1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Faccio una semplice domanda che può essere uno spunto di discussione:
Analizzando un'immagine hi-res di un Pianeta/Luna elaborata, SENZA SAPERE CON CHE TELESCOPIO è STATA FATTA è possibile stimare la risoluzione raggiunta, giusto?
Ammesso ciò sia possibile con buona approssimazione, chiaramente è possibile escludere in qualche modo tutti i diametri che offrono una risoluzione teorica massima maggiore di quella riscontrata nell'immagine.
Ma per i diametri compatibili?
Cioè è possibile riconoscere un'immagine fatta con un 14" in condizioni di seeing scarso da una fatta in condizioni di seeing ottime con un 7-8 pollici (assumendo una risoluzione misurata nelle immagini molto simile )?
Per me è molto difficile, se non impossibile (a meno che non ci sia qualche discordanza nei dati dichiarati...).
Forse solo il rumore può essere una spia del diametro utilizzato, ma se si sommano più fotogrammi sul diametro minore o si usa una camera più sensibile, anche questo dato può essere fuorviante.
Che ne pensate?

scusate errore.

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El Pueblo Unido Jamás Será Vencido

Penso che da una singola esposizione non elaborata si possano trarre alcune informazioni, da una immagine molto elaborata, sommata, tagliata, ecc. ho idea che si possa capire poco, se non cose molto all'ingrosso.

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Si, in linea di massima sono d'accordo però ci sono alcuni fattori che possono fare da spia:
- il rumore : il diametro maggiore raccoglie più luce, quindi avrà meno rumore. Quanti fotogrammi in più bisogna sommare o quanto maggiore deve essere la sensibilità della camera per colmare il gap?
- dinamica: un diametro maggiore può distinguere più sfumature di colore, ma anche qui il numero dei frames sommati può confondere il tutto.

A me non ne vengono in mente altri ( a parte la risoluzione ma quella come detto è relativa anche al seeing ). Ce ne sono altri, secondo voi?

Con immagini non elaborate, cioè i raw, è possibile analizzare il segnale in frequenza. Cosa che ho per esempio fatto qua: viewtopic.php?f=16&t=76865&start=24

Lo spettro che ne viene fuori (spettro che tra l'altro diversi software calcolano ma che resta in quelli commerciali più che altro una curiosità) puoi vedere l'intensità del segnale totale (segnale più rumore) in funzione della frequenza. Per esempio in questo download/file.php?id=44527&mode=view la linea viola è un tuo raw, e la blu uno di Marco Guidi.

Come vanno interpretati questi grafici? Il grafico è la somma di due parti: segnale e rumore. In linea di principio non è possibile separarli, però si può capire lo stesso quale potrebbe essere il segnale e quale il rumore.

Il segnale, se è di tipo casuale, ha una intensità costante con la frequenza. Per esempio questa è una immagine fatta solo di rumore di tipo gaussiano (un po' compromessa dalla compresseione jpeg).



Se calcoli lo spettro di questa immagine ottieni questo:



La cosa da osservare è che lo spettro di un rumore gaussiano è uniforme e appare come una riga orizzontale.

Ora torna all'esempio: download/file.php?id=44527&mode=view

Potrai notare che lo spettro verso sinistra è piatto, in particolare a sinistra della linea rossa che è la risoluzione teorica dello strumento. A sinistra della linea rossa non ci può essere segnale, perchè la MTF del telescopio è zero e tutto quello che viene registrato è per forza solo rumore. E infatti in vicinanza della risoluzione teorica del telescopio lo spettro è piatto, che indica che quello che viene registrato è fondamentalmente rumore.
Però, a mano a mano che ci si allontana verso destra l'intensità dello spettro si alza sopra il livello di rumore. Potrebbe essere che il rumore non sia uniforme (per questo non si può fare sulle immagini elaborate) ma la cosa più sensata è che l'innalzamento sopra la linea tratteggiata grigia (che è il livello del rumore stimato) sia segnale.

La pendenza della curva è anche una indicazione di qualità (più è pendente e più cresce il rapporto segnale/rumore).

nel caso in esempio, il rumore assoluto della tua immagine è inferiore a quello di Marco (di un fattore 2, la scala è logaritmica). E però la curva di Marco si solleva sopra il rumore esattamente alla risoluzione teorica del telescopio, mentre nel tuo caso questo succede intorno a 0.4".

Volendo si può anche tracciare una linea parallela a quella del rumore, a rappresentare una soglia s/n e vedere a quale risoluzione si raggiunge il rapporto s/n desiderato. Per esempio in questo grafico è rappresentata la soglia s/n=5, che viene raggiunta a 0.9".



L'apertura del telescopio può essere stimata dalla posizione del flesso. Nel senso che il flesso è il punto in cui la MTF del telescopio si azzera. Se il telescopio sta "sottoperformando" il flesso ti dice quale è l'apertura equivalente. Nel tuo caso, per esempio avevi 0.4" e quindi circa 300 mm (invece che 400).

PS, come puoi ben capire, con questo metodo si possono fare i conti in tasca (posto che ci siano i raw disponibili). Lo si può applicare anche a immagini finite scoprendo anche qualche "trucchetto" Per esempio come effetto collaterale di alcune elaborazioni si può trovare apparentemente segnale oltre la risoluzione del telescopio - è una cosa che ho già visto in alcuni casi (non succede con la deconvoluzione fatta bene, a riprova che il metodo di deconvoluzione in un certo senso è realistico),

E' interessante tutto il discorso teorico di Mauro. Anzi andrebbe approfondito.
Tuttavia sono del parere che il seeing sia la vera barriera entro la quale è molto difficile fare corrette valutazioni.
Innanzi tutto ci sono i vari software elaborativi e sappiamo tutti che la somma di molti frames spesso vanifica una corretta valutazione circa la dinamica reale acquisita. Inoltre lo stacking unito a filtri anche non troppo invasivi spesso permette risoluzioni addirittura superiori a quelle teoriche acquisibili e senza creare effettivi artefatti...
C'è un lievissimo muro...oltre il quale il diametro esce completamente allo scoperto. Entro tale linea di confine, a mio avviso, è assai difficile capire la differenza fra un'immagine acquisita da un 8" sotto un buon seeing, relativo al diametro stesso (perchè è giusto fare anche questa precisa valutazione), rispetto ad un'altra immagine prodotta sotto un seeing relativo mediocre da un 14".
Ci sono troppe variabili...per non finire quelle soggettive di chi riprende.
Se ci mettiamo infine gli scherzi, manie di grandezza, ecc....come pensi sia possibile valutare delle immagini?
Questo è il mio parere...
Raf

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"Non basta guardare,
occorre guardare con occhi che vogliono vedere,
che credono in quello che vedono..."
(Galileo Galilei)
"L'agitazione atmosferica è il limite alla
risoluzione dei telescopi" (Newton)
"Siamo surfisti del seeing,
aspettiamo l'onda giusta" (Raf)

Il seeing (da quanto ho potuto vedere nei 5 casi raccolti finora *) però NON appiattisce lo spettro e NON appare come il rumore.

(*) Incredibile ma vero: dal 31/10 ci sono state sole le seguenti notte utili per riprendere 6,7,14,15, 20,21. E poi c'è chi parla di telescopi che performano ogni volta che si usano. Questo (di Marco Guidi) ha performato ogni volta, però le "volte" in cui si può puntare il cielo sono proprio poche. Lo dico anche perchè non vorrei che fra un po' qualche "buontempone" dicesse che ha funzionato solo poche volte. E' vero: è difficile funzionare con le nuvole. In questo senso con le nuvole tutti i telescopi sono uguali.

PS io analizzo il grezzo: cioè la somma (che si suppone essere solo la somma di frames allineati, se viene fatto dell'altro allora si interferisce con l'analisi). Il grafico che vedi è, in altra forma, il contrasto disponibile sul grezzo e quindi ciò che definisce che cosa sarà mai possibile tirare fuori elaborando bene (elaborando male si tira fuori meno e elaborando con alcuni metodi si producono effetti oltre la risoluzione del telescopio che possono non sembrare artefatti ma lo sono).
PPS non è necessario sapere nulla del telescopio.Il diametro serve solo a tracciare la linea rossa di riferimento ma non ha effetto sulla curva. Il software misura il diametro del pianeta e calcola la risoluzione in base a questo dato.

Devo fare una precisazione. Pare che il grezzo relativo a questo post viewtopic.php?f=16&t=76865&start=25 potrebbe non essere di un MN78 (come per altro dichiarato accanto al grezzo che ho preso) ma di un C14. Si tratterebbe di uno "scherzo" (ma non è chiaro se il grezzo che ho preso io sia quello dello "scherzo").
Qualcuno potrebbe leggere la cosa come la dimostrazione che tutti questi calcoli sono aria fritta. Non è così e lo spiego di qua: viewtopic.php?f=16&t=76865&start=29 .

Mi fa piacere che Xenomorfo abbia illustrato tecnicamente in modo così interessante quello che avevo accennato prima senza nemmeno pensare alle valutazioni tecniche. Diverso penso che sia il discorso di una immagine che è stata molto elaborata, ho idea che in questo caso sia difficile poter estrarre dei dati abbastanza significativi, a parte quelli che saltano subito all'occhio. Ad esempio se posto qui l'immagine della doppia Sirio B e vi dico che l'ho fatta col mio TS65Q, penso che non ci sia bisogno di fare nessuna analisi per capire che vi sto prendendo in giro...

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Ovviamente si può calcolare lo spettro anche di una immagine finita. Tuttavia, in questo caso, il rumore non è più uniforme con la frequenza a causa delle varie maschere di contrasto che lo possono aver alzato in maniera diversa a diverse scale. Quindi il ragionamento sopra per metà cade.

Però si possono vedere diverse cose, specie se si confronta lo spettro prima e dopo la elaborazione. In alcuni casi viene fuori segnale oltre la risoluzione del telescopio. Si tratta di artefatti: la maggior parte delle volte sono evidenti alla vista ma in alcuni casi ho trovato segnale oltre la risoluzione senza artefatti evidenti. deve trattarsi di qualche effetto collaterale di qualche filtro (che non conosco).

Per esempio questo è un caso in cui la risoluzione sembra essere 0.25", ma al massimo avrebbe potuto essere quella della linea rossa (a meno che, visto che va di moda, non sia stata fatta con un telescopio diverso da quello dichiarato :-). A guardare bene si vede un cambio di pendenza della curva del contrasto alla scala di circa 0.8-0.9" che fa pensare al "raggio" di un qualche filtro.



PS Temo che dopo aver rivelato queste possibilità di indagine, il già scarso numero di persone che mettono online i raw diminuirà drasticamente :-). Invece sarebbe corretto (da un punto di vista scientifico) allegare sempre il raw (semplice somma e allineamento), che è l'unico che permette di capire come sia stato sfruttato il telescopio.

PPS ho fatto anche lo spettro della Cassini... fa paura!

PPPS questa è una immagine DOPO la elaborazione e non può essere confrontata con il grezzo di post precedenti.