Hallo Zusammen,
ich brauche nochmal euren Rat, bzw eure Hilfe: ich mache gerade mit meiner CCD Kamera Belichtungsreihen und stelle fest, dass diese nicht linear sind, d.h. bei einer Verdoppelung der Belichtungsdauer verdoppeln sich die Grauwerte nicht. Die Werte sind frei von Korrekturen wie Gradationskurven etc ermittelt, die Farbkamera ist auf S/W geschaltet, Objekt ist ein Reflektionsstandard. Bei kurzen Belichtungszeiten sieht das ungefähr so aus: 2 ms 41, 4 ms 75, 8 ms 134. Der letzte Wert sollte eigentlich bei 164 liegen. Bei 10fach längeren Belichtungszeiten wird es besser, was allerdings kein Trost ist, die Kamera sollte sich generell linear verhalten.
Hat jemand ähnlich Erfahrungen gemacht, oder kann mal einen Test (wenn möglich mit einer S/W CCD Kamera) machen? Ich habe gerade viel Geld für 10nm breite Filter ausgegeben und stelle jetzt fest, dass ich nicht sinnvoll damit messen kann. Sehr deprimierend.
Gruss,
Stefan
Hallo Stefean,
eine CCD-Kamera ? Ja welche bei den 10 000 Typen denn ? Doch nicht eine übliche Digitalkamera, oder ?
Mit einer Industriekamera könnte ich schon einen Test versuchen, aber dann die Frage wie genau es sein muß.
Grüße
Peter
Hallo Stefan
Ja, Deine Erkenntnisse sind richtig, auch professionelle Kameras um Euro 8000.- sind nicht linear ueber die Tonwerte und vor allem ueber die Zuwaechse bei den einzelnen Farben. Genau aus diesem Grund linearisiert und kallibriert der Profi seine Kameras und verrechnet diese Informationen mit den RAW-Daten. Wenn man diese Arbeit gut macht kommt man auf ein Delta e von 0,7 bis 0,9, mehr ist bei den meisten Kamerad nicht moeglich. Du brauchst also ein Colorimeter und eine entsprechende SW, z.B. profilemaker von X-Rite. Nach ca. Euro 4000.- hast Du beides und es kostet Dir viel Zeit und Nerven um die oben beschriebene Qualitaet zu erreichen. Es gibt auch Dienstleister die Dir so etwas machen koennen und es gibt billigere Loesungen wo Du aber nicht in diesen Qualitaetsbereich kommst ....
Bei Deinen Filtern bist Du im absoluten, oberen Qualitaetssegment angekommen ...
In der professionellen Fotografie sind wir dazu gezwungen bei manchen Auftraegen eigene Profile anzufertigen um die Tonwerte/Farbigkeit von Eigenfarben durch den Workflow bis in den Offsetdruck zu bringen ...
Also keine neue Erkenntnis ...
:-)
Gerhard
Hallo Zusammen,
nein, so ganz kann das nicht stimmen. Meine Infos waren leider ungenau, es ist eine Videokamera, kein Fotoapparat. Endschuldigung dafür! Für die Frage spielt der Hersteller eigentlich keine Rolle, dennoch, es ist eine Jenoptik C5 cool. CCD Sensoren sind sehr wohl linear, zig Publikationen über multispektrale Bildaufnahme bei Erzen zeigen das sehr deutlich. Die Links zu den Artikeln hatte ich mal im Forum hier geschrieben. Ich rede ja nicht von Farbwerten, sondern vom Ausgangssignal des Sensors, was farbfrei ist. Ich sehe hier, dass die Linearität bei Belichtungen über 50 ms besser wird. Bei einer Verdopplung der Belichtungszeit liegt der Faktor bei den Grauwerten bei 1.93. Bei kurzen Belichtungszeiten ist es eben ganz schlecht.
Peter, der Test wäre eine Video-CCD mit einer Belichtung mit Faktor 1, 2, 4 bei kurzen und langen Belichtungszeiten, als Motiv reicht irgend eine homogene Fläche mit konstanter Beleuchtung, mit der Auswertung, welche Grauwerte entstehen. Je nach Software braucht es dazu nicht mal ein Foto. Wichtig ist, dass alle Regler für Kontrast, Gradationskurve etc neutral eingestellt sind.
Gruss,
Stefan
Hier noch der Link zu einem englischen Artikel über die Linearität von CCD Sensoren: http://learn.hamamatsu.com/articles/ccdlinearity.html
Hallo Stefan,
soll bei dem Test möglichst monochromatisch gemessen werden (du erwähntest schmalbandigen Filter)?
VG, Erik
Hallo Erik,
ja, ich habe ein Rudel von 10 nm breiten Filtern gekauft. Ich sehe aber keinen Unterschied, ob mit Filter oder ohne, höchstens über die längeren Belichtungszeiten. Im schlimmsten Fall müsste ich für jeden Filter eine Korrekturkurve bei Standardbelichtung basteln. Sollte aber nicht sein. Bevor ich aber eine zweite (S/W) CCD kaufe, möchte ich gerne genau wissen, was die Ursachen sind und wie andere Kameras sich verhalten. Anfrage bei Jenoptik läuft auch.
Gruss,
Stefan
Sorry for the reply in english, but I read german better than I write.
DARK GROUND VALUE. All imagers (incl. CCD) have inherent electrical noise, so that even in total darkness you will get a response (i.e. a gray value). This is normally a constant value (at constant temperature) and has to be subtracted for quantitative measurements. Your grayscale values 2,41; 4,71; 8,134 are actually quite linear, only the intercept with the Y-axis is not zero. This is normally quite negligible with high intensities (as you have observed) because the small dark ground value constitutes a small part of the total value, but when your SIGNAL approaches zero (read short exposure) this value becomes important to subtract. Try and expose in complete darkness and see what the camera "reads".
For a certain exposure time with illumination you must subtract the dark ground signal with the same exposure time
Hope this clarifies your problem
Henrik
Hallo Stefan,
wie Henrik schon schrieb, so ist der Dunkelstrom zu beachten. Durch etwas Mathe sichtbar gemacht, zeigt die Kamera ein sehr gutes lineares Verhalten. Korrelationskoeffizient von 0,9993 , da leckt sich mancher die Finger. Und auch die Standardabweichung mit nur 2,4 !
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68208_61617620.jpg)
Ein Bild sagt mehr ............. ;D
Gruß
Peter
Hallo Zusammen,
der Dunkelstrom ist bei mir immer abgezogen, Weissbild ist mit und ohne Abzug getestet, ohne Erfolg. Vielleicht war die Kamera noch nicht komplett heruntergekühlt, als ich das Schwarzbild aufgenommen habe. Hm, linear, aber trotzdem keine richtigen Ergebnisse? OK, ich gebe zu, es verwirrt mich etwas....
Schön, Excel sagt, ich schneide die y-Achse bei -11.5. Korrigiert ergibt sich 2/29.5; 4/63.5; 8/122.5. Ich muss die Werte meiner Proben mal damit berechnen und schauen, was dabei herauskommt.
Gruss,
Stefan
Hallo Stefan,
meine Ergebnisse decken sich mit denen von Peter H. Bei Grauwerten über 220 ist allerdings Ende mit der Linearität.
VG, Erik
Angeregt und neugierig,
was kann die einfache CMOS Kamera von ImagingSource.
Hier der Test :
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68214_61490591.jpg)
Belichtungsreihe von 1/49s bis 1/5000s
Sowohl Korrelation, wie auch die Standardabweichung sprechen eine klare Sprache. Hier darf man mit ruhigem Gewissen von Linearität sprechen.
Grüße
Peter
Sehr schön, Peter! Ich habe inwischen eine neue Messung gestartet, welche sehr gut aussieht:
1ms 11631 // 2ms 17991 // 4ms 30375 // 8ms 55427
...ergibt eine Gerade mit R2 = 0.99999. Wenn ich die Werte auf den Schnittpunkt mit der y-Achse korrigiere, bekomme ich
1ms 6212.7
2ms 12572.7
4ms 24956.7
8ms 50008.7
was ebenfalls sehr schön ist, die Werte verdoppeln sich fast so, wie sie sollen. Allerdings gibt es noch ein kleines "Problem": Die Belichtung erfolgte auf einen SiC-Standard mit 20% Reflexion, was bedeuten würde (nach meiner Rechnung), dass der 8ms Wert 161 % Reflexion entsprechen. Geht also nicht. Wo liegt mein Denkfehler da? Hat jemand eine Idee? Vielleicht die Metallurgie-Fraktion?
Gruss,
Stefan
Auch mit einer "normalen" Spiegelreflexkamera kann man Grauwerte bestimmen. Hier die vor ca. 5 Jahren gemachte Belichtungsreihe mit einer Minolta Dynax 7D (CCD Chip, Bayer-Sensor, Grautafel beleuchtet mit Glühlampenlicht, ausgewertet wurden 100x100 Pixel in Bildmitte, 12-Bit-RAW-Werte und in letzter Spalte 8-Bit JPEG-Werte)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68338_11787513.jpg) (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=29718)
Gruß,
Stuessi
Möchte eine Platinenkamera für das Mikroskop einsetzen.
Welche Optik braucht die Platinenkamera wenn ich sie am MBS 10 mit Fotoadapter benütze.Brauche ich eine andere Optik am SM Binokular von Leitz?
Gruß Hans