1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Come da titolo, per riprendere i Flat Field, leggo in giro
che per trovare il giusto tempo di scatto, serve conoscere
la GAMMA DINAMICA della propria Reflex o CCD e poi
bisognerebbe stare più o meno a 2/3 di questa gamma,
per evitare che i Flat vengano troppo esposti o sottoesposti.
In tal caso, si agisce sul tempo di scatto, oppure se alza
o si abbassa la luminosità del generatore di Flat.
Qualcuno diceva che nel caso di una Reflex, basta far
comparire sul display l'istogramma e far si che il picco
sia NON al centro, ma un po' spostato verso destra.
Però c'è chi dice che avvalersi dell'istogramma messo a
disposizione della reflex, non vada assolutamente bene.
Allora chiedo, avete qualche dritta da darmi in proposito?
O comunque, come faccio a sapere qual'è la Gamma
Dinamica della mia Reflex Canon Eos 60D e del mio
CCD Atik Titan Color?
Grazie infinite.

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Skywatcher Explorer-150mm/750mm PDS - TS Astrografo 80/352 - Vixen SXP + Starbook Ten - Canon EOS 60D Modificata.
Autoguida ASI224MC/CCD Atik Titan Color - Tele di guida rifrattore 60/230.

Ciao,
attenzione il range dinamico (o gamma dinamica) di una camera CCD o DSLR, indica la capacità di distinguere oggetti molto luminosi e molto deboli nella stessa immagine. La tua Canon EOS 60d dovrebbe essere una 14 bit, cioè riesce ad acquisire 16384 livelli di grigio (dal nero ad arrivare al bianco) e questa è la dinamica della tua camera.

In genere per avere un buon flat field è consigliabile stare a 1/3 (o 1/2) della linearità del CCD o CMOS. Il campo in cui un CCD o CMOS è lineare, cioè linearità significa che c'è una semplice relazione lineare tra il valore in ingresso (la carica elettrica raccolta in ogni singolo fotoelemento) e il valore in uscita (il numero associato ad ogni singolo pixel che compone l'immagine finale).
Generalmente un CCD o CMOS non è lineare nell'intera gamma dinamica ma in prossimità del valore massimo tenderà a curvare, quindi a non essere più lineare.
Pertanto la tua Canon non sarà lineare fino a 16384 ADU (o livelli) ma arriverà che ne so a 14000-15000 ADU (presumo), quindi il livello di ADU massimi dei tuoi flat field dovranno avere un valore di circa 1/3, cioè 4666-5000 ADU.

Spero di non averti creato confusione; tu riprendi i flat e stai a 5000 ADU.
Un consiglio, tieni la luminosità del pannello al minimo.

Ciao Adriano.

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de gustibus non est disputandum

Ciao,

questione interessante ma non banale... Se vuoi effettivamente sapere qual'è il miglior valore di ADU medio da utilizzare nel flat field, sia con il ccd che con la dslr, devi effettuare una cosiddetta PTC ovvero Photon Transfer Curve, il che non è cosa complicatissima ma nemmeno banale...
Ad ogni modo, purtroppo, la "dinamica" di un sensore si misura in Db (decibels) e non ha molto a che vedere con la profondità in bit di quantizzazione come suggeriva (giustamente) Topo. I sensori hanno degli elementi (comunemente pixel) i quali hanno una dimensione fisica che è importante ai fini di determinare quanti fotoni riescono a "contenere". Immaginiamoli come dei piccoli secchielli che contengono gocce di pioggia, più grande è il secchio, più acqua sarà capace di contenere. Questa capacità è detta Full well. Adesso esistono sensori capaci di FW di oltre 300000 e quindi, si può dedurre, che 16 bit (65536 livelli) non sono sufficienti a digitalizzare tutti i fotoni contenibili. Ecco allora il valore ADU, letteralmente Analog to Digital Unit. 1 ADU non corrisponde necessariamente ad 1 fotone (1fotone=1elettrone) ma è il risultato di un Gain ovvero, si stabilisce un valore per il quale devono essere moltiplicati i fotoni contenuti in un pixel (più corretto PIT) affinchè sia possibile utilizzare al meglio la capacità del convertitore AD. Se una camera ha una FW di 45000 per esempio ed usiamo un convertitore a 14bit (che può numerare fino a 16384 livelli), risulta chiaro che, se vogliamo poter sfruttare la "dinamica" del sensore, dobbiamo avere un gain alto ovvero fa si che 1ADU sia contato ogni, per esempio, 3 elettroni quindi avremo: 45000/3=15000 che ci stanno in 14 bit. Gli ulteriori livelli matematicamente possibili, sono inutilizzati! Quindi, non confondiamo i bit con gli ADU, sono cose ben diverse. Per tornare alla dinamica di un sensore, essa è comunemente espressa come il rapporto del logaritmo della Full Well con il valore di readout noise (ovvero il rumore di lettura intrinseco o errore del sensore). Per esempio, un ccd con full well di 85000 e rumore di lettura di 12 elettroni, avrà 20 log (85,000/12), ovvero 77db di dinamica. Ovviamente più è alto il valore meglio è. La dinamica ci indica anche la profondità di digitalizzazione ottimale per esempio un sensore con FW di 35000 e 15 elettroni di readout noise avrà 35000/15=2333. Nonostante sia bello pensare di avere un digitalizzatore a 16 bit ci si rende conto che 12bit (4096 livelli) è più che adeguato a tale sensore. Ora, vi siete mai chiesti cosa vuol dire il settaggio ISO sulle DSLR? Apparentemente, non essendo pellicola, questo valore non ha senso! Ebbene si riferisce al GAIN. Variare gli ISO su una digitale significa variare il gain di digitalizzazione che, nella 60D ha il miglior rapporto (ovvero riempie più livelli dei 14 bit) ha circa 1600ISO e, in questo caso, ha una dinamica di 64.7 Db... Pochini rispetto ad un sensore CCD. Quindi, non aspettatevi di avere istogrammi ricchi, non è matematicamente posibile.
Và notato quindi che, anche la temperatura influisce parecchio sul risultato e quindi per la determinazione del valore "ottimale" di Flat Field. E' vero che si può fare un Dark Frame da sottrarre ma considerate che questo diminuirà anche la dinamica e quindi i livelli a disposizione. Andrebbe quindi sempre raffreddato al meglio per eliminare o rendere ininfluente il contributo di dark current. Quindi anche questo influisce sul valore di Flat. Come vedete l'argomento è davvero ampio... Ad ogni modo cerchiamo un metodo pratico da poter utilizzare. Ecco un link ad un articolo di Sky & Telescope che riulta abbastanza chiaro e praticabile senza dover ricorrere alla PTC che, se volete, in un prossimo thread potrei tentare di descrivere per caratterizzare i vostri sitemi.

http://www.skyandtelescope.com/wp-conte ... +Mar11.pdf

Uff. ho scritto un papiro ma spero sia interessante ed utile a dipanare qualche dubbio e comune incomprensione di alcuni termini fin troppo abusati...
Fatemi sapere!

Ciao da JOE

P.S. La tua ATIK, ha una dinamica di 58.63Db ed una dgitalizzazione a 12 bit è più che sufficiente...

Grazie Joe, papiro interessantissimo da scaricare e mettere nel cassetto (dopo averlo digerito) per futuro riferimento!

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

Ragazzi, ho trovato che il buon Lorenzo Comolli, ha fatto una prova della 60D ricavando il gain reale, il readout noise e la dinamica relativamente agli ISO impiegati, molto interessante.
Ecco il link:

http://www.astrosurf.com/comolli/strum39.htm

Vi da qualche idea in più...

Ciao da JOE

P.S. Andrea, per l'argomento trattato ci vuole un buon digestivo credimi...

Ultima considerazione, a giudicare dai test di Lorenzo sulla 60Da (che però ha lo stesso sensore della 60D) il valore ottimale di ADU per il flat riferito al canale del verde dovrebbe essere intorno ai 10000 o poco più...

Ciao da JOE

mi sfugge il legame tra dinamica e gain: la FWC non dipende dal gain, il readout noise non so, ma se dipendesse immagino che peggiori all'aumento del gain perché si introduce più rumore. Cosa vuol dire che la migliore dinamica si ha per un certo gain?

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Ciao Andrea,
infatti, la dinamica si ottiene a partire dalla FWC e dal Read out Noise. Il gain serve ad ottimizzare la lettura di tale dinamica ai fini della digitalizzazione. Come dicevo prima se ho una FWC di 300000 ovviamente è impossibile far entrare tale numero in 16bit ergo si usa un gain alto cosicchè ci vogliono più elettroni contati per fare un ADU tipo usare un gain 5 varrebbe dire che 300000/5=60000 che ci stanno in 16 bit.
Di fatto però se c'è un rumore di lettura di tipo 9e allora si considera che quel sistema non potrà mai produrre un istogramma certo che va oltre i 300000/9=33333.33 conteggi effettivi per cui si potrebbe usare un digitalizzatore a 15bit oppure ridurre il gain per poter ottimizzare la dinamica possibile per il sistema.

Ciao da JOE

Il readout noise dipende dalla qualità dell'elettronica impiegata ad effettuare la gestione e la lettura del CCD.
Aumentare il gain in base a quanto detto prima, non incide realmente sul rumore. Il gain è un valore che dice al digitalizzatore quanti elettroni deve "contare" per generare 1ADU.

ok, ma da quanto ne so un amplificatore aggiunge sempre del rumore, quindi alzare gli iso dovrebbe imho peggiorare la dinamica...
e comunque, come si interpreta questa affermazione, in particolare?

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