1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Per non tediare di domande gli esperti, sapete indicarmi qualche link dove ci siano spiegazioni pratiche sui ccd ?

Ho trovato alcune cose piuttosto teoriche ma niente che dica per esempio:

meglio il sensore a colori o in b/n ?
a parità di sensore ci sono differenze sostanziali tra marche diverse ?
i modelli migliori riprendono più luce o la riprendono solo "meglio" dei modelli entry level ?

Insomma, qualche tipo di guida pratica. thanks

Intanto provo a risponderti io che esperto non sono e quindi non mi tedio.


Comincio col dire che le immagini astronomiche a colori si possono fare anche con i sensori bianco e nero. Questo è dovuto al fatto che il soggetto rimane "pressoché fermo" e quindi è possibile riprenderlo più volte usando vari filtri (rosso, verde e blù ad esempio) ed ottenere così l'immagine finale a colori. Certo con il sensore a colori sarebbe più comodo, ma ci sono alcuni inconvenienti:
- A parità di dimensione e sensibilità il sensore a colori raccoglie meno luce perché il 25% delle celle raccoglie solo la luce rossa, il 50% delle celle raccoglie solo quella verde ed il 25% solo quella blù. Anche la risoluzione è minore per lo stesso motivo (devi immaginarti una griglia di pixel con colonne RGRGRGRGRGRG alternate a colonne GBGBGBGBGB).

- Il sensore a colori non può essere usato convenientemente con filtri diversi da Rosso, Verde e Blù (che peraltro sono inutili nel sensore a colori). Per esempio non puoi fare una ripresa in Halfa, o meglio puoi, ma il risultato sarà che la poca luce che supera il filtro Halfa viene ulteriormente ridotta dal filtro rosso posto sulle celle rosse del CCD a colori, Le celle che rosse non sono non riceveranno luce e restituiranno sono nero+rumore (quindi userai un terzo della camera).

- Il sensore a colori costa di più (la camera a colori magari costa di meno, ma allora si è risparmiato da qualche altra parte).


Ovviamente la camera CCD non è solo una scatola in cui è chiuso il sensore. Ci sono differenze eccome. Ad esempio in come il sensore è raffreddato (e se lo è), in come viene controllata l'umidità all'interno della camera, nei circuiti che leggono l'immagine dal sensore (e che possono introdurre più o meno rumore). Nella presenza o meno di otturatori meccanici. Alcune camere poi hanno due sensori, uno per la ripresa dell'immagine vera e propria e l'altro per l'autoguida. Ora è chiaro che queste camere costino di più, ma devi considerare che è come avere due camere in una (e pure una guida fuori asse in omaggio).

Spero di aver risolto qualche tuo dubbio e di non aver detto troppe cose inesatte. Se hai altri dubbi sai dove trovarmi.

Ivaldo se non sei esperto tu

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Ciao, vedrò di riassumerti brevemente alcuni concetti sui ccd. Nel frattempo se vuoi cerca il libro “Il CCD in Astronomia, la luce discreta del Cielo”, V.Franchini, G.Pasi, M.Nicolini, Sirio Srl, 2002 - l'ho consigliato tempo fa ad un principiante che l'ha letto tutto d'un fiato e ne è rimasto molto soddisfatto.

Ma torniamo a noi:

- Differenza tra CCD monocromatici e a Colori: a parte il fattore economico, molto a favore dei ccd a colori, il fatto principale è la sensibilità e la griglia RGB sui pixel in modo da poter sintetizzare le informazioni nelle tre bande principali per poter ricostruire l'informazione colore. La presenza di questa griglia abbassa molto la risposta in termini di capacità di accumulare elettroni durante il tempo di esposzione e limita alcuni lavori in bande passanti strette a causa del filtraggio multiplo che si verrebbe a creare.
Spesso si vedono immagini LRGB, dove il termine L indica una posa di Luminanza su una banda più o meno estesa, ma comunque atta a coprire le tre bande R, G e B che determinano la crominanza. Questa immagine L, se ben fatta e elaborata permette di scolpire i dettagli dell'immagine e ricostruire informazione da colorare poi con il canale di crominanza. Pensa come può essere interessante riprendere in una stretta banda, tipo Halpha, per poter costruire un'immagine che integri informazione nelle bande visibile e interferenziale: con un sensore mono si può allora riprendere l'immagine L in Ha e poi costruire una sintesi a colori del tipo HaRGB.
Allo stesso modo si possono associare bande passanti e/o interferenziali diverse al posto dei canali RGB e fare, per esempio, compositazioni cromatiche del tipo L - HaSIIOIII, ricostruiendo le informazioni tipiche che spesso ci regalano le immagini di Hubble.
Insomma, un sensore monocromatico, oltre ad una sensibilità molto più alta, permette di lavorare in molti modi diversi a seconda dell'ottica e dell'esigenza - richiedendo però impegno, tempo e capacità che si sviluppano con il tempo. Un sensore a colori sembra nel breve periodo "migliore" perchè da risultati interessanti più facilmente, ma in futuro ti bloccherà alcune opportunità: tanto per citarne una, la possibilità di lavorare in binning NxN dei sensori monocromatici, per adattarsi all'ottica ma anche al seeing...

- La camera ccd è fatta dal sensore e da un'elettronica che deve lavorare bene per non inquinare il segnale con rumore e cose varie, perciò ci sono differenze abissali da camera a camera. Oltre alle specifiche di progetto, è importante guardare anche la presenza di uno o più stadi di raffreddamento Peltier, se sono termostatati (molto importante) e così via. In generale il ccd è il cuore della camera, ma il resto serve per farlo battere bene e a pieno regime!

- I modelli migliori hanno specifiche di progetto più alte, usando componenti migliori che garantiscono anche MTBF maggiori (tempo medio tra guasti) e implementano add-on interessanti. Un esempio per tutti è la presenza del secondo sensore sulle camere SBIG che permette di guidare mentre si riprende usando la stessa ottica principale senza però togliere sensibilità al ccd di ripresa; la possibilità di pilotare efficacemente sistemi esterni tipo ottiche adattive, ruote portafiltri, spettrografi e via discorrendo.

E' un pò come scegliere un'auto: il motore è importante, ma per poter "esplodere" la sua potenza ha bisogno del telaio, delle sospensioni, delle gomme e così via... Ah, un'ultima cosa - diffida delle cose che costano poco, le prestazioni si pagano!

Stefano

Mi avete chiarito alcuni dubbi

allora domanda...

ho visto in questo forum delle foto di nebulose e galassie riprese dal centro di grandi città con cielo fetecchia e risultati eccellenti che è difficile fare anche dalle montagne con foto chimica, qualsiasi ccd consente di abbassare l'inquinamento luminoso o solo quelli di livello superiore ?

Tutti i ccd sono abbastanza immuni all'IL. Ricordati le fasi e la sensibilità dei rivelatori, lineare nella durata del tempo.

Mentre il fondo cielo è assimilabile ad un processo di rumore - scatteratori scorrelati con fasi aleatorie, gli oggetti comportano la somma in fase dei fotoni: quindi, più esposni, più il cielo tenderà a valori medi (media del processo aleatorio che lo genera), mentre l'oggetto aumenterà nei limiti permessi dalla dinamica.

Stefano

ma come parli?

Sto scherzando Stefano....
forse un linguaggio meno tecnico e un po' + diretto sarebbe maggiormente d'aiuto

ciao

Stefano..studio giurisprudenza e non fisica..potresti esporre il concetto?
graziee
ciao ciao

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se abitassi dalle mie parti cambieresti "abbastanza" in "un po'"

Non e' che siano immuni... e' che la loro dinamica e linearità permette di applicare operazioni che permettono di alzare il rapporto segnale/rumore in modo considerevole.

Purtroppo il CCD vede benissimo la porcheria di cielo che abbiamo.

ciao

In generale si, comunque un buon cielo migliora ancora di più la ripresa anche col CCD.