1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Come e su cosa influisce la dimensione dei pixel in un ccd per lunghe esposizioni?
Cambia il rumore acquisito, la difficoltà di guida, la grandezza finale dell'immagine o che altro?



Grazzzie 1000 come sempre!

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Mauro Consoli
Newton 200/1000 "improved" & Rifrattore Apo 80/500
Eq6 Pro & Alt-Zmt GSO "improved"
Hyperion 24mm & 13mm, Hr Planetary 9mm & 6mm
Barlow Astro Engineering Imagemate 4x & acro 2x
Spc900nc

Ti so rispondere solo per la guida, mi intendo infatti di stelle allungate
I pixel piccoli fanno vedere di più gli errori di guida.

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Il rumore acquisito è dovuto a tanti fattori di cui le dimensioni dei pixel sono forse la parte meno importante.
La difficoltà di guida aumenta alla diminuzione delle dimensioni dei pixel (a parità di tutto il resto).
Se la tua montatura corregge con una precisione di 2 arcsec avrai un mosso se il tuo pixel ti da una scala di immagine inferiore ma se invece hai un pixel più grande con una scala di immagine, per esempio, di 4 arcsec il mosso non ci sarà.
La grandezza finale dell'immagine è data dalle dimensioni lineari del chip (se per grandezza intendi il campo inquadrato) ma la differenza sarà la risoluzione in quanto con pixel più piccoli ne avrai in numero maggiore e l'immagine sarà maggiormente dettagliata.

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Cieli sereni da Renzo


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Il titolo del topic non è un optional. Usiamolo bene!

A parità di tutte le altre variabili un sensore con pixel più piccoli ha una sensibilità minore in quanto raccoglie meno luce in ciascuna cella. Un'altra differenza è che restituirà immagini maggiormente risolute che quindi potranno mostrare dettagli più fini (se il sistema ottico lo consentie), e quindi anche, come ha detto jasha, rivelare maggiormente i difetti di messa a fuoco e di inseguimento. La dimensione delle immagini restituite sarà maggiore solo se visualizzate alla stessa risoluzione.

Quindi, per pixel più piccoli si ha:

-maggior risoluzione
-sensore più scuro
-difficoltà maggiore di corretto inseguimento

Ne deduco quindi che un ccd con pixel piccoli è più adatto per tele a /f corto a causa della maggior criticità dell'inseguimento e minor sensibilità alla luce. Viceversa per un tele a /f lungo.
Sbaglio?

Renzo, quando parli di scala d'immagine, è un parametro del ccd? Come faccio a sapere se è maggioe o minore della correzione della montatura?

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Mauro Consoli
Newton 200/1000 "improved" & Rifrattore Apo 80/500
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E' esatto. La dimensione dei pixel è un parametro poco importante, perché si può regolare la focale in funzione di esso e ottenere comunque la scala desiderata. E' questo quello che conta veramente.

E' un po' come se parlando della bicicletta ti dicessi: "dalla parte del pedale è meglio mettere la catena sulla ruota con 20 denti o con 30 denti?" Non c'è risposta univoca se anche dalla parte della ruota ci sono diverse ruote dentate su cui cambiare la catena. Quello che importa è appunto il RAPPORTO tra i 2 ingranaggi.

Alle altre domande ha risposto Mars per cui rispondo a questa diretta a me
La scala d'immagine è un parametro che dipende dalla focale del telescopio e dalla dimensione del pixel
Ho usato questo termine invece di ingrandimento perché ingrandimento era scorretto.
Leggi la mia pagina sull'autoguida che è un po' più completa di quanto possa risponderti qui.
La tua accoppiata telescopio/ccd ti rende una scala di immagine pari a un tot di arcsec per pixel cioè le dimensioni angolari coperte da ogni pixel sono pari a tot secondi d'arco.
Ogni soggetto di dimensioni inferiori sarà comunque rilevato come un pixel. Anche una singola stella grande come la "classica capocchia di spillo".
Ovviamente se il mio mosso (dovuto alle correzioni e alla precisione di autoguida) è inferiore a quel tot la stella resterà sempre dentro al pixel per cui non noterò mosso. (per la verità non è proprio esatto ma il concetto è comunque più o meno questo).
Come faccio perciò a sapere se la mia autoguida effettua correzioni di entità inferiore?
Ovviamente anche nel caso dell'autoguida rileverò la "sua" scala di immagine.
A questo punto però subentra anche il software di guida che mi permette, in alcuni casi, di creare artificialmente una matrice all'interno del singolo pixel nella quale calcola vi sia il centro della stella e corregge per spostamenti che sono appunto chiamati a subpixel.
A questo punto calcolo quanto è la nuova scala di immagine teorica considerando le dimensioni dei subpixel (il manuale del software ti dovrebbe dire la precisione dell'algoritmo di calcolo che comunque per maxim e astroart è migliore di un decimo di pixel) e ricalcoli la nuova scala di immagine dell'autoguida. Se la nuova scala di immagine è meno della metà di quella di ripresa sei a posto in quanto nel momento in cui rileva uno spostamento subpixel l'autoguida correggerà ma la stella ripresa sarà ancora all'interno del pixel di ripresa originario.
Per ora mi fermo. Sempre a disposizione per maggiori delucidazioni ma torno a reinvitarti a leggere la pagina che ti ho segnalato sul mio sito, nella sezione utilità.

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Cieli sereni da Renzo


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Eh, Mars... magari...
Quanto dici è vero in teoria ma molto meno in pratica. Bisogna scegliere saggiamente la dimensione del pixel quando si parla di fotografia a lunga posa (dove serve la guida) perché le cose non funzionano come in alta risoluzione.
Se hai pixel piccoli e il tuo tele ha un rapporto focale medio/lungo, è un problema. Le pose si allungano e tutto diventa più complicato.
Basta ridurre la focale? Basterebbe ma c'è un grosso problema: i riduttori di focale introducono aberrazioni sul formato medio/grande. In pratica, è difficilissimo trovare un riduttore di focale che non spappoli i bordi dell'immagine.

Molto meglio, quindi, restare su pixel di dimensioni medio/grandi (anche se magari non esagerate) per quanto riguarda il profondo cielo. In alta risoluzione, invece, è molto più semplice fare quanto suggerisce Mars in quanto la dimensione dei sensori è solitamente inferiore.

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Strumentazione
Newton TS 6" - RC 8 GSO - MN 180/1000 Skywatcher - Zen schmidt camera 250 F/3
Simak 240/1310 Zen - Konus Vista arancione (acro 80/400) - SolarAlpha 120
Vixen NEXSXD - iOptron G70
Canon 450D - Magzero 9- QHY8L- Lodestar II - Moravian G3 6300

Giustissimo, ma il mio discorso sottintende l'ipotesi che si possa modificare la focale a piacimento. Era solo per far capire che avere pixel di 5 um e 1 metro di focale comporta lo stesso risultato di avere pixel di 10 um e 2 metri.

Non dimentichiamo che certe CCD dai pixel piccoli possono lavorare in binning, e quindi si possono adattare alle varie modalità di ripresa...
Non mi risulta invece che le fotocamere digitali possano utilizzare tale funzione...