Attenzione, pippone teorico-sperimentale in arrivo!
Prima di tutto un immenso plauso e ringraziamento al buon Ivaldo, che ha messo a disposizione strumentazione di tutto rispetto e tempo personale (la cosa più preziosa) per fornirmi il materiale su cui lavorare.
Con questo topic vorrei iniziare a mostrare la risposta all'annosa questione pose lunghe - pose brevi e introdurre una personale proposta per una tecnica di astrofotografia nel suo piccolo innovativa, anche se i reali risvolti pratici sono ancora da approfondire.
Meglio poche pose lunghe o tante brevi?la teoria dice che la differenza fra i due approcci dipende dalla presenza del rumore di acquisizione, che non può essere ridotto neanche aumentando a dismisura il numero di pose. Vediamo gli effetti nel caso pratico di M15:
immagine 1: somma 20x60
Allegato:
immagine1.jpg [ 402.6 KiB | Osservato 3824 volte ]
immagine 2: somma 80x15
Allegato:
immagine2.jpg [ 491.53 KiB | Osservato 3824 volte ]
Si vede che le due immagini, pur avendo lo stesso tempo di integrazione complessivo, sono molto diverse come S/N.
Infatti, anche se la seconda appare più pulita per il corposo stacking, la prima ha un segnale molto più alto. Non a caso, impostando gli slider in modo da visualizzare gli stessi livelli di luminosità nelle due immagini, si vede come in realtà la seconda sia in realtà più rumorosa.
Anche l'istogramma dei valori dei pixel (istogrammi 1 e 2) conferma
che la prima immagine è migliore: infatti il segnale è più "spalmato"
e quindi c'è più informazione da tirare fuori.
Allegato:
istogramma1.jpg [ 98.4 KiB | Osservato 3824 volte ]
Allegato:
istogramma2.jpg [ 91.5 KiB | Osservato 3824 volte ]
Questo si evidenzia già con la ripresa di un globulare. Con soggetti caratterizzati da nebulosità si vedrà che parte del segnale semplicemente NON C'E' perché coperto dal rumore in maniera irrecuperabile.
Tecnica del BAD imaging(BAD = bin and drizzle, cosa avevate pensato??
)
Mi sono detto: come posso diminuire il contributo del rumore di lettura sul segnale, mantendo le pose brevi? Ovvio, con il binning! Ma come posso ridurre la conseguente perdita di risoluzione? Ovvio, con il drizzle!
Per chi non sapesse cosa sia il drizzle, è una tecnica ideata ufficialmente dalla NASA per aumentare la risoluzione delle immagini di Hubble oltre i limiti di risoluzione dettati dal CCD (ma non dall'ottica, cioè si può utilizzare con successo solo su immagini sottocampionate). La mia idea è che se il mio setup è correttamente campionato in bin 1x1, sarà sottocampionato in bin 2x2 e quindi potrò applicare efficacemente il drizzle.
Vediamo in pratica cosa succede:
Questa è un'immagine ottenuta dalla somma di 80 pose da 15" riprese in bin2 con drizzle 2x
immagine 3: drizzle2x di 80x15 in bin2
Allegato:
immagine3.jpg [ 385.92 KiB | Osservato 3739 volte ]
Sia mettendo le immagini una accanto all'altra sia osservando gli istogrammi (istogramma 3), si nota come in questo caso abbiamo lo stesso rapporto S/N fra questa immagine e quella ottenuta con 20 pose da 60"; insomma si ottiene l'equivalenza in termini di S/N fra tante pose brevi e poche pose lunghe! Ciò avviene perché ho aumentato di un fattore 4 il segnale a parità di rumore di lettura compensando il fatto che l'esposizione di ogni frame è solo 1/4. In realtà ottengo un S/N anche un po' migliore in virtù dell'applicazione del dithering.
Allegato:
istogramma3.jpg [ 90.9 KiB | Osservato 3824 volte ]
Abbiamo però ovviamente pagato in risoluzione, ma davvero si riesce a vedere la differenza?
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