Spektrometriä mielis

[janne.]

PS. Kuvat on otettu mun säädetystä ASUS ProArt Wide color gamut monitorista. Minusta noi spektrit näyttää epäilyttäviltä - ei ole jatkuvaa:)

näytössä noi terävät piikit tarkoittaa vaan laajempaa mahdollista väriavaruutta. monokromaattisten valonlähteiden tapauksessa saavutetaan suurin mahdollinen väriavaruus minkä kolmella värivalolla voi saavuttaa - kun spektri leviää tuloksena on lopulta ~valkoista. ota ciexyz-kaavio jostain ja piirtele siihen spektriviivojen avulla kolmio joitten nurkat osuu merkityille aallonpituuksille, kaikki värit kolmion sisällä voi tehdä noilla kolmella allonpituudella sopivasti sekoittelemalla.

tietysti jos halutaan valaista jotain eli lopputulos on valonlähteen spektri kertaa kohteen absorptio, niin piikit ei ole hyväksi. mutta näyttöhän ei ole valaisin.

tuo loisteputken spektrihän näyttää melkein 1:1 samalta kuin wikipedian tarjoilema spektri eli projekti on aika hyvin onnistunut :D

[jaava]

tietysti jos halutaan valaista jotain eli lopputulos on valonlähteen spektri kertaa kohteen absorptio, niin piikit ei ole hyväksi. mutta näyttöhän ei ole valaisin.

tuo loisteputken spektrihän näyttää melkein 1:1 samalta kuin wikipedian tarjoilema spektri eli projekti on aika hyvin onnistunut :D

Joo mulla oli jonkinlainen ajatuskatkos tuossa jatkuvan spektrin vaatimuksessa.
Loisteputken spektriin olin tyytyväinen, kun satuin löytämään vielä vastaavan kuvan, jossa piikitkin on tunnistettu. Tuo lamppu riittänee mun kalibrointitarpeisiin.
Itse mittaväline pitää saada parempaan vireeseen: Kameran kennon pystysuunta, hilan pystysuunta ja raon pystysuunta kohdalleen toisiinsa nähden. Ja kamera pysymään paikallaan spektrografiin nähden.

Kaiserin valopöytä
Vielä yksi kuva, joka on ollut yksi mun spektrometri-innoituksen syitä. Olen ostanut Kaiser slimlite plano merkkisen valopöydän, tarkoituksena kuvata sen kanssa negoja. Mutta minua epäilytti noi CRI arvot, kun niiden kanssa on helppo huijata ihmisiä.
Tässä on sitten Kaiserin spektri, johon mallailin hieman aallonpituuksiakin nanometreissä (aiempien spektrikuvien avulla).

Kuva: Alin asteikko nanometreissä on vain arvio, perustuen edelliseen loistelamppu-spektriin. Kameran ja spektrogarfin asema on hieman muuttunut kuvien välillä, joten niiden pikseliasteikot ei ole viimmosen päälle vertailukelpoiset.

Minusta tuo on hyvä spektri valopöydälle.

PS. Taisi maffer tarkoittaa edellisessä viestissään juuri tätä kuvausvaloa ("No onko se kuvausvalo nyt hyvä vai ei?").
Minun vahva vastaus: Minusta tuo Kaiser:n valopöytä on hyvä. Kun vertaa aiemmassa viestissä olleeseen kirjoituspöydän valoon (loistelamppu), niin eroa on kuin yöllä ja päivällä.

PS2. Vaihdoin tuon värillisen spektrikuvan kaistaleeseen kuvasta, jonka kamera oikeasti tallensi spektristä.

[jaava]

Kun laitteista pitää yrittää ottaa jotain irti, niin ajattelin nyt ainakin poistaa vioittuneet senselit alkajaisiksi. Helppo homma kun vaan katsoo hieman niiden käytöstä ja lopuksi korvaa naapureista saaduilla keskiarvoilla.
Homma sai alkunsa seuraavasta kuvasta (12% intensiteetin valotus kohti Kaiserin valopöytää ja kuva on punaisesta kanavasta):

Varsin kiehtovan näköinen, mutta siinä on pahasti vikaa. Kuvassa on jokaisen raw-kuvan punaisen tason senseli mukana ja aluksi kaikille annettu musta väri. Ohjelma merkkaa valkoisiksi ne senselit, joiden vaste on yli ylemmän hyväksyntärajan ja harmaaksi ne jotka jää alle alarajan.
Kuten kuvasta näkee, keskellä on pyöreä alue, jossa esiintyy tiheästi ylärajan ylittäneitä ja mustan rinkulan ulkopuolella on alarajan alle jääneitä.

Siis onko mun kameran kuvataso kupera valotason suhteen (se siis vinjetoi). Kamera oli tarkennettu äärettömyyteen täydellä aukolla, jotta Kaiserin pikselit ei tulisi vaan näkyviin (objektiivina Canonin 100mm makro).
Tuosta seuraa ongelma etsiä poikkeavia senseleitä, kun senselien arvot hajoaa niin, että suuri osa niistä jää rajojen ulkopuolelle, tai sitten rajat on määriteltävä hirvittävän löysiksi.

Tein vielä työkalun, joka tekee kuvista histogrammin, josta on ihmisen hieman helpompi hahmottaa tilannetta:

Ylimmän rivin kuvat on ääritilanteita, joista senselien käytöstä on helppo ohjelman ihmetellä. Kuvissa kaikki senselit on joko mustan tasossa vasemmassa laidassa olevassa piikissä (tuskin näkyy pienennetyssä kuvassa), tai oikean laidan piikissä saturaatiossa.
Mutta niistä ei saa vielä koko kuvaa vioittuneista senseleitä. Tarvitaan kuvia, joissa ollaan kennon lineaarisella alueella.
Alarivissä on kameran EV valittu niin, että saatu 12% intensiteetin histogrammi sekä 52% intensiteettinen. Näissä tulee ohjelmalle vaikeuksia, kun "piikki" leviää. Leviäminen johtuu siitä, että kenno saa keskellä enemmän valoa.

Tässä on ainakin kaksi mahdollisuutta päästä tilanteen herraksi (etsimään hyvällä tarkkuudella huonoja senseleitä):

1. Jaetaan tason alue palasiksi, ja tehdään laskenta kussakin erikseen.
2. Lasketaan paikallisen taustan taso kullekin senselille ja huomioidaan se ennen laskentaa. Tällöin kaikki senselit on samalla viivalla.

Onko muita ajatuksia tehdä tuo - mun ymmärtääkseni noi piikit pitää saada kapeammiksi lineaarisella alueella.

[jaava]

Kuvalle taustan taso
Päädyin edellisen viestin vaihtoehtoon 2: "Lasketaan paikallisen taustan taso kullekin senselille ja huomioidaan se ennen laskentaa. Tällöin kaikki senselit on samalla viivalla."

Tein lisäosan, joka suodattaa kunkin senselin kahdeksalla sen ympärillä olevalla senseliarvolla (laskee kaikkien 9 senselin mediaanin), josta saadaan senselille uusi "taustalukema".
Olettaisin: Kun on kuvattu tasaista Kaiserin valopöytää, niin kaikki kirkkauden muutos kennolla johtuu objektiivista ja kamerasta.

Tässä näkyy raakakuvan punainen kanava, joka on kuvattu 52% intensiteettiin pyrkien. Mulla olis 77% kuviakin, mutta niissä keskusta palaa jo osittain puhki (saattoi olla tosin vihreissä kanavissa).

Silmämääräisesti tuo näyttää hyvältä tasaisuuden puolesta - ei kohise. Piennetyn kuvan liu'uissa näkyy hieman pykältämistä (renkaita kirkkain kohta keskipisteenä), alkuperäisessä ei.

Tuon kun vähentää varsinaisesta kuvasta (punaisen tasosta), niin saadaan kuva, jossa näkyy vain senseleiden poikkeavat arvot (kohinaa ja toimimattomuutta).

Taustan tason vaikutus spektrimetri-kuviin
Tuostahan tulee melkoisesti virhettä itse mittaus-dataan. Koska spektri saattaa sijaita eri kohdissa kuvaa, tulisi tuo taustan taso huomioda myös niissä ennen numeeriseksi muuntoa (sarakekohtaista suodatusta).
Mutta kuinka paljon tuo muuttuu eri valotuksissa - onko EV arvolla yms. vaikutusta. Ja kuinka lineaarinen on mun yritys yhdistää värikennon kanavia yksiväriseksi.

[Maffer]

Kaiserin pöydällä on filmiä tullut ihmeteltyä. Kyllä se silmälle hyvä on.

[jaava]

Toteutin tuon suodatetun taustakuvan vähennyksen alkupareisestä valotuksesta ja lasketin uudesta kuvasta histogrammin.
Vaaleansininen on alkuperäisen raw-kuvan histogrammi vihreästä G1 kanavasta 52% intensiteetillä ja vihreä on uuden kuvan histogrammi.

Kuva: Vaaleansininen suodattamattoman kuvan levinnyt histogrammi ja vihreä suodatetun kuvan kaposa histogrammi.

Vihreä histogrammi on sijoitettava uudelleen, koska taustan vähennys siirtää pääosan senseliarvoista lähelle nollaa ja ne senselit, joiden lukemat on olleet alle taustan lukeman, menevät negatiivisiksi. Joten siirto on pakko suorittaa jotta senselit ei saisi negatiivisia arvoja, ja jos haluaa kaikki senselit kuvaan - myös kiinnostavat poikkeasti käyttäytyvät.
Päätin käyttää siirron kohteena alkuperäisen valotuksen ensimmäistä maksimia (maksimeita saattaa olla useampi).

Tuon histogrammin kanssa on hieman ongelmaa jos sitä haluaa käsitellä jakaumana. Sille voidaan arvioida keskiarvo (kuvassa on kaksi ohjelman arvioimaa), mutta minusta tässä on parempi käyttää suodattamattoman maksimia uuden sijoittamiseen.

Näin tehden vihreään histogrammiin on ahtautuneet kaikki suht normaalisti käyttäytyvät senselit ja poikkeavat ovat hajallaan pitkin vaaka-akselia. Ne täytyy vaan poimia sieltä.
Ne eivät ole kuitenkaan lopullinen totuus. Täytyy tehdä muun muassa testi, johon osallistuu sama senseli useammasta kuvasta eri valotuksilla, jolloin esimerkiksi niiden muodostamalle suoralle voi asettaa rajaehtoja.

[jaava]

Nonii viottuneiden senselien etsintä on enää pientä hiomista vaille: täytyy tallentaa noi löytyneet jonkinlaiseen tiedostoon, josta spektrikuvaa käsittelevä ohjelma ne voi poimia.
Mun Canonin 6D:n 11 vioittunutta senseliä synteettisessä kuvassa, jossa valkoinen pieni timantti (9 senseliä) kuvaa yhtä vioittunutta.


Ei tuo pahalta näytä, eikä yksittäinen senseli mene helposti läpi spektrikuvan suodatuksesta vaikka noita ei korjaisikaan ohjelmallisesti.

Oppia oli tuo objektiivin vinjetointi, joka näkyy täysin käsittelemättömässä raakakuvassa. Objektiivina kuitenkin Canonin 100mm makro, jota pidetään hyvänä. Sitä oli järkyttävän paljon - ilman mitään ohjelmallista korjausta ei tuolla kameralla kovin tarkkoja mittauksia tehdä.

[jaava]

Nyt kun ohjelma oli melkein valmis laskemaan kennon vasteen jokaiselle senselille, niin pitihän se toteuttaa.

Otin kuvia Kaiserin valopöydästä täydellä aukolla ja ISO100 arvolla aloittaen 1/4000 suljinajalla. Siitä lisäsin aikaa steppi kerrallaan aina 30s valotukseen asti. Ja seuraavaksi tiedostot ohjelmalle, joka piirsi jokaiselle senselille murtoviivan Pienimmästä EV-arvosta suurimpaan (joten vasemmassa laidassa on saturoituneet).
Lisäksi ohjelma piirsi harmaalla pystyviivan jokaisen kuvan EV-arvon kohdalle (niin ohuen, ettei taida näkyä kaikilla pienennöksillä).

Punaisen kanavan vasteesta tuli tällainen:

• Ihmeellistä käytöstä kulmapisteessä, jossa signaali saavuttaa saturaation
• Vaikka kennojen sanotaan olevan lineaarisia, niin ei tuo nyt kovin lineaarinen ole! Jään vaan miettimään, onko mun vinjetoinnin poistossa jotain vikaa.
• Kuvan alareuna on reilusti alle Canonin mustan tason ja yläreuna hulppeasti yli saturaatiotason. Pitää lisätä kuvaan vielä vaakaviivat kameran ilmoittamien mustan tason ja saturaation korkeuksille.

PS. Vaihdoin kuvan: Lisäsin kuvien määrää (aiemmassa oli 1/2 stopin välein, uudessa 1/3 stopin). Lisäsin kuvaan myös vaakaviivat kuvaamaan kameran ilmoittamia: mustan taso ja senselin max lukema. (Vaatii selaimen historian tyhjentämisen jos on ehtinyt tämän jo katsoa)

• Tuo epälineaarisuus johtuu siitä, että EV-asteikko on logaritminen (heh, itsehän mä sen jouduin laskettamaan ohjelmalla).
  Täytyy kokeilla vaihtaa asteikoksi valotusaika. Sen ongelma on vaan pienien valotusaikojen painuminen yhteen kasaan.
• Edelleen epäilyttää mun vinjetoinnin poisto-algoritmi. Täytyy ihmetellä asiaa.

[jaava]

Jo oikeni vaste, kun käyttää valotusaikaa x-akselina.
Tämän kanssa on vaan tarkkaa kuvien valinnassa, ettei tule pidempiä valotuksia kuin muutama juuri saturaatioon yltävä. Ja tämäkin vaihtelee värikanavittain.
Jouduin tiputtamaan aiemmasta kuvasatsista 25 pois, kun x-akseli venyi niin pitkäksi, että mielenkiintoinen lineaarinen alue jäi yhdeksi harmaaksi palkiksi vasempaan laitaan.

Tältä näyttä sensorin vaste kun vaaka-akselina on valotusaika:

Jään miettimään, johtuuko tuo lievä lineaarisen alueen poukkoilu mun vinjetoinnin suodatuksesta. Nyt käytän kuva-kohtaista maksimi-arvoa, joka senseleistä löytyy. Se on kuitenkin kohinalle herkkä ja erityisesti pitkien valotusten päässä.
Pitäis tuosta huipusta laskea ehkä suodatettu versio.

[janne.]

laskin noita aukon välein olevia pystyviivoja 22 kpl eli dynamiikkaa olisi kennossa 22 aukkoa. nyt vähän haiskahtaa.

[Maffer]

Sen sijaan että algoritmit tuottaa nippelitietoa ja käppyrää, tee sellainen softa mikä kertoo yhden asian - Onko tutkittava valonlähde hyvä/huono. Sitten sitä voi myydä pakettina muille jotka ostelevat raksavaloja.

Eli raksavalo ostetaan kympillä ja analyysituote tonnilla.

[jaava]

laskin noita aukon välein olevia pystyviivoja 22 kpl eli dynamiikkaa olisi kennossa 22 aukkoa. nyt vähän haiskahtaa.

Mulle ei tullut mieleen dynamiikka ollenkaan. Mielenkiintoinen havainto. Pitää yrittää lisätä ohjelmaan dynamiikka-arvion näyttö:)

Tuolla aiemmassa viestissä vaihdoin eilen kuvan parempaan, johon otin hieman enemmän valotuksia. Tajusin myös lisätä tekstin askeleleiden suuruudesta (vaihdoin kameran valotusajan askeleeksi 1/3 stoppia):

Otin kuvia Kaiserin valopöydästä täydellä aukolla ja ISO100 arvolla aloittaen 1/4000 suljinajalla. Siitä lisäsin aikaa steppi kerrallaan aina 30s valotukseen asti.
PS. Vaihdoin kuvan: Lisäsin kuvien määrää (aiemmassa oli 1/2 stopin välein, uudessa 1/3 stopin).

Mielenkiinnosta kävin laskemassa ottamani kuvat:

• Ekassa EV-arvon (logaritminen suure) mukaan sortatussa satsissa oli 51 kuvaa, joista kuvan mukaan on punainen kanava saturaatiossa 29 kuvassa.
• Jälkimmäisessä valotusajan mukaan sortatussa joukossa oli 26 kuvaa, joista punainen kanava saturaatiossa 3 kuvassa.

Lineaarisella alueella olevia kuvia oli siten noin 22-23.
Kun kuvat on otettu 1/3 stopin välein, niin dynamiikkaa näin arvioiden tulee vähän yli 7 (22*1/3 = 7,3).

[jaava]

Sen sijaan että algoritmit tuottaa nippelitietoa ja käppyrää, tee sellainen softa mikä kertoo yhden asian - Onko tutkittava valonlähde hyvä/huono. Sitten sitä voi myydä pakettina muille jotka ostelevat raksavaloja.

Eli raksavalo ostetaan kympillä ja analyysituote tonnilla.

Mä en ole päässyt pähkäilyssä vielä noin pitkälle. En usko koskaan pääsevänikään:)
Samanlaisella kenttä-spektrograafilla kuin jalokivien tutkijat käyttää, saattaisi pystyä sanomaan jossain määrin millaista valoa valonlähteestä tulee. Kunhan hommaa hieman kokemusta.

Tietokoneohjelmien väsääminen harrastukseksi on leppoisaa ja rentouttavaa hommaa.
Jos asetetaan aikatauluja,ohjelman tuotannollistaminen myyntikuntoon ja budjetointi sekä kustannusten seuranta, tulee stressiä. Mieluummin luovuttaisin ilmaiseksi.

[hkoskenv]

Sen sijaan että algoritmit tuottaa nippelitietoa ja käppyrää, tee sellainen softa mikä kertoo yhden asian - Onko tutkittava valonlähde hyvä/huono. Sitten sitä voi myydä pakettina muille jotka ostelevat raksavaloja.

Entä sitten, kun joku on eri mieltä kuin laite siitä, mikä on hyvä valo.

Kai siihen koodaa saman tien toiminnan, joka kertoo onko valokuva hyvä vai huono. Minä tekisin kuitenkin ohjelman, joka kertoo onko liikeidea hyvä vai huono. Sillä kun tahkoaisi vähän aikaa voisi ostaa maailman kalleimman lampun ja ottaa siitä kuvan maailman kalleimmalla kameralla ja vaikka se on pieleen tarkennettu, tärähtänyt, valkotasapainoltaan väärä ja kameran kennolla pesisi kämmenen kokoinen hämähäkki, miljoona määkijää laulaisi kuorossa, että siinä on maailman paras kuva maailman parhaan kuvaajan ottamana. Ei siksi, että olisi sitä mieltä, vaan siksi, että toivoo saavansa vastineeksi rahallista etua maailman rikkaimmalta, mutta sillä ei ole tipan vertaa väliä sille rikkaalle.

No siinä voisi tietysti ennen pitkää käydä niin, että alkaa itse uskomaan paremmuuteensa, kun kaikki ympärillä sitä kilvan vakuuttavat ja ylistävät. Ja sitten jälki on yleensä rumaa niin kuin uutisista saamme lukea. Eli ehkä on parempi vain pelata ja koodata nörtähtäviä työjuttuja.

[jaava]

Kamera kohisee niin paljon, että kuvia pitää pinota melkoinen määrä, jotta tuloksena olisi käyttökelpoista mittaus-dataa. Eikä sekään riitä: lisäksi pitää vähentää jokaisesta senselistä sen mustan taso. Eikä sekään ole tarpeeksi: jokaiselle senselille on laskettava herkkyys. Ja lisäksi kameran optiikka syö kaistasta osansa, sekä kennon IR-suodatin rajoittaa suurempia aallonpituuksia. Puhumattakaan Bayer-matriisin sekottavasta vaikutuksesta mittaus-dataan.
Pitäsköhän suosiolla hommata jäähdytetty astrokamera.

Tein ohjelman joka pystyy pinoamaan nykykameroiden kuvia melkoisen paljon jakamalla kuvat osiin, jotka se käsittelee erikseen.
Mun isoimman kamerakennon kuva vie muistitilaa n. 50 mega-senseliä, mikä on tavuissa n. 100MB. Jos pinoamiseen halutaan 100 kuvaa (joka ei välttämättä riitä ... EMVA Standard 1288 suosittelee 300-500 kuvaa jotta tulos olisi riittävän "smooth" FFC laskentaan), niin tietokoneen muistissa pitää olla yht'aikaa 100 * 100MB (= 10GB), jossa jo moni PC alkaa nikotella. Tuo vaatimus yht'aikaisesta muistissa olosta tulee mediaani-suodatuksesta.

Samalla lisäsin ohjelmaan ominaisuuksia jotka helpottaa debuggausta, mutta ovat ehkä kiinnostavia muutenkin.
Kuvassa on mediaani-suodatettu 11 valotusta Kaiserin valopöydästä ja lopputuloksesta on otettu:

1. Kuva, jossa senselit on yhdistetty pikseleiksi (R, G1, G2 ja B) kanavista. Kirkastuminen keskustaa kohti on kuvassa korostettu.
   Noi liu'ut raidoittuu kun kuvassa ei ole tarpeeksi kohinaa. Jossain Afinity:n videossa kuvaan jouduttiin lisäämään kohinaa, jotta silmä pitää liukuja tasaisina (Mun työpöydällä olevan saman kokoisen kuvan liu'ut on kuitenkin aivan tasaiset).
2. Logaritminen histogrammi (jossa näkyy myös huonosti käyttäytyvät senselit). Harmaat pystyviivat on 1000 ADU:n välein.
3. Kennon diagonaalilta kerätyt värikanavien arvot graafina. Tosin tuossa kuvassa on vain kerätty toiselta arvot. Suurennetussa kuvan osassa näkyy hyvin kennon kohina - ei kauheasti auta vielä 11 valotusta. Tuossa on tosin mukana myös mustan tason poikkeamat ja senselien herkkyyserot.
   Tällä ohjelman ominaisuudella taitaa saada myös näkyviin optiikan kierouden, jolloin valon kirkkain kohta ei tule keskelle ja käyrät ei ala laidoissa samalta korkeudelta.

PS. FFC laskenta
Flat Field Correction: https://en.wikipedia.org/wiki/Flat-field_correction

[jaava]

Kokeilin mediaanisuodatuksen voimaa lisäämällä kuvien määrää.
Ohessa on koottu suurennetut kuvat:

1. (VY) Vain yksi valotus, joten siinä ei ole minkäänlaista suodatusta.
2. (YO) 11 valotusta kokoaa jo selvästi pisteitä käyrälle.
3. (AV) 51 valotusta on vielä melkoisen heikkolaatuinen.
4. (AO) 101 valotusta on silmämääräisesti parempi kuin 51, mutta ei siinä suurta eroa ole.

Vihreät kanavat (2 kpl) näkyy kuvissa hieman eri kirkkaudella.

Mielenkiintoista nähdä kuinka tasaista käyrää saan aikaiseksi, kun laskentaan lisätään senselikohtaisesti offsetti ja herkkyys.
Jos tällä menetelmällä on otettava kaikki kuvat, niin kauanko kestää kamera:)

[jaava]

Uteliaisuudesta hausin nähdä kuinka paljon pelkkä Master Dark Frame (101 kuvaa) korjaus tasoittaa Master Flat Frame (101 kuvaa) senseleiden kohinaa.
Kuva-ala on täytetty kokonaan graafien pisteillä, joten kohina näkyy selkeästi:

Vihreät kanavat nousee korkeimmalle ja punainen jää alimmaksi (käänsin mustan taustan valkoiseksi ja senseleiden värit meni samalla).
Ei tuolla korjauksella ole silmämääräisesti mitään vaikutusta kohinaan. Hmm ... jos kuvia on otettu suodatukseen liian vähän, se saattaa huonontaa tilannetta - kohina kasvaa korjattaessa offsetilla.

Mutta sitten:
Huomasin ensimmäisen kerran käyrien oudon muodon. Erityisesti korkeimmalle nousevassa vihreiden senseleiden graafissa näkyy selkeästi huipun kolmiomainen muoto, eikä sivutkaan ole muotoa jonka minä olettaisin optiikasta tulevan.
Luulis ettei tuo johdu linssien hionnasta - eivätkö ne olekaan pallomaisia (Canonin 100mm L sarjan makro).

PS. Vaihdoin kuvan: Lisäsin alkuperäiseen värillisiä viivoja.
Nyt kaipaan kovasti hyvää selitystä ilmiölle.

[janne.]

muistelen että linssisi on canonin 100mm macro. tuolla voi katsella kuinka valonsäteet sen sisällä käyttäytyy kun apertuuria ja/tai tarkennusta muutetaan: https://www.photonstophotos.net/General ... lBench.htm

täysin kohinattomaan mittaukseen et voi koskaan päästä koska valovuo itsessään kohisee.

[jaava]

muistelen että linssisi on canonin 100mm macro. tuolla voi katsella kuinka valonsäteet sen sisällä käyttäytyy kun apertuuria ja/tai tarkennusta muutetaan: https://www.photonstophotos.net/General ... lBench.htm

täysin kohinattomaan mittaukseen et voi koskaan päästä koska valovuo itsessään kohisee.

Käytetty objektiivi on kyllä CANON MACRO LENS EF 100mm 1:2.8 L IS USM.
Täysin kohinattomaan mittaukseen ei ole mahdollista päästä, kun valo koostuu fotoneista. Jos valoa on kuitenkin "tarpeeksi", fotonivirrasta on vaikea huomata kohinaa.
Luulisin suuriman osan suurtaajuisesta kohinasta tulevan elektroniikan komponenttien lämmöstä ja A/D muuntimen äärellisestä dynamiikasta (se pyöristää lukemia +/- 0,5ADU). Pientaajuista kohinaa tulee linssien roskista, senselien pimeävirroista sekä herkkyydestä.

Pahus kun hieno linkki!

Piirsin 2D esityksen valon määrästä, joka linssisysteemin läpi pääsee sensorille. Linkistä sain Canon:n 100mm makron valon kulut sekä optisella akselilla olevalle pisteelle (sininen), että äärilaidassa olevalle pisteelle (vihreä).
Lisäsin ympyrät, joista näkee kussakin tilanteessa sensorille tulevan valon määrän:

• Sininen ympyrä vasemmalla: Aukko on täysin auki ja kuvattava piste optisella akselilla, tulee valoa koko aukon halkaisijan verran
• Vihreä ympyrä vasemmalla: Aukko on täysin auki, mutta kuvattava piste äärilaidassa, pääsee kennolle valoe vain puolet halkaisijasta.
• Sininen ympyrä oikealla: Kun aukko on äärimmilleen himmennetty ja kuvattava piste optisella akselilla, tulee valoa pieneltä osalta etulinssin halkaisijasta
• Vihreä ympyrä oikealla: Kun aukko on äärimmilleen himmennetty, mutta kuvattava piste äärilaidassa, tulee valoa saman verran kuin kuvattavan pisteen ollessa optisella akselilla.

Joten äärimmilleen himmennettynä mun aiempien kuvien käyrien pitäisi olla jotakuinkin suoria (pitää kokeilla tietysti ).
Kun aukko on täysin auki (spektrometrissä pakko pitää, kun kuvattavassa on erityisen himmeitä osia) saadaan valoa vain (tuon mun 2D kuvan perusteella) puolet äärilaidassa.

Tuo kuva ei kuitenkaan selitä vielä mun aiemman kuvan kolmiomaista huippua, eikä oikein käyrien sivujen laitojen käytöstäkään.

[jaava]

Nonnii, otin 51 kuvaa aukkoarvolla 32. Valotusaikaa oli pakko nostaa 0,5 sekuntiin, joka tietysti lisää myös kohinaa.

Kyllä tuo edellisen viestin päättely pienemmän aukon vaikutuksesta pitää paikkansa: Viivoista tulee suorat. Tai melkein suorat.

Mua hämmästyttää kuvissa värikanavien histogrammien leveys, luokkaa 1000ADU - nyt kun kaarta ei juuri diagonaali-arvoihin tule, niin onko signaalissa noin paljon kohinaa.
Hmm ... hetken päästä: Taitaa olla mun tottumattomuutta lukea logaritmista histogrammia: siinä näkyy korkeina palkkeina jo muutaman senselin lukumäärät.

Aiemman kuvan kolmiomaiset huiput kaipaa selvitystä edelleen - onko kenelläkään mitään aavistusehdotusta asiasta?
Mulle on tullut mieleen:

• Asfääriset linssit tekee temput
• Objektiivin linssien hionnassa on ollut maanantai
• Linssit on päässeet liikahtamaan toisiinsa nähden
• Valopöydän pikselit ei säteile tasaiseti valoa kaikissa kulmissa (matka etulinssistä valopöytään on ollut n. 20cm)
• Edellisen viestin 2D kuvan muunnos 3D muotoon ei olekaan triviaali