Задача - есть образец (мозг) который хитро обработан и стал практически прозрачным, надо измерить его коэффициент пропускания (коэффициент поглощения - неплохо бы, но форма уж больно хитрая + он внутри неоднородный).

Я выставил фоновое освещение под микроскопом на уровне "светло-светло серый" (понятно что при пересвете получится ерунда), потом сделал два снимка - без образца и с оным.

Далее вроде все просто: берем и сравниваем уровень яркости при помощи хотя бы PhotoShop-а. Делим среднее по образцу на среднее по фону (в том же месте - чтобы неоднородности освещения не мешали) и получаем искомое.

Но. Чем ярче фон - причем вроде бы в пределах диапазона матрицы (я прогонял от 100 до 230) - тем большее значение получается. То есть растет относительная (к фону) яркость образца. За счет чего?

В итоге я взял среднее значение - оно как раз попало на уровень освещения, при котором лучше всего были видны внутренние структуры. Кстати еще один вопрос - почему при увеличении яркости (но опять-таки в пределах диапазона!) картинка становится менее контрастной? Причем эффект явно не физиологический - я же не глазами оцениваю...

Да, интересно... А насколько существенно растет эта самая относительная яркость?

И еще -- просто, чтобы представить, -- какой характерный масштаб неоднородностей и по какого размера площадке ты усреднял освещенность?

Может быть дело в нелинейности характеристики матрицы? Она же может просто насыщаться.

Я так понимаю, что вот это:сказано ровно для того, чтобы исключить этот вариант...

Вопрос в том, как определялось, что он в пределах диапазона. Если на глаз, то вполне можно и не заметить. Тем более, характеристика матрицы может быть нелинейной даже когда насыщение еще не наступило.

1) Образец практически однородный, может пара мелких сосудиков болтается - но это ерунда, PhotoShop давал среднее по квадрату порядка 70...160 (разная освещенность) с отклонением 3...10 и при одинаковом освещении воспроизводимость прекрасная. Мерял по квадрату примерно 700х700 пикселей, восемь-девять раз (с разной освещенностью).
2) Критерий попадания в динамический диапазон матрицы - отсуствие пикселей с яркостью 255 (гистограмму смотрел как на снимке, так и еще до съемки - программа управления камерой позволяла так делать)
3) Полученное значение было где-то от 0,68 до 0,84 (при уровне фона от 100 до 230 из 255 max). Причем зависимость практически линейна. Ощущение такое, будто сохраняется разность между уровнем фона и образца (хотя и там разброс в пределах 35-45)... но ведь бред какой-то! Выдержка и чувствительность одинаковы...
И такой рост коэффициента пропускания никак не списать на погрешности - я проверял 4 раза для двух образцов (каждый снимал в белом свете и на 600-нм), да и разброс значений яркости фона/образца был везде на порядок меньше.

В общем буду проверять на своей камере - картинка поменьше, но хотя бы станет понятно что это (не) глюк конкретной камеры/контроллера.

1). образец от освещения не нагревается? (вряд ли конечно, но если образец - это капля, то с ростом температуры мелкая структура начинает сильнее дрожать)
2). если переснять образец сначала при росте освещенности, а потом при понижении, то повторяемость есть? (другими словами, образец не "портится" при повышении освещенности?)

Есть повторяемость. Портится или вообще меняться там нечему - образец крупный (мозг взрослого мыша), сильно прозрачный (т.е. коэффициент пропускания никак не меньше 65%) и погружен в жидкость. За те минуты, которые растет освещенность - просто не успеет нагреться.
В общем либо в ночь на послезавтра, либо послезавтра днем проверю на другой камере.

1). вот я не знаю, просветите меня заодно плиз: как фотошоп "яркость" вычисляет? это действительно число, пропорциональное току с фотоэлемента? или там есть какая-то поправочная таблица, грубо говоря, эффективностей, которая учитывает, что глаз нелинеен? или глаз линеен (по яркости, на разных длинах волн)? я к тому, что фотошоп - не амперметр, а какая-то прога, которая как-то обрабатывает картинку. Или вообще обработка не "фотошопом", а рукодельной прогой велась?
2). матрица линейна, и ацп тоже линеен, конечно? (ну там, они собраны в одном блоке и тест на линейность проводится для всего блока)

А зачем делить? Может, просто вычесть?

Просто вычесть - и что? Коэффициент пропускания определяется именно через отношение проходящего света к падающему (на образец).

Сегодня с коллегой прогнали все то же самое для куска пленки (мало ли - вдруг у нас мозг нелинейные свойства проявляет?) и светофильтра. До кучи сняв не только микроскопной камерой, но и моим фотоаппаратом. Результат - тот же.

Насколько я понимаю - камера (софт камеры, естественно - камера стандартная, поставляется вместе с АЦП) выдает картинку (формат - TIFF или BMP, проверяли оба, разницы не нашли) у которой яркость пикселя как раз пропорциональна заряду одной ячейки ПЗС-матрицы - который пропорционален кол-ву упавших на него фотонов.

Но на практике получается что зависимость явно нелинейна... сейчас еще попробую люксометром (тем еще, конечно - встроенным в мультиметр) померять.

Ну если уж ты такой ригорист, то такое определение верно для монохроматической волны. А у тебя свет в микроскопе явно не от лазера. Поэтому тебе нужно искать что-то вроде k(q), где q - частота. Типа, I(интенсивность)=sum(I(q)k(q)).

Дык... на 600-нм тоже смотрел, хорошим узким фильтром...