим. Занимался подобным в конце социализма, работает. Когда-то хотел даже некие расчёты на эту тему провернуть и написать бумагу, но решил, что не я один такой умный и это должна быть достаточно известная вещь у связистов.
Действительно известный факт и бывает используется. В своё время фирма Роквелл сделала такой цифровой радиоприёмник и он использовался их военными. Было это в 80-х годах, когда не было хороших производительных АЦП и хотели имеющимся (то ли 12разр. то ли 10 разр.) сразу сделать хороший широкополосный цифровой приёмник. Но там было совершено много глупостей и как следствие была куча проблем, и поэтому приёмник получился неудачный. :)
Более эффективный метод, чем упомянутый, это также со значительно высокой частотой дискретизацией относительно частоты Котельникова использование малоразрядного квантователя, но при наличии обратной связи.
Вспомним 1 битные сигма-дельта АЦП и ЦАП, которые повсеместно используются в аудио аппаратуре и измерительной технике. При этом на выходе за счёт снижения повышенной частоты и применения фильтров легко достичь 16-24 разрядов. Большая эффективность достигается за счёт обратной связи, интегрирующих и разностных усилителей, которые уменьшают шум квантования в полосе сигнала. Но там низкие частоты.
Какой метод используется в NuCore, пока загадка, но первый точно не используется, потому что он малоэффективный.
Более вероятно, что второй, но какой нибудь сильно модернизированный.
Например очевидно, что от пиксела к пикселу сигнал не должен меняться сильно, то есть для этого можно использовать кодирование разницы сигналов малоразрядным АЦП. А потом востанавливать абсолютное значение уже в цифровом виде. Ведь там есть такое устройство Correleted Double Sampler (УВХ двойное с корреляцией). Может там "собака" зарыта.

Просмотр сообщенияVladimir P (26.9.2006, 16:41) писал:

P.S. 2СИ: по поводу "Пентаксу продадут...". Не факт. Приходилось сталкиваться, там обычно на покупателя переваливается ответственность за нераспространение технологии. И боятся они все сильно под какой-нибудь свой параграф попасть. Иногда до смешного. Tektronix в 80-х поставлял в СЭВ быстрые осциллографы с обрезанной до 100 МГц полосой. Для обрезания они впаивали на вход интегрирующую цепочку, лечилось кусачками. :)
Это точно, в Россию высокопроизводительные АЦП (и другое) до сих пор не продают, действуют ограничения.
Все продажи таких устройств американские фирмы производители согласовывают с соответствующими "органами". Как обстоят дела с Японией, не знаю. Тем более АЦП специфический, для фотоизображений, в простой шпионский приёмник можно его и не засунуть. :)

Насчёт необходимости увеличения разрядности.
Вот Фуджи в новой моделе S5pro использует 14р АЦП к имеющейся своей оригинальной матрицы, где каждый пиксел уже представлен двумя фотодиодами разной чувствительности.
Спецификации матрицы 18М от Кодак имеют ДД=76 дБ. А это не менее 13 р. При этом что темновой ток измеряется при температуре +40град.С. А если 0 град.С? Сигнал по видимому должен уменьшиться. То есть должен быть запас до 16 р.
А если АЦП 22р, тогда вообще можно отказаться от усилителей и прочего.

Сообщение отредактировал SergeyA: 26 Сентябрь 2006 - 13:58


#39 Momous

    секция любителей Пентакса

  • Пользователь
  • 5 068 сообщений
  • Город:Москва - Гаспра

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 22:09

Просмотр сообщенияSergeyA (26.9.2006, 14:43) писал:

приёмник получился неудачный. :)
Более эффективный метод, чем упомянутый, это также со значительно высокой частотой дискретизацией относительно частоты Котельникова использование малоразрядного квантователя, но при наличии обратной связи.
Вспомним 1 битные сигма-дельта АЦП и ЦАП, которые повсеместно используются в... и разностных усилителей, которые уменьшают шум квантования в полосе сигнала. Но там низкие частоты.
Какой метод используется в NuCore, пока загадка, но первый точно не используется, потому что он малоэффективный.
Более вероятно, что второй, но какой нибудь сильно модернизированный...
Это точно, в Россию высокопроизводительные АЦП (и другое) до сих пор не продают, действуют ограничения.

НЕ ВЕРЮ В КОКОМ!!! ВСЁ КРАДУТ, ВСЁ!!!

Все продажи таких устройств американские фирмы производители согласовывают с соответствующими "органами". Как обстоят дела с Японией, не знаю. Тем более АЦП специфический, для фотоизображений, в простой шпионский приёмник можно его и не засунуть. :)

Насчёт необходимости увеличения разрядности.
Вот Фуджи в новой моделе S5pro использует 14р АЦП ... матрицы 18М от Кодак имеют ДД=76 дБ. А это не менее 13 р. При этом что темновой ток измеряется при температуре +40град.С. А если 0 град.С? Сигнал по видимому должен уменьшиться. То есть должен быть запас до 16 р.
А если АЦП 22р, тогда вообще можно отказаться от усилителей и прочего.
О господи, а что такое АЦП и разряд? И сколько разрядов хорошо, а сколько хуже? Кодак делённый при сорока градусах но при этом ниже нуля - блинннн, хочу фотографировать, ничего об этом не зная :) :) :)

#40 Гость_Vourdallaque_*

  • Гость

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 22:19

Просмотр сообщенияMomous (26.9.2006, 22:08) писал:

О господи, а что такое АЦП и разряд? И сколько разрядов хорошо, а сколько хуже? Кодак делённый при сорока градусах но при этом ниже нуля - блинннн, хочу фотографировать, ничего об этом не зная :) :) :)


АЦП - Аналогово(иногда амплитудно)-Цифровой Преобразователь. ЦАП - Цифро-Аналоговый(амплитудный). ВАП - Время-Амплитудный, ВЦП - Время-Цифровой. Разряд - порядковый номер цифры в записи числа (точного определения не помню).

*ADC, DAC, TAC, TDC по-аглицки соответственно. Ещё видел какие-то QDC, но что они делают - не знаю.

Цитата

ничего об этом не зная
Неправильный подход :)

Сообщение отредактировал Vourdallaque: 26 Сентябрь 2006 - 22:22


#41 classicrock

  • Пользователь
  • 5 201 сообщений

Отправлено 26 Сентябрь 2006 - 22:19

Просмотр сообщенияMomous (26.9.2006, 22:08) писал:

О господи, а что такое АЦП и разряд? И сколько разрядов хорошо, а сколько хуже? Кодак делённый при сорока градусах но при этом ниже нуля - блинннн, хочу фотографировать, ничего об этом не зная :) :) :)
АЦП - это наверное аналогово цифровой преобразователь :) , а разряды они вообще разные бывают, в восточных единоборствах они данами называются(ну по крайней мере в некоторых) :)

#42 amazing

  • Пользователь
  • 922 сообщений
  • Город:Kyiv, Ukraine

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 15:40

С самсунга версии 0.2 опубликовали на ПДМЛ
ISO200, 12mm (DA12-24).

http://users.skynet....le/SG100002.DNG
http://users.skynet....le/SG100002.JPG

#43 Matros

  • Пользователь
  • 1 701 сообщений
  • Город:Харьков.

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 16:34

Просмотр сообщенияamazing (27.9.2006, 15:39) писал:

С самсунга версии 0.2 опубликовали на ПДМЛ
ISO200, 12mm (DA12-24).

http://users.skynet....le/SG100002.DNG
http://users.skynet....le/SG100002.JPG
Шумноватенько, кажися, для 200... Плата за мегапиксели? :)

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: noise.jpg


#44 Гость_oleg_v_*

  • Гость

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 16:41

Просмотр сообщенияMatros (27.9.2006, 17:33) писал:

Шумноватенько, кажися, для 200... Плата за мегапиксели? :)
Чего то я не понял, где там шумы. Вот линза точно кошмар.

Просмотр сообщенияUriX (27.9.2006, 17:35) писал:

Это предсерийный образец! С него НЕЛЬЗЯ брать пример!
Странная логика. Хорошую матрицу прошивкой не испортишь и наоборот. Тем более, что прошивка влияет только на камерный JPEG.

Сообщение отредактировал oleg_v: 27 Сентябрь 2006 - 16:42


#45 AVK 75

  • Пользователь
  • 1 389 сообщений
  • Город:Ростов-на-Дону

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:06

Просмотр сообщенияoleg_v (27.9.2006, 16:40) писал:

Чего то я не понял, где там шумы. Вот линза точно кошмар.
Странная логика. Хорошую матрицу прошивкой не испортишь и наоборот. Тем более, что прошивка влияет только на камерный JPEG.
Шумы как раз неплохо видны в темной части кадра (ЛВУ), на Jpeg. Неужели на ISO 200 такое может быть? Что-то не верится. Та же часть кадра мне не нравится еще и непонятным смазом (1/30с). Грешу на шевеленку, поэтому не думаю, что ореолы из-за оптики. Так может вести себя на цифре разве что FA-J серия, имхо. Вообщем много непоняток с картинкой Самсунга. Видать все-таки есть смысл в том, что бы не смотреть картинки с предсерийных образцов.

#46 Matros

  • Пользователь
  • 1 701 сообщений
  • Город:Харьков.

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:11

Просмотр сообщенияAndrey Kravchenko (27.9.2006, 17:05) писал:

Шумы как раз неплохо видны в темной части кадра (ЛВУ), на Jpeg. Неужели на ISO 200 такое может быть? Что-то не верится. Та же часть кадра мне не нравится еще и непонятным смазом (1/30с). Грешу на шевеленку, поэтому не думаю, что ореолы из-за оптики. Так может вести себя на цифре разве что FA-J серия, имхо. Вообщем много непоняток с картинкой Самсунга. Видать все-таки есть смысл в том, что бы не смотреть картинки с предсерийных образцов.
oleg_v, Вы не видите шумов в тенях? :-О

Andrey Kravchenko, это вот вряд ли от шевеленки.

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: ha.jpg


#47 Гость_oleg_v_*

  • Гость

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:18

Просмотр сообщенияMatros (27.9.2006, 18:10) писал:

oleg_v, Вы не видите шумов в тенях? :-О
Только если приглядываться. Естественно больше, чем у ist-ов - торетически в корень из 10/6, практически очень близко к этому. А кто то ждал чуда?

#48 AVK 75

  • Пользователь
  • 1 389 сообщений
  • Город:Ростов-на-Дону

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:30

Просмотр сообщенияMatros (27.9.2006, 17:10) писал:

...
Andrey Kravchenko, это вот вряд ли от шевеленки.
Это "напоминает" ХА. Логика "oleg_v" понятна. А смаз вижу практически по всему полю изображения, как в зоне резкости, так и вне ее - хоть тресни.

#49 Matros

  • Пользователь
  • 1 701 сообщений
  • Город:Харьков.

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:39

Просмотр сообщенияAndrey Kravchenko (27.9.2006, 17:29) писал:

Это "напоминает" ХА. Логика "oleg_v" понятна. А смаз вижу практически по всему полю изображения, как в зоне резкости, так и вне ее - хоть тресни.
А я вижу залапанный объектив, которым это снималось, и небольшую ГРИП. Посмотрите на текстуру поверхности на встроенной вспышке, куда наведена резкость. Где там смаз?

#50 UriX

  • Пользователь
  • 1 582 сообщений
  • Город:spb.ru

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:40

Просмотр сообщенияoleg_v (27.9.2006, 16:40) писал:

Чего то я не понял, где там шумы. Вот линза точно кошмар.
Странная логика. Хорошую матрицу прошивкой не испортишь и наоборот. Тем более, что прошивка влияет только на камерный JPEG.
По моему опыту могу сказать - в предсерийном К100, например, была отвратительная матрица с диагональными полосками битых пикселей и шумом, гораздо большим, чем на Ds.

#51 Aster

  • Пользователь
  • 127 сообщений
  • Город:Калининград

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:46

Просмотр сообщенияUriX (27.9.2006, 17:39) писал:

По моему опыту могу сказать - в предсерийном К100, например, была отвратительная матрица с диагональными полосками битых пикселей и шумом, гораздо большим, чем на Ds.
Угу. Для предсерийника щас в общем-то неплохо)

#52 AVK 75

  • Пользователь
  • 1 389 сообщений
  • Город:Ростов-на-Дону

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 17:48

Просмотр сообщенияMatros (27.9.2006, 17:38) писал:

А я вижу залапанный объектив, которым это снималось, и небольшую ГРИП. Посмотрите на текстуру поверхности на встроенной вспышке, куда наведена резкость. Где там смаз?
Отличную резкость вижу немного ниже - левее и между надписей "GX" и "1L" :) Да, наверно погорячился с выводом о шевеленке. Возможно, снимали объективом с залапанным фильтром...

#53 Nevermind

  • Пользователь
  • 1 863 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 19:05

Что это если не ХА :)

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: Untitled_2.jpg


#54 Matros

  • Пользователь
  • 1 701 сообщений
  • Город:Харьков.

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 19:08

Просмотр сообщенияGremlin (27.9.2006, 19:04) писал:

Что это если не ХА :)
Ореолы от жира на линзе\фильтре. ХА (а может быть это fringe) лучше видно в углу, я приводил фрагмент.

#55 Nevermind

  • Пользователь
  • 1 863 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 19:08

И кстати, АСДС 8 формат DNG не видит :) Только через фотошоп

#56 Гость_Vourdallaque_*

  • Гость

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 19:14

Просмотр сообщенияGremlin (27.9.2006, 19:04) писал:

Что это если не ХА :)
Matrix Bloom?

#57 plokhotnyuk

  • Пользователь
  • 572 сообщений
  • Город:Киев, Украина

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 19:58

Просмотр сообщенияVourdallaque (27.9.2006, 19:13) писал:

Matrix Bloom?
Он же "Purple Fringing" (ХА но не объектива а микролинз матрицы):
http://www.dpreview.com/learn/?/Glossary/O...erration_01.htm

#58 Teod

  • Пользователь
  • 11 150 сообщений
  • Город:Санкт-Петербург

Отправлено 27 Сентябрь 2006 - 22:03

Предлагаю сравнить эти кадры с кадрами от Sony A100. Вот там действительно шумы просто страшные (на ISO 100).

#59 plokhotnyuk

  • Пользователь
  • 572 сообщений
  • Город:Киев, Украина

Отправлено 28 Сентябрь 2006 - 11:06

Просмотр сообщенияVourdallaque (27.9.2006, 20:18) писал:

А оно кстати бывает только пурпурным или красным и синим тоже может быть?
Оттенок этих артифактов зависит спектральной составняющей света: т.е. фиолетовый может превращаться в красный при лампах дневного света или в синий в пересвеченных облаках.
Иногда по периферии кадра он суммирется с ХА объектива.
Потом еще внутрикамерная постобработка JPEG вносит свои коррективы: больше всего влияют настройки ББ и насыщенности.
При подготовке к печати проблеммные места одного оттенка выделяю и использую окошко Hue/Saturation в Photoshop чтобы уменьшить их насыщеность в заданном диапазоне оттенков.
Вот, почти как тут описано: http://www.paintedstork.com/digiblog/2005/...bberations.html

#60 Matros

  • Пользователь
  • 1 701 сообщений
  • Город:Харьков.

Отправлено 28 Сентябрь 2006 - 11:23

Просмотр сообщенияSergeev2 (27.9.2006, 22:02) писал:

Предлагаю сравнить эти кадры с кадрами от Sony A100. Вот там действительно шумы просто страшные (на ISO 100).
Сравнил. http://www.dpreview....ya100_samples1/
На ISO 100 шумов не вижу в упор. Сравнимый с обсуждаемым снимком шум в тенях виден на ISO 400.





Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 1 гостей, 0 анонимных