Was ist die Auflösung der ToUcam ProII 840K?

    Bin seit heute freudiger Besitzer einer dieser Webcams.



    Doch eins irretiert mich doch sehr, und zwar:


    Standbildaufnahme mit 1.2 megapixel (1280x960)


    Doch das soll doch nicht die wirkliche Auflösung sein oder?
    Ich meine, alles über 640*480 schein extrem Interpoliert zu sein und zwar schlecht!



    Hatte mich schon über schön große Einzelaufnahmen gefreut, aber diese Verarsche ist ne sauerei finde ich! Die hätten zumindest schreiben können: Chip 640*480 und Interpoliert max: 1280*960.



    Naja, trotz dieser Enttäuschung, ist diese 50€ Digicam zumindest um einiges Astrotauglicher als meine 4 Jahre alte 50€ Digicam mit 640*480 Pix.


    Jedoch scheint die alte Digicam bessere Bilder bei Licht zu machen wie die Webcam. Die von der ToUcam sind da doch verrauschter.
    Liegt das am CMOS Chip vom der Digicam, das jene rauschärmer ist?



    Bin dann mal gespannt, wie die ersten Planetenbilder werden im Vergleich zur alten.

    Hallo!


    Die hohe Standbildauflösung ist tatsächlich interpoliert und zwar derart grausam, dass man mit wenigen Klicks im Gimp u.ä. wesentlich bessere Bilder erhält. Eine Webcam kauft man aber typischerweise nur wegen der extrem hohen Zahl an Einzelbildern. Sogar Thierry Legault empfiehlt Video/Webcams gegenüber normalen oder Astrocams (Im linken Frame unter dem Link "CCD or Video" findet sich ein klares Statement).


    Früher hieß es, dass CMOS mehr rauscht als CCD, diese Sichtweise gilt aber seit einiger Zeit nicht mehr. Es gibt da sehr gute Gegenbeispiele. Daher sollte eigentlich die Webcam auch bei normalen Licht besser sein, aber es hängt bei weitem nicht nur am Chip. Da gibt's noch die Optik - die bei der ToUCam nicht grad berühmt ist, kamerainterne Datenverarbeitung von RAW zu JPEG/AVI usw. Vor allem ist auch die Digicam darauf ausgelegt, Einzelbilder zu machen. Diese sollten dann schon besser sein, als die "mit voller Kraft herausgepressten" Streams aus der Webcam.


    So viel zu meinem Senf, beste Grüße,
    Günther

    Hallo,
    Warum hast Du nicht gleich die neue Pillips SPC 900NC genommen? Ich habe vorher die 740K gehabt. Ein direkter Vergelich mit Deiner 840K (den Link muß ich erst raussuchen) zeigt, die SPC rauscht weniger, hat besseren Kontrast und ist empfindlicher.
    Gut, die kostet 100 Euro, aber wenn schon denn schon... Ansonsten gilt das von Günther.

    Hallo MrPlanet,


    wäre nett, wenn Du den Link mal raussuchen würdest...
    und ich finde, die 840 für den Preis top in Ordnung. Das Rauschen rechnest Du eh durch Mitteln weitgehend raus. Es ist also relativ uninteressant, solange es nicht so viel rauscht, dass man nix mehr sieht.


    Ciao,
    Stefan

    Hi,
    sorry, dass ich diesen Thread nochmal aufgreife. Aber da ich über Weihnachten auch mit der ToUcam angefangen habe zu experimentieren, stellt sich für mich die ursprüngliche Frage: "Was ist die Auflösung der ToUcam ProII 840K?" Damit meine ich aber den horizontalen Abstand zwischen zwei Pixeln in Mikrometern! Die Frage tauchte bei der Überlegung auf, ob ich fokal oder mit Okular aufnehmen sollte und ob ich denn fokal überhaupt in die Nähe des theoretischen Auflösungsvermögens meines Kleinstrefraktors komme.
    Nach der Spezifikation bei Philips ist der Chip 1/4" groß, d.h. ca. 6mm. Obwohl nicht ganz klar ist, ob sich das auf die Kantenlänge oder die Diagonale bezieht, sollte so oder so bei 640 Pixeln ein Abstand von grob 10 µm herauskommen. Und das sollte bei einer Brennweite von 1000mm bei Fokalprojektion nach meiner Rechnung einer Winkelauflösung von ca. 2" entsprechen. Meine Bilder von Mars oder Venus zeigen aber eine Auflösung von etwa 1" zwischen zwei Pixeln, was dann ja zu einem Abstand von nur etwa 5µm passen würde.
    Weiß da jemand etwas Genaueres?
    Genügend Wolkenlücken wünscht euch, Stephan

    Danke Günter,
    dann passt ja wieder alles zusammen.
    Hätte ich das bei geschickterer Suche irgendwo finden können? Bei Philips selbst habe ich keine auch nur annähernd so konkrete technische Information gefunden !?
    Ist dann die Überlegung richtig, dass ich alle Aufnahmen fokal machen kann und durch Okularprojektion nichts gewinne? Denn der theoretischen Auflösungsgrenze eines 70mm-Objektives von ~2" steht eine Pixelauflösung der Kamera von ~1" im Fokus gegenüber, sie ist also deutlich besser als das was mein Refraktor gerade noch schafft.
    CS, Stephan

    Hallo Stephan,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Starbak</i>
    <br />Nach der Spezifikation bei Philips ist der Chip 1/4" groß, d.h. ca. 6mm.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Die 1/4" sind historisch bedingter Unsinn. Da wird die effektive Chipfläche umgerechnet auf das Aussenmass einer alten Bildaufnahmeröhre, bei der ja die reale Bilddiaginale deutlich unter dem Röhrendurchmesser liegt. Das ist wie bei den Röhrenmonitoren. Auch dort hat eine 17"-Bildröhre nur eine Bilddiagonale von etwa 15". Warum man diesen Quatsch bei CCD's und CMOS-Chips weiterhin beibehält, ist mir ein Rätsel. Dass es auch anders geht, zeigen die Angaben bei den LCD-Bildschirmen.


    CS Heinz

    Hallo Günter,
    danke auch für den Link-Tip.
    Bei meiner langen Hunderunde eben habe ich nochmal über die Frage Fokalaufnahme vs. Okularprojektion unter Beachtung der Grenzauflösung des Objektivs und der Chipauflösung nachgedacht. Ich glaube man kann daraus eine allgemeinere Aussage über den sinnvollen Einsatz von reiner Fokalprojektion angeben.
    Für die beugungsbedingte Auflösung in Winkelsekunden gilt ja 120mm/D. Der Auflösungswinkel eines CCD-Chips in Winkelsekunden ist ungefähr mit 1/f(in m) gegeben (da ich ja etwa 1 Winkelsekunde bei 1m Brennweite gefunden hatte). Der Quotient daraus ist ~0,1/(D/f), Es stellt das Verhältnis der Grenzauflösung des Objektivs zur Pixel-Auflösung auf dem Chip dar und beträgt etwa ein Zehntel des Kehrwertes des Öffnungsverhältnisses.
    D.h. bei Geräten mit einem Öffnungsverhältnis von unter etwa 1/10 nutzt man das theoretische Auflösungsvermögen des Objektivs bei Fokalprojektion nicht aus, da müsste Okularprojektion her. Bei allen Planetenjägern (die oft auch Barlow-Linsen zur Verlängerung der Brennweite benutzen) wäre aber Fokalprojektion die richtige Wahl.
    In meinem Fall hat das ETX mit D=70 und f=350mm ein Öffnungsverhältnis von 1/5. Erst durch eine 3xBarlow bringe ich es auf 1/15 und damit ist Fokalprojektion ok.
    Interessant finde ich, dass die Überlegung im Prinzip unabhängig vom Objektivdurchmesser an sich ist, sondern nur vom Öffnungsverhältnis abhängt! Allerdings gilt sie nur für die ToUcam, bei anderen Pixelabständen müsste der Faktor noch mal mit dem Verhältnis (Pixelabstand/5,6µm) gewichtet werden.
    Vielleicht hilft das ja jemandem, Stephan

    Vielleicht noch eine Ergänzung: Wenn dieser Faktor aber weit über 2 geht, dann heißt das ja, dass man auf dem Chip nur noch Dinge auflöst, die die Optik wg. der Beugungsbegrenzung gar nicht mehr hergibt. Insofern scheinen mir die Versuche, mit mehr als etwa f/20 auf Planetenjagd zu gehen, als nicht nötig. Das ist dann wie mit der Maximalvergrößerung beim visuellen Sehen. Die kann man zwar überschreiten, man gewinnt aber kein weiteres Detail mehr wegen der schon erreichten Beugungsbegrenzung des Bildes.
    Ich hoffe ich spinne nicht zu sehr, vielleicht kann das ja jemand nachvollziehen.
    CS, Stephan

    Hallo Stephan,


    ich würde eher von einem sinvollen Öffnungsverhältnis von etwa f/30 ausgehen. Schliesslich werden ja für ein komplettes Farbpixel 4 Pixel des Chips (1 rot, 2 grün, 1 blau bei dem Beyerpattern) benötigt. Dadurch würde sich eine Pixeldiagonale von etwa 11 µm ergeben. Die Auflösung von 640x480 ist ja schon interpoliert!


    CS Heinz

    Hallo Heinz,
    bei dem Link von Günter findet man eine Liste mit ganz vielen Chip Spezifikationen. Aber ich denke, die hier passende ist die des 2. Eintrags für ICX098BQ. Dort wird angegeben, dass die "unit cell size" 5,6x5,6 µm sei. Da gehe ich jetzt davon aus, dass in so einer Einheitszelle das gesamte Farbpixel enthalten ist, zumal das auch genau zu meiner Beobachtung passt (s.o.).
    CS, Stephan

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Starbak</i>
    <br />Dort wird angegeben, dass die "unit cell size" 5,6x5,6 µm sei. Da gehe ich jetzt davon aus, dass in so einer Einheitszelle das gesamte Farbpixel enthalten ist, zumal das auch genau zu meiner Beobachtung passt (s.o.).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Da liegst du falsch. Der Chip hat auf der langen Achse 692 Subpixel. Wären es doppelt so viele, müsste auch ohne Zwischenraum innerhalb der Bildpixel die Kantenlänge des Chips mindestens 7,75 mm betragen. Siehe dazu auch die identischen Angaben des Schwarzweiss-Chips ICX098BL. Der wesentliche Unterschied zum ICX098BQ dürfte wohl nur in der fehlenden Farbmaske liegen. Der ICX098BQ hat insgesamt 692x504 Subpixel.
    Evtl. bleibt ja dein Teleskop deutlich unter der theoretischen Auflösungsgrenze [;)], dann würden auch deine Beobachtungen wieder passen. Sieh dir mal die besten Planetenbilder an, die mit der ToUCam gemacht wurden. Die meisten entstanden bei f/30 bis f/40.


    CS Heinz

    Hallo Heinz,
    diese Anmerkungen verstehe ich jetzt nicht ganz. Der Farbchip hat laut den Spezifikationen genau so viele Pixel und die gleichen Abstände wie der BW-Chip. Es ist hier nur von einem "primary color mosaic filter" die Rede, der nach meinem Verständnis über der Pixelfläche liegt und die Farbinformation liefert. Dafür ist z.B auch die Sensitivität etwas niedriger angegeben als im BW-Chip. Und daher passen auch die 640 genutzten oder die 659 nutzbaren oder die 692 vorhandenen Pixel zu den angegebenen Dimensionen.
    Ob mein Teleskop unter der Auflösungsgrenze bleibt ist für diese Überlegungen ja unerheblich (übrigens löse ich die beiden Komponenten von eps Lyrae auf, d.h. die Auflösung ist tatsächlich nahe bei 2"). Auf jeden Fall überdeckt die Venus (bei ca. 1m Brennweite durch Benutzung der 3xBarlow) über 40 Pixel (kannst Du am Bild von heute Nachmittag in der Galerie hier sehen) und der Mars z.Zt. etwa 12. Das bedeutet, dass der aufgenommene Pixel-Abstand etwa 1" entspricht (kleinere Unterschiede durch verschiedene Barlow-Positionen sind möglich).
    Daher sehe ich in meinen Überlegungen noch keinen Fehler.
    Nicht zu viel Schnee, Stephan

    Hallo Stephan,
    geh' davon aus, dass der der Abstand der (Farb-)Pixel eines ausgelesenen Bildes mit 640x480 Pixeln Auflösung 5,6µm beträgt.
    Das deckt sich in der Praxis mit den Ergebnissen der Pixelzählerei bei z.B. Planetenbildern.
    Wie die Kamera zu der Farb- und Helligkeitsinformation kommt, steht auf einem anderen Blatt. Da muss einiges extrapoliert werden,beispielsweise auf Kosten der Farbinformation, die dadurch nicht pixelgenau sein kann, was aber in der Praxis nicht auffällt.
    Gruss
    Günter

    Hallo Stephan,


    wie Günter bereits sagte, liefert die ToUCam ein 24-Bit Bild mit 640x480 Pixeln Auflösung bei einem Pixelabstand von 5.6 µm. Aber das 640x480 Bild ist bereits interpoliert, da jedes der ca. 330000 Subpixel in 4 resultierende (Bild-)Pixel eingerechtet wird. Darum ist die echte Bildinformation geringer als man es von 330000 'echten' Farbpixeln erwarten könnte.
    Es gibt meines Wissens nach nur einen Chip, der die volle nominale Auflösung der angegeben Pixeln erreicht, der Foveon-X3-Chip, den Sigma in den DSLR verwendet. Nicht ohne Grund bezeichnet Sigma ihre Kameras als 9 Megapixel Kameras, obwohl diese nur 3 Megapixel Bilder (aus 9 Millionen Subpixeln) liefert. Die Bilder sind einfach deutlich schärfer, weil sie nicht interpoliert sind.
    Aus diesem Grund kannst du bei der ToUCam (und fast allen anderen digitalen Kameras) mit einer höheren Vergrösserung arbeiten, als es die rein rechnerische Betrachtung von 640x480 Pixeln mit 5.6 µm Abstand erwarten lässt. Ansonsten gehen Bildinformationen durchs Interpolieren verloren.
    Du hast alle 4 Komponenten von Epsilon-Lyrae im ETX-70 sauber getrennt? Das ist eine gute Leistung für das kleine Teil [:)].


    CS Heinz


    Nachtrag: Mach mit der ToUCam mal eine Aufnahme im 320x240 Modus und nimm danach den gleichen Gegenstand aus der doppelten Entfernung im 640x480 Modus auf. Eigentlich sollten beide Bilder die gleichen Details zeigen. Ich bin ziemlich sicher, dass das erste Bild schärfer ist.

    Hallo Heinz und Günter,
    wollte mich doch zum Abschluss dieses Gesprächsfadens nochmal melden, damit ihr nicht denkt ich sei in Schockstarre verfallen. Aber ich musste aufgrund eurer Anmerkungen doch nochmal etwas nachlesen. Und jetzt habe ich wohl verstanden, dass ihr irgendwie beide recht hattet.
    Der Farbchip hat tatsächlich eine geringere Auflösung hat als der sw-Chip, wobei die Farbinformation durch Abdeckung von 4 benachbarten Pixeln entsteht. Die 640x480 Punkte werden daraus interpoliert. Da in dieser 4er-Matrix 2 grüne Pixel diagonal benachbart sind, entspricht deren praktische Auflösung sozusagen der Diagonalen mit knapp 9µm. Und da die spektrale Lage des Grünfilter-Maximums etwa dem Maximum der Augenempfindlichkeit entspricht, ist wohl tatsächlich eine Interpolation möglich die etwas schärfer erscheint, als es die reine 320x240 Matrix ergeben würde. Die Farbinformation ist dann aber mit einer geringeren Auflösung anzusetzen. Wie aber die Interpolation nun im Fall der ToUCam genau gemacht wird, habe ich nicht gefunden.
    Damit ist es aber richtig, dass die Fokalprojektion dann erst bei etwa f/30 günstig ist.
    Danke für euren Input, ich habe mal wieder richtig etwas dazu gelernt.
    Immer klaren Himmel in 2006, Stephan

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