1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ok.
Scegli una stessa zona di cielo e esponi per tempi via via doppi. Poi, scorpora il rumore di lettura e termico, lo trovi sulle specifiche... così il grafico che otterrai sarà effettivamente (IntensitàBackground, t).


Scusatemi se sono andato troppo sul tecnico...

Stefano

Accordiamoci

esporro' sempre allo zenith.

Usero' una media di 5 dark frame.
Usero' una media di 5 bias.

Credi che cosi' sia un test significativo?

EDIT: misurero' il background prendendo una finestra dove apparentemente non c'e' segnale utile... o hai altri suggerimenti?

Va bene, esponi per 10 secondi, 20 secondi e così via fino a diversi minuti. Occhio che non ci devono essere stelle! Sicuramente il fondo cielo inizierà a salire per stabilizzarsi su un valore medio. Oltre non dovrebbe più crescere.

Ovviamente non adoperare strecth sull'istogramma o roba strana, calibra con dark e bias e usa sempre la stessa temperatura di ccd - questo è importante!

Poi, una volta fatto, fai la media 2d del rettangolo di immagine ed estrapola un valore per costruire il grafico. Questo valore sarà dato da:

f(IL, t) = IL(t, x, y) + NoiseTermico(t, x, y) + NoiseLettura(t, x, y).

Il noise termico dipende in valore medio dalla temperatura e in varianza dalle specifiche di progetto. Per questo motivo sarebbe molto utile usare una camera ccd termostatata.

Stefano

in una zona priva di stelle?
direi che e' dura!

E' per questo che dicevo che avrei selezionato per le stats una zona priva di segnale utile.

Purtroppo il mio CCD non e' termostatato...
Credo pero' che l'IL e' talmente alto qui che poco fa il rumore termico...

Ad ogni modo prendendo i dark frame subito dopo le pose dovrei risolvere.

A me interessa IL(t,x,y) quindi sottraendo i termini di dark e bias dovrei avere una misura abbastanza significativa.

Ciao

Usa Bootes, è una zona in cui si usa provare tecnicamente la risposta dei sensori ccd in mancanza di segnale utile. E' una delle zone più povere di stelle in assoluto - da qualche parte dovrei anche avere le coordinate del "rettangolino" che usano di solito.

Ti farò sapere, se lo trovo...

Stefano

Ok, non ho la preparazione di Stefano ma un pò di cose le ho capite.

Ritengo sia meglio passare prima per la webcam anzichè provare subito un ccd entry level, o sbaglio ?

Dipende quanta voglia hai di "batterci il capo"

A parte gli scherzi, non ti fare impressionare... anche la web è un ccd, senza i problemi del raffreddamento e delle lunghe esposizioni (beh, è un pro e un contro - almeno non hai i problemi di dover inseguire per ore ).

Il mio consiglio, che ho sempre dati al mio piccolo gruppo di astrofili (siamo una decina) prima la webcam per i pianeti, poi il ccd per il fondo cielo.
Usare la web per il profondo cielo può essere troppo frustrante - a quel punto tanto vale prendere un ccd entry level e iniziare a muovere i primi passi verso l'arte della ripresa

Jus my two cents
Stefano

Salve a tutti,

ho visto solo adesso questo topic e provo a dare il mio punto di vista sull'argomento.

Innanzitutto concordo anch'io nel considerare l'inquinamento luminoso come un rumore.

E' possibile, tramite tecniche fotometriche, valutare la brillanza del proprio sito osservativo in termini di Magnitudini per arcsec quadrato.

Non concordo pienamente invece con l'affermazione di Stefano "Tutti i ccd sono abbastanza immuni all'IL".

Dal mio punto di vista i CCD soffrono molto dell'inquinamento luminoso che infatti impedisce di effettuare pose di lunga durata, pena la saturazione del sensore.

L'apparente insensibilità all'IL deriva dal fatto che se la luminosità dell'oggetto che si vuole riprendere è anche di poco superiore a quella del fondo cielo, attraverso la media di un numero alto di frame è possibile migliorare il rapporto segnale/rumore riuscendo così ad aumentare il contrasto dell'oggetto rispetto al fondo cielo.

Infatti paradossalmente in siti soggetti ad IL i tempi di posa necessari ad ottenere un'immagine ben contrastata di oggetti deboli (galassie) sono più lunghi rispetto a quelli necessari ad ottenere la medesima immagine in siti molto bui.

Gli oggetti più deboli, registrabili sotto cieli soggetti ad IL, sono limitati proprio dalla brillanza del fondo cielo, poichè quando il rapporto segnale/rumore tra il soggetto ed il fondo cielo risulta molto sfavorevole, diventerà sempre più difficile riuscire a riprenderli.

Saluti
Lorenzo

Vediamo se riesco a spiegare meglio quello che voglio dire - o almeno quello che so, dal mio punto di vista:

Il fondo cielo in valori AD converter dipende dal prodotto tra il tempo di esposizione e il flusso di e- emessi dal cielo, cosa che a sua volta dipende dalla presenza o meno di inquinamento luminoso. Comunque sia, tutti i fotoni che arrivano dal fondo cielo vengono da direzioni arbitrarie, e questo lo assimila ad un rumore.
In generale il valore in livelli ADC misurato dalla camera ccd dipenderà da:

- Guadagno della camera (trasforma fotoni in e-);
- tempo di esposizione;
- Flusso del cielo;

Considerato che in generale i sw di acquisizone sommano un valore di piedistallo per evitare numeri negativi (ADC_Bias), la relazione è:

FlussoCielo * texp = (ADC_Level - ADC_Bias) * Guadagno;

da cui si ricava FlussoCielo = (ADC_Level - ADC_Bias) * Guadagno / texp;

Visto e considerato che anche da un luogo decisamente immacolato il fondo cielo delle immagini ccd sarà affogato nel rumore di lettura della matrice di pixel, che definiamo Rlettura, si può ipotizzare che la condizione ideale sia quella per cui l'esposizione del frame contiene un fondo cielo che è paragonabile secondo un fattore k a tale rumore di lettura. La teoria, in generale, dice che è buona norma assumere un valore del 5% per k. Uguagliando i flussi, otteniamo:

Rlettura^2 = ((1+k)^2 - 1) * FlussoCielo * texpIdeale;

Sostituiamo a k = 0.05 e otteniamo:

Rlettura^2 = 0.1025 * FlussoCielo * texpIdeale;

da cui:

texpIdeale = Rlettura^2 / (0.1025 * FlussoCielo) = 9.76 * Rlettura^2 / FlussoCielo;

Ma il valore del flusso del cielo lo avevamo valutato in precedenza utilizzando una singola immagine di test, con i valori di ADC, texp e così via da sostituire nella relazione:

FlussoCielo = (ADC_Level - ADC_Bias) * Guadagno / texp;

A questo punto è chiaro che se vogliamo massimizzare il lavoro di dinamica, lasciando disponibile alla ripresa tutti i bit comrpesi da ADC_Nlettura e ADC_saturazione questa è la strada giusta da percorrere, considerando poi che la varianza di questi rumori può essere stretta secondo la sqrt(N) usando la media, sqrt(2N/pi) usando la mediana, sqrt(N-2) usando il sigma clip e così via, con N pari al numero di subframes.

Allo stesso modo il valore del cielo crescerà sicuramente, ma non così velocemente da annebbiare la camera ccd dopo poche esposizioni. Il problema grosso che vedo io nella trattazione teorica è che alcune sorgenti non sono sufficientemente luminose da arrivare ad assumere livelli ADC paragonabili al valore del rumore di lettura diminuito della varianza del rumore in tempi di esposizione spesso troppo corti.
Ovviamente i parametri indicati sono riportati nel manuale delle camere ccd e sono misurabili anche sperimentalmente.

Di più non so cosa dirvi, magari se volete approfondire dovete leggervi un trattato sui sensori ccd.

'notte.
Stefano
PS: spero di non aver scritto *bip!* a quest'ora

Ciao Stefano

su questi argomenti ritengo possa essere utile per tutti leggere anche l'articolo eXtreme Imaging - going deep al link: http://home.earthlink.net/~stanleymm/eXtreme.htm

in particolare i capitoli Sky effect and affect e Sky-limited exposures

ed il capitolo 10. Cielo Notturno, Cielo Luminoso del libro Introduzione alla Fotometria Astronomica CCD di William Romanishin scaricabile in formato pdf dal link: http://www.astrofiliaurunca.com/corso/fotomccd.pdf

Saluti
Lorenzo