Tempi di posa VS Linearita' del sensore

fabiuzzo77

Ciao a tutti.

Sto ancora facendomi le osse in astrofoto, e sono ben lontando da avere metodi e procedure ben definite e collaudate.

Per abitudine e comodita' scatto sempre pose da 5 minuti (salvo eccezione tipo orion nebula), e mi sono detto che per arrivare al grado di dettaglio desiderato mi basta aumentare il numero di pose in gioco, a causa delle proprieta' di linerita' del sensore.

Questo e' sempre vero per voi? In altre parole...in certi casi e' NECESSARIO aumentare il tempo della singola posa? Oppure basta aumentare il numero di pose per arrivare al grado di dettagli fini desiderato?

Vi ringrazio in anticipo per le vostre considerazioni.

Pilolli

Beh, più che un problema di dettaglio, l'aumentare il tempo delle pose diventa necessario quando si vuole aumentare la profondità dell'immagine.
Il terzo guscio di M27, per esempio, salta fuori solo con pose molto lunghe (io avevo usato sub da 20minuti perché con meno non saltava fuori niente di sensato).
Con sub da 5 non l'ho mai visto quel guscio, per esempio.
La proprietà di linearità del sensore (se ho ben capito di cosa parli) si applica all'aumentare dei tempi di posa, tra l'altro, non all'aumento del rapporto segnale/rumore che si ha con la somma delle singole.

GHISO983

fabiuzzo77 ha scritto:

Ciao a tutti.

Sto ancora facendomi le osse in astrofoto, e sono ben lontando da avere metodi e procedure ben definite e collaudate.

Per abitudine e comodita' scatto sempre pose da 5 minuti (salvo eccezione tipo orion nebula), e mi sono detto che per arrivare al grado di dettaglio desiderato mi basta aumentare il numero di pose in gioco, a causa delle proprieta' di linerita' del sensore.

Questo e' sempre vero per voi? In altre parole...in certi casi e' NECESSARIO aumentare il tempo della singola posa? Oppure basta aumentare il numero di pose per arrivare al grado di dettagli fini desiderato?

Vi ringrazio in anticipo per le vostre considerazioni.

sarebbe vero se l'elettronica ed il ccd stesso, non aggiungessero ulteriore rumore termico all'immagine, il rumore termico, quello di lettura, quindi alla fine conviene sempre aumentare l'integrazione!
se no perchè la gente si sbatterebbe con autoguida e co se si potessero fare scatti da 30 secondi e sommarli?

fabiuzzo77

GHISO983 ha scritto:

sarebbe vero se l'elettronica ed il ccd stesso, non aggiungessero ulteriore rumore termico all'immagine, il rumore termico, quello di lettura, quindi alla fine conviene sempre aumentare l'integrazione!
se no perchè la gente si sbatterebbe con autoguida e co se si potessero fare scatti da 30 secondi e sommarli?

Sono assolutamente d'accordo, ma non era questo il fulcro del mio dubbio, tant'e' che sono fra le persone che si sbattono per fare pose da 5 min

Assolutamente conviene aumentare il tempo totale di integrazione, ma visto che come dice giustamente Pilolli la proprietà di linearità del sensore si applica all'aumentare dei tempi di posa, non sarebbe per me sufficiente accontentarmi di un certo livello di segnale (NON certo di 30 secondi) e aumentare indefinitamente il numero totale di scatti in modo tale da aumentare l' SNR al punto che anche i dettagli piu lievi sono distinguibili?

Quindi perche' 6 pose da 5 minuti non equivalgono a 3 da 10 minuti? Mi rendo invece che non ha senso usare i 30 secondi di posa, perche' non userei appieno la dinamica del sensore! E credo che la risposta al mio dubbio sia proprio legata alla dinamica in qualche modo....

GHISO983

sottrazione del dark e del bias cmq non tolgono completamente quel tipo del rumore, ma aumentano semplicemente il rapporto segnale rumore (trascuriamo la luminosità dle cielo quella nn centra nel discorso che vogliamo fare noi)
il rumore di dark è lineare nel tempo (circa quindi se fosse per lui una posa da 5 min equivarebbe a 5 da 1min) ma il rumore di lettura (bias) è costante, perchè è un rumore aggiunto dal sistema elettronico che va a leggere il valore di elettroni raccolti dal ccd, quindi togliendo il rumore termico (dark) una immagine da 50 minuti ed una da 30 secondi, hanno lo stesso identico rumore di lettura di conseguenza quando sommi le immagini per integrare, questo rumore si somma (cioè usando l'esempio precedente una immagine da 5 minuti ha un rumore bias 5 volte inferiore a una somma di 5 immagini da 1 minuto)
tutto qui il trucco :wink:

la cosa migliore è arivare a non saturare il sensore (se possibile, altrimenti si possono recuperare le zone sature con pose più corte) e cmq rimanere nella zona in cui il rumore termico rimane lineare (se no si peggiora il rapporto segnale rumore), ma il trucco è più la posa è lunga meglio è (salvo le premesse precedenti)
certo che fotografi un oggetto di cui il numero di fotoni della parte più elusiva, dopo tot minuti supera il numero di "fotoni finti" del rumore bias, non ti conviene superare questi tot minuti, ma solo per evitare problemi, questo perchè durante lo stretching non hai bisogno di tirare troppo i livelli evidenziando quel rumore!
speri di essere stato chiaro....

kind of blue

per non saper ne leggere ne scrivere io credo di aver capito che:

_più integrazioni e immagini di calibrazione fai più riduci il rumore
_più le fai lunghe più aumenti la profondità dell'immagine

il limite alla lunghezza delle integrazioni è dato:

-dalla luminosità del fondo cielo(ovviamene è impossibile cogliere alcunchè se non c'è contrasto)
_dalla luminosità del soggetto (una volta che saturi non cogli più nulla)
-dalla temperatura ( il rumore termico non aumenta in modo lineare e dipende dalla qualità del sensore)
-dalla qualità dell'inseguimento

esiste anche un limite oltre il quale è pressochè inutile continuare a fare integrazioni e immagini di calibrazione giacchè il guadagno è minimo ma in linea generale:

più pose lunghe fai (in ordine ai parametri sopracitati) meglio è :mrgreen:

GHISO983

kind of blue ha scritto:

-dalla temperatura ( il rumore termico non aumenta in modo lineare e dipende dalla qualità del sensore)
-dalla qualità dell'inseguimento

Il rumore termico è lineare, o per lo meno si mantiene lineare fino ad un certo punto!

Renzo

Il rumore di una ripresa astronomica è, a grandi linee, dato dal rumore termico, dal rumore del cielo (fondo cielo) e dal rumore elettronico di bias del sensore.
I primi due si incrementano linearmente (entro certi limiti e semplificando) mentre il terzo si può presumere, sempre semplificando, costante.
Se prendi un'immagine da 5 minuti avrai che il segnale sarà composto dal segnale pervenuto dall'oggetto (L), dal rumore del cielo (S), dal rumore elettronico (D) e dal rumore di Bias (B)
Cioè I (Immagine) = L+(D+B+S)
Il rapporto S/N è dato da I/(D+B+S)
Se riprendo una immagine da 10 minuti avrò (sempre se resto nel campo di linearità) I2=L2+(D2+B2+S2)
E il rapporto S/N sarà dato da I2/(S2+D2+B2)
L2=2*L
D2=D*2
S2=S*2
B2=B
Se prendo perciò due immagini da 5 minuti non saranno equivalenti a una da 10 in quanto il valore di B aumenterà (prova a fare i conti)
Per cui si vede che la somma di n pose corte da X minuti non è uguale a un'unica posa da n*x minuti.

andreaconsole

aggiungo che anche sommando infinite pose, che vorrebbe dire aumentare indefinitamente il rapporto segnale rumore per i tipi di rumore elencati, non potrai mai comunque recuperare il segnale che non c'è, quello cioè distrutto da rumore di quantizzazione...

fabiuzzo77

Renzo ha scritto:

Se prendi un'immagine da 5 minuti avrai che il segnale sarà composto dal segnale pervenuto dall'oggetto (L), dal rumore del cielo (S), dal rumore elettronico (D) e dal rumore di Bias (B)
Cioè I (Immagine) = L+(D+B+S)
Il rapporto S/N è dato da I/(D+B+S)
Se riprendo una immagine da 10 minuti avrò (sempre se resto nel campo di linearità) I2=L2+(D2+B2+S2)
E il rapporto S/N sarà dato da I2/(S2+D2+B2)
L2=2*L
D2=D*2
S2=S*2
B2=B
Se prendo perciò due immagini da 5 minuti non saranno equivalenti a una da 10 in quanto il valore di B aumenterà (prova a fare i conti)
Per cui si vede che la somma di n pose corte da X minuti non è uguale a un'unica posa da n*x minuti.

Quindi:

SNR(5minx2pose)= 2I/(D+S+B)
SNR(10min) = 2I/(D+S+B/2)

Corretto?

Ecco questa in effetti mi sembra una convincete spiegazione. Ringrazio tutti per i consigli.
Sono sempre piu' convinto quindi che devo inziare a provare pose piu' lunghe... ma quanto piu' lunghe? Mi rendo conto che qui l'esperienza gioca un ruolo fondamentale... e io me la devo fare.
Vi chiedo quindi... esistono dei tool, delle formule empiriche, che in base ai parametri in gioco (posizione, brillanza fondocielo, brillanza del soggetto, iso, tempo, etc..) mi suggerisce il tempo di posa ideale? Avevo sentito parlare di una suite chiamata SkyTool, ma temo sia a pagamento!

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