1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

allora parlando di segnale raccolto si ha che al minimo puoi campionare un singolo pixel anche meno se usi il drizzle, ma lasciamolo perdere.
Quindi su un singolo pixel arriva un segnale composto da N fotoni, con N funzione di t e solo di t.
Sfiga vuole che per ragioni statistiche il segnali non arrivi perfetto, ma segua delle fluttuazioni, ovvero se in 10 secondi raccogli 300 fotoni in altri 10 secondi ne raccogli 290 310 o altro.......
il valor medio dei fotoni raccolti è N(t) ovviamente integrando un segnale con tempi enormi N(Kt1) con t1 tempo fisso k numero di scatti soingoli avrai un numero elevatissimo, N che non sarà N medio, ma un valore vicino ad N medio (la varianza va Come radice di N) quindi se tu aumenti il tempo e quindi il numero di fotoni raccolti il segnale sarà molto vicino al valore "reale" cioè al valor medio.
tradotto in numeri sigola posa N fotoni varianza radice di N
K pose
KN fotoni raccolti varianza radice di KN
per nn vedere lo schermo biuanco devo però dividere per K
quindi segnale N varianza radice di N/K ho migliorato notevolmente il "rumore" statistico.
l'immagine quindi è buona quando per ogni pixel si ha un numero di fotoni raccolti molto elevato, tale che il rumore nn "disturbi" la visione dell'immagine!!!!

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Davide Ghiso
Meade Schmidt-Newton 6" (763mm F/5) - William Optics Zenithstar 66 ED - Eq6 skyscan Barlow 2x e 4x apo coma - Oculari meade superploss 26mm
Kellner 20 e 4 mm Ploss 10mm - Hiperion 8mm - Atik 383l+ monocromatic
filtri baader 36mm R,G,B,L,H-alpha - magzero mz_5 bn
Gruppo Astrofili Volontari Ingauni Albenga SV

Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?

così semplicemente?
e se non recupero sufficienti dettagli (i.e. zone più deboli) anche alzando al massimo il tempo di integrazione??
Il problema è che il dettaglio raccolto si vede solo alla fine...

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{andreaconsole.altervista.org}¦ Ballscope 300/1500 DIY "John Holmes"

Impostando il gain al minimo, sempre che il gain si applichi solo al rumore di buio e non anche a quello di lettura, rischio di trovarmi con il segnale raccolto che è paragonabile al rumore di lettura.
Per cui avendo esposizioni corte e rumore di lettura proporzionalmente alto il mio rapporto S/N non sarà favorevole.
Invece nel caso in cui applico un gain il rapporto S/N solo relativo al rumore di buio resterà uguale ma migliorerà quello relativo al rumore di lettura.
Ovviamente il valore di gain utilizzato dovrà essere in funzione della dinamica del sensore e del segnale.
Infatti se ho un segnale da 4000 adu su un sensore a 12 bit ho raggiunto quasi la saturazione mentre su un sensore a 14bit ho ancora un gain di 4 volte da gestire.
Inquesto secondo caso utilizzando il gain miglioro il rapporto s/n in quanto il gain mi moltiplica solo il segnale e il rumore di buio e non quello di lettura.

SE.... il presupposto di partenza è valido, cosa di cui sono convinto ma non certo.

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Cieli sereni da Renzo


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Secondo me c'è un pò di confusione.
Nel caso di un ccd non raffreddato il rumore di lettura (che si può misurare con una media di bias frame) è minore del rumore termico per tempi di esposizione mediamente lunghi.
Inoltre, il rumore di lettura è veramente gaussiano e quindi mediando più frame praticamente si tiene a bada facilmente.

Il gain direi che agisce per forza su ciò che si legge dal ccd (segnale + rumore) a cui si somma il contributo del rumore di lettura.
La correlazione delle fasi del segnale permette (Se integriamo a sufficienza molte immagini) di tirare fuori anche zone che a prima vista sono sommerse dal rumore (provare per credere).

Non sono esperto, però io farei molte immagini con gain al minimo e integrerei piuttosto che fare altro. Anzi, propongo che qualcuno faccia una prova acquisendo N immagini con gain minimo e le stesse N con gain massimo e pubblichi una singola immagine e a seguire la media delle N così per confrontare la cosa.

Non mi torna, Stefano.
Come ho detto non so come lavora il gain (se solo su segnale+dark noise o anche su bias) ma nel primo caso credo che io abbia interesse a usarlo nel caso in cui devo fare pose corte per mantenere l'incremento di rumore nella parte lineare della sua curva di incremento.
In quel caso infatti l'uso di un gain *2, per esempio mi raddoppia il rumore di dark e il segnale ma non il bias, migliorando leggermente il rapporto s/n mentre se prolungassi l'esposizione al di là della zona di incremento lineare del rumore avremmo un incremento del rumore di dark maggiore rispetto all'incremento del segnale con un minor rapporto S/N

D'altra parte fare molte pose corte significa avere un rumore di bias che acquista una certa preponderanza sul segnale e anche integrando molto non ottengo grandi risultati.
Per cui ricapitolando ho tre possibilità, a parità di tempo di integrazione:
1) pose molto lunghe a gain basso: rumore di dark elevato a causa del suo incremento elevato per surriscaldamento del sensore, rumore di bias basso e poco influente sul segnale
2) pose brevi con gain medio o alto: rumore di dark amplificato in modo uguale al segnale. Bias più influente ma non amplificato dal gain
3) pose brevi con gain basso. rapporto segnale/rumore (solo dark) uguale al punto 2 ma con maggiore influenza del rumore di bias

Sulla base di questi ragionamenti è preferibile, trovato il valore di gain ottimale e l'esposizione corretta in modo che l'incremento del rumore di dark sia ancora sufficientemente lineare con l'incremento dell'esposizione, optare per il metodo 2.
Nella mia esperienza e con la mia attrezzatura ho notato che con temperature intorno ai 18 gradi esporre per 7-8 minuti con ISO 800 con la 300D e per 8-10 minuti con la 40D mi da ancora una discreta resa. Pose maggiori comportano un incremento intollerabile del rumore mentre pose inferiori sono a scapito della dinamica

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Cieli sereni da Renzo


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Renzo,
il problema fondamentale è che la corrente di buio è regolata da una relazione che ha poco di lineare (nel senso di niente) visto che la linearità la trovi solo nel termine che è al denominatore dell'argomento di un esponenziale e che tale valore cresce molto di più del contributo introdotto dal rumore di lettura che puoi tranquillamente modellare come un processo stocastico AGWN.

Ovviamente non vi è linearità ma per valori di esposizione abbastanza corti vediamo come l'incremento sia inferiore, a parità di intervallo temporale, Fino a quando questo incremento di rumore è vantaggioso rispetto al contributo del bias ritengo che sia il caso che si possa ancora operare con il gain
Anche perché se devo esporre n pose da 1 minuto per avere una esposizione equivalente a una singola posa (con rumore costante) pari a SQR(N) minuti allora devo cercare sempre di ottimizzare il lavoro.
Inoltre il termine pose corte e pose lunghe è molto relativo in quanto non sono quantificate.
Una posa corta è da 10 secondi, 60 secondi o 300 secondi?
E quanto mi incide la temperatura in tal senso?
Ogni sei gradi, mi è stato detto, il rumore statistico di un sensore si raddoppia. Per cui se ho un'esposizione da 300 secondi con un rumore R a una temperatura T è presumibile che una esposizione da 150 secondi a temperatura T+6 debba avere un rumore minore in quanto nei 300 secondi il sensore si avrà avuto un incremento termico maggiore rispetto a 150 secondi del secondo caso. Ma il contributo del bias sarà leggermente maggiore nel secondo caso rispetto al primo in quanto comunque il segnale raccolto è inferiore.
La questione non è assolutamente semplice e rischiamo di entrare in una spirale senza un inizio e una fine.
Purtroppo l'attrezzatura è in montagna e ho a disposizione solo un weekend al mese per sfruttarla. Spero che qualcuno possa fare gli esperimenti di cui fai cenno e possiamo analizzarli tutti insieme

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Cieli sereni da Renzo


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Hai perfettamente ragione, rischiamo di entrare in un loop infinito almeno finchè non ragioniamo su uno schema elettrico e buttiamo giù equazioni di bilanciamento oggettive!

Comunque direi che il termine lungo o corto lo potremmo determinare in quel tempo in cui la temperatura è abbastanza costante (e bassa) in modo da non dare incrementi significativamente più alti della corrente di buio rispetto al rumore di lettura dichiarato dal costruttore.

Insomma, il maggior benefit per me si ha quando si riesce a esporre per quel tot che basta per:
1. Avere il maggior snr possibile per quelle condizioni
2. Far si che la variazione della corrente di buio sia trascurabile e confrontabile con il rumore di lettura.

Il problema pratico che vedo è che per soddisfare il punto (2) è necessario lavorare a temperature abbastanza basse rispetto ai canonici 25C già in partenza.

Se qualcuno facesse delle prove sono interessato a vedere cosa viene fuori!