Компенсация смаза изображения

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Kalinkin » 30 окт 2015, 23:04

Согласен, снимать придется на 1/50-1/100, особенно если будет УФ-синий фильтр.

При оптимальном размере пикселя выдержка на F8 будет не длиннее F4,7 при равном отношении сигнал/шум (На F8 изображение темнее, пиксель больше, но и чувствительность пропорционально больше). Это я к тому, что не нужно бежать от F8 и зеркальных систем из-за выдержки.


Фильтр будет, это точно. А вот какой пока неясно)
УФ скорее всего будет отрезаться, максимальный спектр отражения луны лежит в ИК.
Надо найти научную информацию по освещённости луны, спектру отражения, рассеянию её атмосферы. Тогда в принципе можно приступать к светотехническим расчётам.

Писал это не раз и не в одной своей теме - перестаньте оперировать диафрагменным числом, это не корректно без значения фокуса.

У нас нет понятия "оптимальный пиксель". У нас либо есть подходящая матрица с неким пикселем, либо нет ничего.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение gionov » 30 окт 2015, 23:21

Kalinkin писал(а):Боюсь ваш опыт фотографирования Луны будет нам без пользы. Во-первых не забывайте про влияние земной атмосферы, во вторых освещённость объекта падает пропорционально квадрату расстояния. Условия нашей съёмки будут совершенно другие.

Атмосфера гасит около 30% света в зените, а изображение Луны не зависит от расстояния до неё. Так что снимаем Луну на высоте 45 градусов и фотография будет такая же как если мы вплотную к ней с выдержкой в 2 раза меньшей.

Kalinkin писал(а):Шумы будут зависеть от матрицы. К тому же охлаждением можно снизить шумы.

Охлаждение снижает тепловой шум, но остаётся дробовый шум.

Kalinkin писал(а):
gionov писал(а):При этом фокусное расстояние 10 км * 5 мкм / 20 см = 25 см, диаметр объектива 6 см.

Последнюю формулу поясните пожалуйста.

Размер на изображении и на объекте съёмки соотносятся как фокусное расстояние и расстояние до объекта из подобия вертикальных треугольников.
Из этой пропорции получаем приведённое выражение.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение gionov » 30 окт 2015, 23:31

Kalinkin писал(а):Фильтр будет, это точно. А вот какой пока неясно)
УФ скорее всего будет отрезаться, максимальный спектр отражения луны лежит в ИК.

Зачем лишние хлопоты с фильтром?

Kalinkin писал(а):Надо найти научную информацию по освещённости луны, спектру отражения, рассеянию её атмосферы. Тогда в принципе можно приступать к светотехническим расчётам.

Освещённость солнечная, атмосфера нулевая. Спектр отражения приводился в viewtopic.php?f=80&t=26#p210

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Kalinkin » 30 окт 2015, 23:49

gionov писал(а):Атмосфера гасит около 30% света в зените, а изображение Луны не зависит от расстояния до неё. Так что снимаем Луну на высоте 45 градусов и фотография будет такая же как если мы вплотную к ней с выдержкой в 2 раза меньшей.


Изображение не зависит, а вот количество света, падающего от поверхности в объектив, очень сильно


gionov писал(а):При этом фокусное расстояние 10 км * 5 мкм / 20 см = 25 см, диаметр объектива 6 см.

Последнюю формулу поясните пожалуйста.

Размер на изображении и на объекте съёмки соотносятся как фокусное расстояние и расстояние до объекта из подобия вертикальных треугольников.
Из этой пропорции получаем приведённое выражение.[/quote]

Требуемое разрешение 10 см, фокус будет 50 см.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Kalinkin » 30 окт 2015, 23:50

gionov писал(а):Атмосфера гасит около 30% света в зените, а изображение Луны не зависит от расстояния до неё. Так что снимаем Луну на высоте 45 градусов и фотография будет такая же как если мы вплотную к ней с выдержкой в 2 раза меньшей.


Изображение не зависит, а вот количество света, падающего от поверхности в объектив, очень сильно


gionov писал(а):При этом фокусное расстояние 10 км * 5 мкм / 20 см = 25 см, диаметр объектива 6 см.

Размер на изображении и на объекте съёмки соотносятся как фокусное расстояние и расстояние до объекта из подобия вертикальных треугольников.
Из этой пропорции получаем приведённое выражение.


Требуемое разрешение 10 см, фокус будет 50 см.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Nick » 31 окт 2015, 21:49

Kalinkin писал(а):
gionov писал(а):Атмосфера гасит около 30% света в зените, а изображение Луны не зависит от расстояния до неё. Так что снимаем Луну на высоте 45 градусов и фотография будет такая же как если мы вплотную к ней с выдержкой в 2 раза меньшей.


Изображение не зависит, а вот количество света, падающего от поверхности в объектив, очень сильно


gionov писал(а):При этом фокусное расстояние 10 км * 5 мкм / 20 см = 25 см, диаметр объектива 6 см.

Последнюю формулу поясните пожалуйста.

Размер на изображении и на объекте съёмки соотносятся как фокусное расстояние и расстояние до объекта из подобия вертикальных треугольников.
Из этой пропорции получаем приведённое выражение.


Требуемое разрешение 10 см, фокус будет 50 см.[/quote]
Интересно. но позвольте поинтересоваться : Почему до сих пор обсуждается 10 км.? ведь уже выяснили, что это слишком оптимистичный прогноз.
Может быть ближе к реальности? и все-таки брать минимум 15 км. Или все думают, что в NASA - лохи, а вот на этом форуме-крутые пацаны?
Вопрос к "оптикам": ребятки, допустим, что есть некая матрица величиной с широкоформатную, никаких движущихся частей (шторок,щелей и.т.п.) нет и в помине и проблема "смаза" решена. какова будет зависимость светочувствительности матрицы от диаметра входного отверстия, при условии фиксированного фокусного расстояния и отсутствии диафрагмы (как усложняющей части конструкции). а так же необходимое разрешение матрицы для получения детализированной картинки. а если ещё и зависимость приблизительного веса всей оптической системы-то совсем здорово!!
если можно XL файл -буду благодарен!
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Kalinkin » 01 ноя 2015, 22:53

Nick писал(а):Интересно. но позвольте поинтересоваться : Почему до сих пор обсуждается 10 км.? ведь уже выяснили, что это слишком оптимистичный прогноз.
Может быть ближе к реальности? и все-таки брать минимум 15 км. Или все думают, что в NASA - лохи, а вот на этом форуме-крутые пацаны?
Вопрос к "оптикам": ребятки, допустим, что есть некая матрица величиной с широкоформатную, никаких движущихся частей (шторок,щелей и.т.п.) нет и в помине и проблема "смаза" решена. какова будет зависимость светочувствительности матрицы от диаметра входного отверстия, при условии фиксированного фокусного расстояния и отсутствии диафрагмы (как усложняющей части конструкции). а так же необходимое разрешение матрицы для получения детализированной картинки. а если ещё и зависимость приблизительного веса всей оптической системы-то совсем здорово!!
если можно XL файл -буду благодарен!


10 км никто пока официально никто не отменял.

Ребятки-"оптики" уже давно всё это обсуждают в нескольких ветках, не поленитесь поискать.

Надо сначала выбрать матрицу (блин, сколько раз я писал эту фразу...), это даст нам количество света на пикселе минимально необходимого для получения хорошего сигнала. Стандарт ИСО крайне относительная величина, и может отличаться у каждого производителя.

Зависимость простая, чем больше диаметр, тем меньше требуется светочувствительность.
Но если всё считать правильно, то нужно использовать относительное отверстие (диаметр/фокусное расстояние), но для этого нужно знать фокусное расстояние, а для этого нужно знать размер пикселя, для этого нужно выбрать матрицу. ТАДАМ!!! Надо выбрать матрицу! Круг замкнулся.

Кстати я давал ссылку на расчёт параметров оптики в экселе, она где-то или в этом теме или в этой viewtopic.php?f=80&t=26

Примерную массу оптики можно сказать после выбора конструкции, а её можно выбрать только после расчёта характеристик объектива.

Аватар пользователя
Nemor
Сообщений: 10
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 11:06

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Nemor » 03 ноя 2015, 00:35

Позвольте "ворваться в постановку".
Мне кажется что использовать т.н. "тангажное замедление", т.е. медленный поворот всего аппарата для компенсации этой безумной скорости должно быть не так уж и сложно. Повторюсь, но если крутить-воротить что-то внутри оптической системы, то компенсация всех этих моментов наверняка будет не проще а даже сложнее, чем заставить весь аппарат крутиться равномерно с достаточно большой точностью.

Более того, я уверен что если постараться, то при помощи тангажного замедления можно организовать и съемку линейной ФПЗС. Да, это будет много мегабит, но при ширине захвата 100-300м ничего люто-сложного не должно быть. К сожалению расчетов сейчас нет под рукой, но днем я постараюсь их воспроизвести, чтобы пояснить свою позицию)

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение gionov » 03 ноя 2015, 06:56

С этим никто не спорит. Я писал что проще всего крутить спутник целиком - смотрите в начале этой ветки. Просто не хочется иметь вращающийся спутник и не направленный на Землю антенной.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Nick » 03 ноя 2015, 07:07

Kalinkin писал(а):Ребятки-"оптики" уже давно всё это обсуждают в нескольких ветках, не поленитесь поискать.

Надо сначала выбрать матрицу (блин, сколько раз я писал эту фразу...), это даст нам количество света на пикселе минимально необходимого для получения хорошего сигнала. Стандарт ИСО крайне относительная величина, и может отличаться у каждого производителя.

Зависимость простая, чем больше диаметр, тем меньше требуется светочувствительность.
Но если всё считать правильно, то нужно использовать относительное отверстие (диаметр/фокусное расстояние), но для этого нужно знать фокусное расстояние, а для этого нужно знать размер пикселя, для этого нужно выбрать матрицу. ТАДАМ!!! Надо выбрать матрицу! Круг замкнулся.

Кстати я давал ссылку на расчёт параметров оптики в экселе, она где-то или в этом теме или в этой viewtopic.php?f=80&t=26

Примерную массу оптики можно сказать после выбора конструкции, а её можно выбрать только после расчёта характеристик объектива.

Да я видел файл, т.к. внимательно читаю все ветки, но не скачал сразу, ибо не считал проблемой для спецов выбрать комплектующие для оптического канала. а потом действительно лень было искать, сорри.
Поискал, нашел.
Я не шибко в ентом разбираюсь, а точнее совершенно не понимаю в расчётах оптики, но всё, что мне известно ввел. В общем так и не понял где там кол-во фотонов необходимые на пиксел сенсора и где итоговое относительное отверстие(возможно в непоименованных ячейках), но судя по получившемуся угловому полю 13 гр. ( и как фотограф))) выбрал вот такой объективчик Canon EF 200mm f/2L IS USM -чтоб с запасом и очень умным стабом (внутренним) от возможных вибраций или такой Canon EF 200mm f/1.8L USM если стаб будет избыточен. В общем габаритно-массовые характеристики буду брать его))) А по сему "бленда" на моём эскизе больно уж велика, как для какого-то серьёзного телескопа!!!)))
Если интересует как у меня "ТАКОЕ" получилось, то могу взять в соавторы на % при условии соблюдения всех юр. формальностей, ибо из-за моей природной лени и круглосуточной занятости слишком долго будет подаваться заявка на патент и соответственно много времени пройдет до озвучивания самой идеи на форуме для её обсуждения. И естественно для этого проекта -совершенно бесплатно, и даже часть дохода-в финансирование самого проекта.

Моё дело предложить.

Оки. Здесь всё. пойду подсматривать массо-габаритные характеристики по двигателям, топливу, связи, и всяких других составляющих, включая стоимость))) ведь мне очень интересно из чего складываются такие космические суммы у всяких Роскосмосов и NASA )))

P/S/ В личку писать не могу, обратился к администраторам... но ни ответа ни привета...
А мыло у меня такое: "месяц МАРТ" по-аглицки, подчеркивание, начальная буква имени Ник-ДВАЖДЫ и тоже по-аглицки, собака-барабака, МАЙЛ, точка, РУ.
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Kalinkin » 03 ноя 2015, 16:59

Nick писал(а):Да я видел файл, т.к. внимательно читаю все ветки, но не скачал сразу, ибо не считал проблемой для спецов выбрать комплектующие для оптического канала. а потом действительно лень было искать, сорри.
Поискал, нашел.
Я не шибко в ентом разбираюсь, а точнее совершенно не понимаю в расчётах оптики, но всё, что мне известно ввел. В общем так и не понял где там кол-во фотонов необходимые на пиксел сенсора и где итоговое относительное отверстие(возможно в непоименованных ячейках), но судя по получившемуся угловому полю 13 гр. ( и как фотограф))) выбрал вот такой объективчик Canon EF 200mm f/2L IS USM -чтоб с запасом и очень умным стабом (внутренним) от возможных вибраций или такой Canon EF 200mm f/1.8L USM если стаб будет избыточен. В общем габаритно-массовые характеристики буду брать его))) А по сему "бленда" на моём эскизе больно уж велика, как для какого-то серьёзного телескопа!!!)))
Если интересует как у меня "ТАКОЕ" получилось, то могу взять в соавторы на % при условии соблюдения всех юр. формальностей, ибо из-за моей природной лени и круглосуточной занятости слишком долго будет подаваться заявка на патент и соответственно много времени пройдет до озвучивания самой идеи на форуме для её обсуждения. И естественно для этого проекта -совершенно бесплатно, и даже часть дохода-в финансирование самого проекта.

Моё дело предложить.


Ммм... Вы выбрали из каких-то соображений объектив и хотите запатентовать что? Процесс выбора?

Диаметр входного зрачка/фокусное расстояние=относительное отверстие

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Ejj » 03 ноя 2015, 17:31

Kalinkin писал(а):...

Вопрос не совсем по теме, а какая высота Солнца над горизонтом оптимальная для съемок мест посадок тех же "Аполлонов"?

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение gionov » 03 ноя 2015, 18:26

Ejj писал(а):
Kalinkin писал(а):...

Вопрос не совсем по теме, а какая высота Солнца над горизонтом оптимальная для съемок мест посадок тех же "Аполлонов"?

По идее, чем ниже - тем лучше. Получаются хорошие тени, хороший контраст от следов. Главное, чтобы горы не загородили. Думаю, что самое оптимальное - высота градусов 5-10 над горизонтом.

Аватар пользователя
AlexKaz
Сообщений: 5
Зарегистрирован: 05 ноя 2015, 15:19
Откуда: Пермь

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение AlexKaz » 05 ноя 2015, 17:46

Oleg писал(а):
Kalinkin писал(а):Чтобы избежать отклонений от плоскостности в оптических зеркалах используют толстые стеклянные основания. Зрачок объектива порядка 70-80мм (а может и больше),пусть угловое поле 2w=14,так что зеркало получиться эдак 150х100. Даже с облегчающими отверстиями вес будет грамм 500.
...
2. Так что за это время зеркало должно успеть вернуться в начальное положение. Так что скорее всего зеркало должно быть не поворотным,а качающимся.


Я то как раз предполагал поворотное зеркало. Идея была такая - зеркало раскручивается приводом и подстраивается по фазе, затем перед съёмкой привод обесточивается и зеркало вращается по инерции. К моменту съёмки вибрации в зеркале и КА, вызванные работой привода должны затухнуть. Зеркало отслеживает одну площадку на поверхности Луны, которую камера снимает в разных ракурсах.

На дюралевое основание зеркало ложится только в момент выведения. В момент съёмки зеркало опирается на свою дальнюю от оси кромку. На его действует только центробежная сила строго в плоскости зеркала, больше ничего. Вибраций уже нет, нагрузка на подшипники близка к нулю, так как узел зеркала тщательно сбалансирован и вращается независимо от аппарата. Центробежная сила, работающая строго в плоскости пластины, зеркало сильно деформировать не должна, вопрос скорее в потере устойчивости.

Если кто может быстро посчитать деформации и устойчивость стеклянной пластины, работающей в таких условиях, то это было бы интересно для оценки минимальной необходимой толщины зеркала.


По деформациям всё просто, вырезки из сопромата Писаренко во вложении. Гамма/g - удельная масса материала диска.
С устойчивостью задачка интереснее. В пластинке будет неравномерное преднапряжённое состояние. Надо поискать аналитику, но это потом, пока не до этого. А можно просто всунуть в CalculiX или ANSYS. Но необходимо задать граничные условия. Я так понял, край (нижняя грань?) просто опирается на жёсткое основание.
Вложения
p0248.png
p0248.png (568.38 KiB) 3796 просмотра

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение BarsMonster » 05 ноя 2015, 23:43

Oleg писал(а):Если кто может быстро посчитать деформации и устойчивость стеклянной пластины, работающей в таких условиях, то это было бы интересно для оценки минимальной необходимой толщины зеркала.


В идеальных земных, стационарных условиях зеркала на L/10 для диаметра 50мм уже имеют толщину под сантиметр, а на 100мм - уже минимум 2см, куда уж больше. В динамике боюсь никакой толщины не хватит. Любой локальный нагрев зеркала подшипника/двигателя от движения с температурным градиентом в 1 градус - уже покорежит зеркало.

tvy
Сообщений: 23
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 18:44

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение tvy » 06 ноя 2015, 16:54

Приводите свои мысли по этому поводу, а так же возможные технические решения.


Как вариант мозгового штурма:
Аппарат летит по орбите Луны, но сбрасывает в Луне видеокамеры (имея некий набор). Камера падая, снимает все лучше и лучше по мере приближения к Луне, информацию передается на орбиту (достаточно будет времени для радиовидимости?).

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение maxrez » 06 ноя 2015, 17:16

tvy писал(а):
Приводите свои мысли по этому поводу, а так же возможные технические решения.


Как вариант мозгового штурма:
Аппарат летит по орбите Луны, но сбрасывает в Луне видеокамеры (имея некий набор). Камера падая, снимает все лучше и лучше по мере приближения к Луне, информацию передается на орбиту (достаточно будет времени для радиовидимости?).


По моему радиовидимость самая маленькая проблема. При таком решении других вагон и маленькая тележка. С одной камерой сложностей много а вы предлагаете целый набор. Кстати вы знакомы с устройством модуля Филы? Ваше предложение нуждается в подобном решении. Кроме того стоимость будет не подъёмная. Сомневаюсь даже в возможности сконструировать один простейший спускаемый модуль в рамках этого проекта.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Ejj » 06 ноя 2015, 17:33

maxrez писал(а):
tvy писал(а):Как вариант мозгового штурма:
Аппарат летит по орбите Луны, но сбрасывает в Луне видеокамеры (имея некий набор)


По моему радиовидимость самая маленькая проблема.

Это точно. Спутник на орбите Луны - не самолет в атмосфере Земли.

Аватар пользователя
Nemor
Сообщений: 10
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 11:06

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Nemor » 06 ноя 2015, 18:15

Ну вообще говоря "компенсация смаза падением" действительно напрашивается. Отстреливать отдельную камеру слишком сложно, но падать целиком - можно рассмотреть как крайнюю меру.

Прошу прощения за слоупочность с линейной матрицей, на выходных точно посчитаю)

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Компенсация смаза изображения

Сообщение Nick » 06 ноя 2015, 20:20

Kalinkin писал(а):
Ммм... Вы выбрали из каких-то соображений объектив и хотите запатентовать что? Процесс выбора?

Диаметр входного зрачка/фокусное расстояние=относительное отверстие


1. придумал систему компенсирующую смаз.Что позволило более гибко перейти к п. 2.
2. выбрал сенсор изображения(матрицу)(получил размер пиксела и большую вилку для разрешения на местности)!!!!!
3. Выбрал объектив (спасибо за файл "Kalinkin") который на данное время лучший из серийных с "дыркой" 130 мм. и светосилой F 2,0 первый и F 1.8 второй , что по моему должно давать достаточное кол-во света на каждый пиксел сенсора, но это ещё нужно ещё проверить(если кто сможет помочь с расчетами) возможно и не достаточно и дырка нужна больше, а возможно и меньше, т.к хочется минимизировать кол-во подвижных частей в "объективе")))...
Теперь мне нужно рассчитать"насыщение" пиксела ипонять понять сколько света/времени нужно для его насыщения= минимальной выдержки(для данного сенсора в данных условиях съемки)=диаметр дырки=схема "объектива"= массо-габаритные характеристики=стоимость системы в целом, и всё вместе =привлекательность для данного проекта и для последующего коммерческого использования данной идеи. пока в новейших моделях для аэро фотографирования и картографии не нашел ничего похожего, в том числе и здесь
Kalinkin писал(а):Нашёл интересную сравнительную таблицу АФА, удобно сравнивать матрицы.
http://www.racurs.ru/wiki/index.php/Сра ... одительных)_цифровых_камер_для_аэрофотосъемки
Правда она 2012 года. Вот более новая матрица.
http://www.leica-geosystems.com/en/Leic ... 106649.htm

так, что можно предположить возможность успешного рассмотрения "заявки" и т.д.
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!


Вернуться в «Обоснование выбора целевой аппаратуры»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость