Indice di luminosità dei telescopi

fabio_bocci

I flussi rimarrebbero gli stessi, a parità di f, se invece che dei soggetti celesti si fotografasse uno schermo grigio uniforme.

Massimo Costa

fabio_bocci ha scritto:

I flussi rimarrebbero gli stessi, a parità di f, se invece che dei soggetti celesti si fotografasse uno schermo grigio uniforme.

Ok, prendo per buona per un momento la tua spiegazione. Però nella formula del S/N ci sono due flussi, quello del segnale dell'oggetto e quello del rumore (semplifico). In che modo il diametro influisce positivamente solo sul flusso del segnale e non su quello del rumore, a parità di tempo, ovviamente?
Ti ricordo che è solo il tempo a fare in modo che il numeratore diventi, man mano, più grande del denominatore che è sotto radice.
In altre parole, perché il diametro più grande dovrebbe far entrare più segnale e non anche, in proprorzione, più rumore?

M.

Fabios

@Fabio
Ma dici che rimangono costanti i flussi, secondo quale unita' di misura?
Secondo gli arcsec quadri di campo rappresentato su piano focale, si' anche per me.
Secondo i pixel, dipende (se l'ingrandimento varia) dalla scala d'immagine e varia col diametro.
No?

fabio_bocci

Se i flussi sono costanti lo sono con qualunque unità di misura.
Se si fotografa uno schermo illimitato di luminosità uniforme (ad esempio si fa un flat del cielo di giorno) con obbiettivi o telescopi che hanno il medesimo rapporto f, qulunque focale essi abbiano, si hanno sul piano focale le stesse intensità per unità di superficie. A parte le piccole differenze dovute alla diversa trasparenza delle ottiche naturalmente.
Però non si sta fotografando uno schermo grigio uniforme, credo che la differenza qui ci sia.

Fabios

Se e' come dici tu cancello gli ultimi 10 messaggi che ho scritto perche' l'ho fatti con convinzione diversa. :oops:

Ma sei sicuro?
E' strano direi... iniziamo senza telescopio: se quel arcsec quadro di cielo mi manda 1000 fotoni nel tempo di posa, e poi mi concentro su un pezzo piu' piccolo di cielo, benche' la densita' rimanga uguale (dei fotoni che mi spedisce), pero' se il pezzo e' piu' piccolo di un arcsec, allora mi deve mandare meno di 1000 fotoni durante la posa.
Idem sul piano focale, ora usiamo il telescopio: se in un certo setup mi arrivano 200 fotoni per arcsec quadro sul piano focale (quindi sto usando f5), se mantengo stesso rapporto ed aumento l'ingrandimento, anche sul piano focale (cosi' come in cielo) mi aspetto di contare meno fotoni per unita' di superficie di ccd, anche se la densita' non e' cambiata, per arcsec quadro di superficie rappresentata.
Altrimenti non so come fare a farmi tornare i conti...

Una cosa mi pare di dirla: al massimo non saremo d'accordo ma almeno le "scuole di pensiero" sono ora abbastanza chiare... quindi non chiedero' piu' "sei sicuro".

Massimo Costa

Fabios ha scritto:

... se in un certo setup mi arrivano 200 fotoni per arcsec quadro sul piano focale (quindi sto usando f5), se mantengo stesso rapporto ed aumento l'ingrandimento, anche sul piano focale (cosi' come in cielo) mi aspetto di contare meno fotoni per unita' di superficie di ccd, anche se la densita' non e' cambiata, per arcsec quadro di superficie rappresentata.

Ma se aumenti l'ingrandimento stai aumentando la focale e, a parità di F/, stai aumentando anche il diametro. La luce che entra è di più ma la distanza focale maggiore ti dà alla fine un flusso identico sul piano focale, cioè stessa quantità di luce per unità di superficie. D'altra parte, a un corpo reflex mica gli importa il diametro dell'ottica o la sua focale, vuole solo il valore del diaframma. E questo vorrà pur dire qualcosa.

M.

Fabios

Di nuovo, per unita' di superficie, quale? Quella dell'immagine rappresentata, che varia con l'ingrandimento, o quella del CCD che non varia?
Allora siccome non posso rimanere sulle mie idee senno' divento logorroico, provo anche io con un controesempio.
Ritaglia una fetta di cielo grande un arcosecondo quadro. Conta i fotoni al secondo. Sono 1000 (mettiamo) per arcsec quadro, al secondo. Si misura cosi' no? Densita per area, per secondo. E' questo che rimane costante no? E' una "portata" no?
Ora prendi un'area grande un quarto di un arcosecondo quadro. Siamo d'accordo che, pur se la densita' rimane 1000 fotoni per arcsec quadro al secondo, pero' da un quarto della superficie io otterro' 250 fotoni al secondo, nonostante la densita' rimanga di 1000 fotoni per arcosecondo quadro, al secondo?
Perche' se pure questo e' sbagliato voglio essere bannato! :mrgreen:

Se invece siamo d'accordo, secondo me succede lo stesso sul piano focale, all'aumentare del diametro. La densita' per arcsec quadro al secondo, nel piano focale, rimane costante assieme al rapporto focale. Ma e' la dimensione di un arcsec quadro a cambiare, cambiando la focale.
E siccome il CCD non cambia, se illumino un pixel con una immagine ingrandita, gli ADU cambiano (anche se la densita' per arcosecondo quadro rimane costante).

Di nuovo, tante cose invece sono fisse in fotografia, perche' appunto tante variabili sono fisse. Non che sia una "scienza" diversa...

fulvio mete

Cita:

Ok, Fulvio, vediamo se andando con ordine ne caviamo fuori qualcosa.
La formula del rapporto S/N è questa

Si, Massimo, mi sembra un buon punto di partenza, anche se mi sembra riferita specialmente ad oggetti estesi.
Vedo che si è aperta un'ampia discussione su questione estremamente complessa, e vi chiedo di poterci riflettere un attimo, comunque la cosa mi intriga.

Massimo Costa

Fabios ha scritto:

Se invece siamo d'accordo, secondo me succede lo stesso sul piano focale, all'aumentare del diametro. La densita' per arcsec quadro al secondo, nel piano focale, rimane costante assieme al rapporto focale. Ma e' la dimensione di un arcsec quadro a cambiare, cambiando la focale.
E siccome il CCD non cambia, se illumino un pixel con una immagine ingrandita, gli ADU cambiano (anche se la densita' per arcosecondo quadro rimane costante).

Prima che mi venga il mal di testa :mrgreen:

Ma quando tu fai l'ipotesi di utilizzare una immagine ingrandita, vuol dire che stai usando un'ottica con una focale più grande, no? Ma se l'F/ è lo stesso, sarà anche più grande il diametro, per cui entrerà più luce. Il CCD non cambia, ma cambia la quantità di luce perché la pupilla di ingresso è maggiore anche se la focale maggiore porterà un flusso sul piano focale uguale.

Al contrario, se tu lasci invariata la copertura arcsec/pixel e il diametro del tele allora sì che il valore F/ non conta, perché a focale più lunga (meno luce sul piano focale per unità di superficie, cioè F/ maggiore) corrisponde un pixel più grande che raccoglie più luce e compensa esattamente questa perdita (ipotesi di Moore).

M.

Fabios

Ma almeno siamo in topic? Non ne ho idea.... :mrgreen:

ma davvero!

Comunque questo mi pare un approccio qualitativo quindi e' facile fraintendersi.
Ad esempio: e' vero, c'e' una compensazione dici, tra le dimensioni che variano. Ma infatti nella mia testa ho una certa immagine sul piano focale, e conta tot fotoni per arcsec quadro inquadrato.
Tu dici, l'aumento di focale, quindi l'ingrandimento, dovrebbe diradare i fotoni. Ma aggiungi che siccome anche il diametro deve essere aumentato, questa densita' va a pari.
Ma questo ragionamento qualitativo va bene anche a me. Infatti se non ci fosse la compensazione dei fotoni in piu' raccolti, l'immagine sul piano focale (una volta ingrandita) avrebbe meno densita' (infatti avrebbe maggiore f/), anche se misuri, come suggerisco, in arcosecondi rappresentati (che si ingrandiscono anch'essi). Ecco dove interviene la compensazione.
Infatti se tu non aumentassi il diametro, ti troveresti col f/ che aumenta quindi la densita' di fotoni, per arsec del piano focale, diminuirebbe.
Ed ecco la "compensazione" rivelata dall'analisi qualitativa. Pero' forse ci sta sfuggendo che ok, siamo riusciti a tenere fisso il valore di densita' (nonostante le dimensioni sul piano focale aumentino, infatti f/ rimane costante), ma non riusciamo a mantenere fisso il valore di ADU per pixel.

Quel che aggiungo io (credo anche Fulvio) e' che.. vabbe' l'ho gia' scritto fin troppe volte :mrgreen:

, basta!
PS: sto andando contro quello che dice sto Moore? Ops? Io sto mettendo in pratica quel che imparo, dove vado lo scopro man mano...

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