ASI1600 vs ICX694

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Stefan_Lilge
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ASI1600 vs ICX694

Beitrag von Stefan_Lilge » 05.04.2017, 01:07

Hallo,

nachdem ich vor einiger Zeit Beispielbilder gepostet habe, die zeigen, dass die ASI1600MM cool bei sehr kurz belichteten Bildern (also „lucky imaging“ oder kurz belichteten Schmalbandbildern) dem sehr guten CCD-Chip Sony ICX694 in meiner Starlight Xpress Trius SX694 Kamera klar überlegen ist, habe ich im Januar auch mal Vergleichsbilder gemacht, die „normal“ lang (5 Minuten) belichtet sind.

Zuerst noch einmal ein Kurzbelichter-Vergleichsbild, weil die Bilder in meinem alten Thread wegen Umorganisation des Bilderservers nicht mehr funktionieren. Links die ASI, rechts die Trius, jeweils 20x1 Sekunde belichtet bei sehr schwacher Beleuchtung:

http://ccd-astronomy.de/temp12/1600MMvs ... p20x1s.jpg

Um die beiden Kameras bei normalen Belichtungszeiten zu vergleichen, wäre natürlich eine parallele Belichtung mit gleichen Teleskopen am selben Ort ideal. Leider besitze ich nicht zwei gleiche Teleskope, so dass ich in der gleichen Nacht am selben Teleskop erst mit der einen, dann mit der anderen Kamera belichtet habe. Die „Gefühlt“ waren die Bedingungen während der Belichtungsserien identisch. Der Vergleich zeigt 8x10 Minuten OIII mit der Trius SX694 (links) gegen 16x5 Minuten mit der ASI1600 (rechts). Die kürzeren Einzelbelichtungen sind kein Nachteil für die ASI, sie braucht durch ihr geringes Ausleserauschen keine langen Einzelbelichtungen. Die ASI hatte ich (weil ich auch mit unterschiedlichen Temperaturen herumgespielt hatte) ausversehen mit -10 Grad Kühlung betrieben, während die Trius bei -20 Grad lief. Das macht aber keinen relevanten Unterschied (falls das jemand nicht glauben sollte, könnte ich auch noch Rauschwerte für verschiedene Temperaturen posten 😉). Dafür wurde bei der Trius nur Bias abgezogen, bei der ASI passende Darks. Bei der Trius haben Darks keinen Sinn (jedenfalls nicht bei -20 Grad), da diese Kamera praktisch keinen Dunkelstrom produziert. Das Bild der ASI ist auf den gleichen Abbildungsmaßstab wie die Trius herabskaliert, damit die ASI keinen Nachteil durch ihre kleineren Pixel hat (denn in Software in Bild kleinrechnen kann man ja immer, wenn es sonst zu verrauscht aussieht).
Hier nun also das Vergleichsbild, links Trius, rechts ASI:

http://ccd-astronomy.de/temp12/CompASI- ... tek2-1.jpg

Vom visuellen Eindruck her sehe ich einen kleinen Vorteil für die Trius SX694. Das Signal/Rauschverhältnis beträgt für den Hintergrund bei der Trius ca. 50, bei der ASI ca. 53. Nach den Messwerten ist also die ASI etwas besser. Ohne das Herabskalieren auf den Abbildungsmaßstab der Trius liegt die ASI bei 42.


Das nächste Vergleichsbild stammt aus verschiedenen Nächten, die aber direkt aufeinander folgten und „gefühlt“ identische Bedingungen boten. Ausrüstung und Standort waren identisch.
Wieder links Trius, rechts ASI, jeweils 14x5 Minuten Luminanz unter Berliner Großstadthimmel, also beide Kameras locker hintergrundlimitiert. Die ASI wurde wieder auf das Bild der Trius registriert, um keine Nachteile durch die kleineren Pixel zu erzeugen:

http://ccd-astronomy.de/temp12/comp2776SXV-ASI.jpg

Auch hier sieht visuell die Trius SX694 leicht besser aus.
Nach dem gemessenen Singnal-Rauschverhältnis siegt aber auch hier die ASI mit 304 zu 238. Wenn die ASI nicht auf den Abbildungsmaßstab der Trius herabskaliert wird, liegt S/N bei 208, also leicht schlechter als die Trius.

Zwischenfazit: Bei der Vergleichsbildern liegt die Trius SX694 visuell betrachtet leicht vorne, vom gemessenen Signal-Rauschverhältnis her gibt es aber einen leichten Vorteil für die ASI, zumindest wenn deren Bilder auf den Abbildungsmaßstab der Trius verkleinert werden (auf 83,7%), um die unterschiedliche Pixelgröße auszugleichen.


Schließlich habe ich noch einen „Labortest“ in meinem innenliegenden Badezimmer gemacht.
Leider habe ich dafür die Titelblätter von „Sterne und Weltraum“ und „Abenteuer Astronomie“ abfotografiert. Da deren Wiedergabe sicher nicht mit den Forenregeln zu vereinbaren ist (wegen Urheberschutz) kann ich also leider nur die Messwerte (Signal/Rauschen) präsentieren, keine Vergleichsbilder zum Anschauen. Ich habe jeweils Bilderserien mit zwei unterschiedlichen Beleuchtungsstärken gemacht und in diesen jeweils an bestimmten Orten Rahmen gezogen, innerhalb derer ich das Signal/Rauschverhältnis gemessen habe. Dazu habe ich Stellen in dem Bild ausgesucht, die möglichst gleichmäßig aussahen, also ohne auffällige Strukturen.
Die Messfelder sind nach Helligkeit sortiert (aufsteigend). Größere Werte sind besser.
Alle Kameras bei -20 Grad, auf Stativ montiert mit konstantem Abstand zum Ziel und konstanter Beleuchtung, jeweils durch EOS-Kitobjektiv bei konstanter Blende.
„ASI1600MM verkleinert“ ist eine auf den Abbildungsmaßstab der Trius SXVH694 verkleinerte (83,7%, bilinear gefiltert) Version.
Außer Konkurrenz ist auch die ASI1600MC cool Farbkamera enthalten. „Außer Konkurrenz“ deswegen, weil ich deren Bilder debayert habe, was natürlich alle möglichen komischen Sachen mit den Daten macht, so dass man nicht mehr von Rohdaten sprechen kann.


http://ccd-astronomy.de/temp12/Tabelle.jpg

Man sieht in den Messwerten, dass die Trius bei niedrigen Beleuchtungsstärken (also in Messfeldern mit dunklen Bildteilen) hinter der ASI zurückbleibt. Bei hohen Beleuchtungsstärken gewinnt die Trius SX694. Dies passt zu dem Wissen, dass die ASI das geringere Ausleserauschen hat und der Vermutung, dass die Trius SX694 die höhere Quanteneffizienz besitzt.


Gesamtergebnis:
Auch bei längeren Belichtungen bleibt die ASI auf Augenhöhe mit dem ICX694. Je besser durchbelichtet die Messfelder sind, desto besser schneidet der ICX694 ab.
Viele Grüße
Stefan

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Re: ASI1600 vs ICX694

Beitrag von lange » 02.05.2017, 14:43

Hallo Stefan,

danke für Deine Ergebnisse. War aber , wie Du schon erwähnt hast, vorausschaubar aufgrund des niedrigeren Rauschens der ASI.
QE des 694er ist besser ja , zumindest hab ich das auch festgestellt.

Wenn die Trius durchbelichtet sein muss um Ihre Stärke auszuspielen, wäre es doch sicher interessant wenn man den gain erhöht.
--
Gruss Ralf

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Re: ASI1600 vs ICX694

Beitrag von Stefan_Lilge » 04.05.2017, 22:20

Hallo Ralf,

mit dem Gain könnte man bei der Trius SX694 auch mal spielen, wenn das auch umständlich ist, weil man den ja nicht im Treiber verstellen kann, sondern mit einem Potentiometer auf dem Board (also Kamera aufschrauben).
Es ist allerdings eher unwahrscheinlich, dass ein höherer Gain ein geringeres Ausleserauschen bringt, das scheint eine Besonderheit von CMOS-Chips zu sein, bei CCD habe ich davon noch nie etwas gehört. Bei QSI kann man bei der Kamera mit ICX694 den Gain in Software zwischen zwei Werte variieren, es wird aber im Datenblatt kein gesonderter Wert für das Ausleserauschen beim höheren Gain angegeben, während für unterschiedliche Auslesegeschwindigkeiten auch unterschiedliches Ausleserauschen genannt wird. Daraus würde ich schließen, dass sich das Ausleserauschen bei höherem Gain nicht verändert, sonst hätten sie sicherlich Werbung damit gemacht...
Viele Grüße
Stefan

christiank
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Re: ASI1600 vs ICX694

Beitrag von christiank » 04.05.2017, 23:58

Hallo Stefan,

Vielen Dank fürs Einstellen der Ergebnisse und für Die Arbeit, die Du Dir gemacht hast. :danke:

Die Ergebnisse machen aber die Entscheidung für eine der beiden Kameras nicht einfacher. Die höhere QE der 694 gewinnt für mich über das niedrige Rauschen der ASI. Sehr schön zu sehen in dem 14x5min Galaxienbild. Hat natürlich auch (etwas) größere Pixel. Kommt wahrscheinlich auch auf den Einsatz an.

Entscheidend für mich und vielleicht für viele Andere wäre, mit welcher Kamera kann ich die Gesamtbelichtungszeit verringern.
Es geht hier nicht um Lucky Imaging, sondern mit welcher Kamera krieg ich das meiste aufn Chip.

Das ist zwar jetz OT, aber es wird viel gerechnet und empfohlen, wie lange die Einzelbelichtungszeit sein soll (Hintergrundlimitierung), aber es is nix zu finden, außer "the more the better", über die Gesamtbelichtungszeit. Und zwar die Minimale. Mehr geht immer. Aber wann ist Schluß? Ab wann bringt eine Erhöhung der Subframeanzahl nichts mehr?

Ein paar Gedanken meinerseits dazu.. :question:
Viele Grüße und CS vom Christian -Sternwarte Winzer-

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Re: ASI1600 vs ICX694

Beitrag von lange » 06.06.2017, 13:53

Hallo Christian,

also die Gesamtbelichtungszeit aufgrund der Kamera merklich zu verringern wird wohl nix, eher mit schnellerer Optik.
Photonen kann man dadurch ja nicht herzaubern.
Hintergrund limitiert heisst ja nur dass es pro Bild nix bringt noch länger zu belichten und somit besser ist die Gesamtbelichtuhgszeit aufgrund höherer Anzahl an Bildern zu erreichen.

Mit Anzahl der Bilder sinkt das Rauschen im gestackten Gesamtergebnis bis ca 30-40 Aufnahmen , danach wird es kaum besser.
Die Einzelbilder sollten auch schön durchbelichtet sein, also eine Abwägung zwischen Zeit Pro Bild , Anzahl und Gesamtbelichtungszeit.
--
Gruss Ralf

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