* Efficenza quantica e magnitudine limite

Riccardo Giuliani

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A parità di strumento, esposizione e rumore elettronico, ecc. del CCD, vorrei rapidamente rendermi conto di come varia la magnitudine limite raggiungibile in relazione all' efficenza quantica del sensore, alle diverse lunghezze d'onda.

...

tuvok

scusa riccardo,
non ho inteso il senso del tuo intervento.
è una domanda?
stai chiedendo se c'è una regoletta pratica che data la curva della QE ti possa dare una indicazione (relativa?) della mag raggiungibile?

fulvio mete

Ciao, Riccardo:
A parità di tutte le altre (numerose) condizioni, strumentali , della camera, ambientali,e di ripresa, penso che la mag limite registrabile aumenti con l'aumentare della Q.E.
Ovviamente una QE con picco spostato verso il blu farà aumentare in proporzione di più la mag nel blu rispetto a quella nel verde e rosso, e così via.

fulvio mete

Aggiungo:
non credo esistano formule specifiche, e non sono certo che la relazione sia lineare.

weega

fulvio mete ha scritto:

Aggiungo:
non credo esistano formule specifiche, e non sono certo che la relazione sia lineare.

a parità di tutto (condizioni osservative meteo e strumentali, tempo di integrazione) il numero di fotoni raccolti è lineare con l'efficienza quantica.
Però fai conto che i fotoni arrivano con distribuzione poissoniana.
L'errore per variabili poissoniane va come la radice quadrata dei conteggi.

Es: 10000 fotoni => errore 100 fotoni, quindi 1%
100 fotoni => errore 10 fotoni, quindi 10%
10 fotoni => errore ~3 fotoni, quindi 30%

E' per quello che le pose non hanno senso se troppo brevi.
Riducendo l'efficienza quantica il segnale si riduce linearmente, mentre il rumore si riduce con la radice quadrata, quindi alla fine il rapporto segnale/rumore diventa più sfavorevole.
ciao
dan

Riccardo Giuliani

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Carissimi, scusate il ritardo nella risposta.
Vi ringrazio delle note e dei chiarimenti esposti. Mi interessava sapere, a grandi linee, se un CCD che rende al picco al 50% quanto perde rispetto ad un CCD che lavora con picco all'80% (ad esempio).
In pratica si guadagnano appena frazioni di magnitudine o 1-2 magnitudini?
Mi riferisco anche all'uso di filtri a banda stretta dove si può facilmente calcolare la differenza di magnitudine ad una data frequenza (Es: Halfa) in base all'efficenza quantica.
Per la durata delle pose ovviamente intendo riprese di alcuni minuti (da 1 a 4-10 in media).

Questo quesito è anche per aver un idea di massima su come due sensori, raffeddati a dovere, quindi con rumore molto basso, possano permettere, o no, risultati evidentemente differenti.
Anche perchè credo di aver compreso che il guadagno in magnitudine sarebbe non particolarmente significativo.

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fulvio mete

Cita:

Mi interessava sapere, a grandi linee, se un CCD che rende al picco al 50% quanto perde rispetto ad un CCD che lavora con picco all'80% (ad esempio).
In pratica si guadagnao frazioni di magnitudine o 1-2 magnitudini (ad esempio)?
Mi riferisco anche all'uso di filtri a banda stretta dove si può facilmente calcolare la differenza di magnitudine ad una data frequenza (Es: Halfa) in base all'efficenza quantica.
Per la durata delle pose ovviamente intendo riprese di alcuni minuti (da 1 a 4-10 in media).
Questo quesito anche per aver un idea di massima su come due sensori, raffeddati a dovere quindi con rumore molto basso, possano permettere, o no, risultati evidentemente differenti. Anche perchè credo di aver compreso che il guadagno in magnitudine sarebbe non particolarmente significativo.

Ciao, Riccardo:
La questione è complessa,ed è difficile parlarne in termini assoluti: dipende in quale lunghezza d'onda presenta il picco la Q.E ed in quale ha il picco di intensità la stella o l'oggetto ripreso.
Mi spiego:
Se stai riprendendo una stella (od un gruppo di stelle) di classe spettrale A con un CCD che ha un valore di picco dell'80%, ma nel rosso,e nel blu ha il 40% sicuramente la sua resa in termini di mag sarà inferiore a quella di un sensore che un picco di solo il 50% , ma nel blu.Il contrario, ovviamente, se stai riprendendo una nebulosa che emette in Ha.
Per questo in spettroscopia si divide sempre l'intensità dello spettro ripreso per la curva di risposta spettrale del sensore.
Parlando di Q.E identiche quanto a distribuzione spettrale e diverse solo nel picco (cosa piuttosto difficile, ma possibile) penso (ma non ne sono certo) che la variazione tra un 80% ed un 50% di Q.E si misuri in termini di frazioni di mag.

Riccardo Giuliani

fulvio mete ha scritto:

penso (ma non ne sono certo) che la variazione tra un 80% ed un 50% di Q.E si misuri in termini di frazioni di mag.

Grazie Fulvio per la risposta.
Infatti anch'io pensavo a frazioni di magnitudine.
Il discorso è posto anche in funzione di un pensiero: se vale la pena di spendere maggiori dineros a CCD dall'alta efficenza quantica, a volte fortemente reclamizzati.

p.s. Fulvio, guarda cosa ha combinato un tuo allievo e mio caro amico (tecnico di laboratorio c/o le scuole superiori)

> http://adia.forumup.it/viewtopic.php?p= ... adia#19551

...

fulvio mete

Cita:

p.s. Fulvio, guarda cosa ha combinato un tuo allievo > http://adia.forumup.it/viewtopic.php?p= ... adia#19551

Ciao, Riccardo:
mi fa molto piacere notare come il seme della spettroscopia stia attecchendo sempre più: proprio oggi ho terminato un lavoro fatto col C14 su una stella di ben 12^ mag e mi ha molto soddisfatto, anche se ci ho perso molto tempo: è un altro pianeta, ma credo che presto molti si renderanno conto delle potenzialità di questo mezzo di indagine anche in campo amatoriale, anche se, riconosco, non è facile, specie all'inizio.

ras-algehu

Riccardo Giuliani ha scritto:

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Carissimi, scusate il ritardo nella risposta.
Vi ringrazio delle note e dei chiarimenti esposti. Mi interessava sapere, a grandi linee, se un CCD che rende al picco al 50% quanto perde rispetto ad un CCD che lavora con picco all'80% (ad esempio).
In pratica si guadagnano appena frazioni di magnitudine o 1-2 magnitudini?
Mi riferisco anche all'uso di filtri a banda stretta dove si può facilmente calcolare la differenza di magnitudine ad una data frequenza (Es: Halfa) in base all'efficenza quantica.
Per la durata delle pose ovviamente intendo riprese di alcuni minuti (da 1 a 4-10 in media).

Questo quesito è anche per aver un idea di massima su come due sensori, raffeddati a dovere, quindi con rumore molto basso, possano permettere, o no, risultati evidentemente differenti.
Anche perchè credo di aver compreso che il guadagno in magnitudine sarebbe non particolarmente significativo.

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Secondo me (a parità di condizioni di cielo e tutto il resto) non hai un guadagno in magnitudini ma un guadagno in velocità, cioè il tempo necessario per arrivare a una certa magnitudine. Oppure si puo dire che a parità di esposizione il sensore più sensibile raggiunge prima un certo valore.
Ma questo non vuol dire che il sensore meno sensibile non raggiunga certi valori ma solo che ci mette più tempo.
la differenza, se la vuoi per esempio su tutte le lunghezze d'onda nel visibile, basta confrontare i diagrammi di due sensori diversi (asse y QE/ asse z lunghezza d'onda). Per una banda stretta, come dici te, per esempio uno efficiente al 50% rispetto a uno che è in quella lunghezza d'onda al 90% ci mette 1.8 volte di più (90/50).

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