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