Βέλτιστος χρόνος λήψεων με CCD κάμερα

Γεια σας

 

Ανοίγω ένα θέμα που προκαλεί αντιλεγόμενες απόψεις στο χώρο των αστροφωτογράφων. Ποιος είναι ο βέλτιστος χρόνος για να παίρνω λήψεις με CCD κάμερα σε κάθε φίλτρο L,R,G,B,Ha..; Ύστερα από συζητήσεις που έχω κάνει με μέλη της AVAT στο astrovox οι περισσότεροι προβάλλουν ένα εμπειρικό κανόνα που λέει ότι ανεξαρτήτως φίλτρων και ουρανού (π.χ. Πάρνωνας,Αθήνα) ο στόχος θα πρέπει να είναι 1500-3000 ADU στο υπόβαθρο. Δηλαδή κάνεις μια λήψη και μετράς με το information tool του MaximDL τι τιμή σου λέει στο υπόβαθρο. Αν είσαι μέσα στο όριο 1500-3000 είσαι καλά καθώς δεν έχεις μεγάλο πρόβλημα με κορεσμένα φωτεινά άστρα και γενικά αν ξεπεράσεις το όριο 3000 μαζεύεις φωτορύπανση οπότε δεν έχεις ουσιαστικό όφελος.

 

Σκέφτηκα να το ψάξω λίγο περισσότερο το θέμα ρωτώντας και έμπειρους αστροφωτογράφους στο εξωτερικό.

 

Κάποιες απαντήσεις που έλαβα ενδεικτικά:

 

* Δεν γνωρίζουμε κάποιον εμπειρικό κανόνα που να λέει ότι πρέπει να έχεις 1500-3000 ADU στο υπόβαθρο. Υπάρχει κάποιο άρθρο (essay) σχετικό με τον κανόνα αυτό;

* Πριν ξεκινήσεις να μετρήσεις τα adu στο υπόβαθρο, θα πρέπει να έχεις καλιμπράρει το frame σου με bias ή dark frame.

* Μη δίνεις βάση σε εμπειρικούς κανόνες και ccd exposure calculators, κάνε μια λήψη και μέτρα τα adu στην περιφέρεια ενός φωτεινού άστρου. Αν δεις ότι είναι καμένο 65000 adu τότε μείωσε το χρόνο λήψης. Πειραματίσου με τον ουρανό και τον εξοπλισμό σου.

* Να παίρνεις τα Luminance frames από σκοτεινό ουρανό.

* Με narrowband φίλτρα 15-30 min λήψεις συνίστανται.

* Αν αυξάνεις την έκθεση αυξάνεις τα φωτόνια που έρχονται από το στόχο και αυξάνεις τα φωτόνια από φωτορύπανση οπότε δε τίθεται θέμα για τον κανόνα που λες.

* Παραπομπή σε βιντεο

* Βασίσου σε αυτόν τον τύπο για να καλιμπράρεις τη CCD κάμερα σου

 

targetADU in the background= Bias + 10*RN*RN/camera_gain

Bias=τα ADU που έχεις στο υπόβαθρο σε ένα BIAS frame που έχεις πάρει

RN= camera read noise in electrons

camera_gain is the internal conversion factor (electrons/ADU)

 

Ο χρόνος έκθεσης θα πρέπει να σου δίνει στο υπόβαθρο τιμή στα adu ίση με αυτή που βγάζει ο παραπάνω τύπος. Περισσότερα εδώ

http://www.iceinspace.com.au/forum/showthread.php?t=117010

http://www.stanmooreastro.com/eXtreme.htm

 

Έκανα τους υπολογισμούς μου με την κάμερα που διαθέτω sbig st2000xm with newest chip Kodak KAI-2020M+TI TC-237

Bias= 1.018 ADU στο υπόβαθρο

RN= 7.9e- rms

camera_gain= 0.6e-/ADU unbinned

 

targetADU in the background= 1018 + 10*7.9*7.9/0.6=2058 ADU

Επομένως ο στόχος μου θα πρέπει να είναι τα 2058 ADUs στο υπόβαθρο ανεξαρτήτως φίλτρου.

 

 

Από όλες τις απαντήσεις που έλαβα έχω καταλήξει ότι οι ισχυρισμοί της AVAT έχουν βάση τελικά. Είναι θέμα τι CCD κάμερα έχει κάποιος. Το καλιμπράρισμα της κάμερας μου έδειξε ότι θα πρέπει να υπολογίζω το χρόνο λήψης μου ώστε να μην ξεπερνώ τα 2000 ADU στο υπόβαθρο. Γιατί αλλιώς θα έχω πρόβλημα με κορεσμένα (καμένα) άστρα και κορεσμένα φωτεινά μέρη του στόχου μου π.χ. πυρήνας γαλαξία.

 

Ελπίζω η μικρή αυτή έρευνα να φανεί χρήσιμη σε κάποιους και ίσως να αποτελέσει έναυσμα για κάποια εποικοδομητική συζήτηση.

 

Ευχαριστώ πολύ

Κώστα ανακαλύπτεις ξανά και ξανά τον τροχό σε πολλά θέμα που ανοίγεις τα οποία τα έχουμε λύσει καιρό τώρα.

Αν ερχόσουν στις AVAT ή αν διάβαζες αυτό http://www.astrovox.gr/avat/urbandeepsky.php τότε δεν θα παιδευόσουν άδικα. Ο κανόνας δεν είναι μόνο εμπειρικός αλλά εφαρμόζεται με βάση εξίσωσης (σελίδα 12 του pdf).

Άγγελε

 

Σημασία έχει ότι έχουμε συμφωνήσει σε κάτι με βάση τους τύπους. Σε κάποιους όμως όλα αυτά δεν είναι προφανή και είναι καλό να τα επαναλαμβάνουμε που και που. Και μιας και ανέφερες τη σελ. 12 του αντίστοιχου pdf ο τύπος που βάλατε μέσα από ποια πηγή τον πήρατε; Μπορείς να αναφέρεις κάποια σχετική επίσημη βιβλιογραφία;

Ξανασκαλιζω το θεμα μιας και εχω την δικη μου απορια.

Με βαση το πολυ ωραιο pdf του Αντωνη, παω στο ccdcalc και βρισκω μια καμερα με ιδιο αισθητηρα (στην περιπτωση μου την SX-sxvf H9 αντι της Qhy2pro *με μια μικρη διαφορα στο readnoise 7 αντι για 6 που εχει η δικη μου*). Βρισκω λοιπον ενα καρε 3λεπτο με 1160 adu, το βαζω στο calc και μου βγαζει το ideal 3.01 (Αρα λοιπον κρταω οτι τα 1160 adu ειναι το "ιδανικο" για την καμερα μου?)

Στον τυπο που εχει μετα το pdf βγαζω σαν αποτελεσμα 878adu+1000+100=1978adu

 

Και ερωτω λοιπον: ποιον απο τους δυο δρομους διαλεγω; το 1160 ή το 1978; (ή που μπορει να μπερδευομαι ??)

Ενα ακομα που θελω να δοκιμασω για να κανω μια συγκριση ειναι να παρω το SGP που εχει και αυτο ενα exposure calculator

Στέλιο τον υπολογισμό από το site της starizona μπορείς να τον κάνεις μόνο για τις κάμερες που αναφέρει. Δύο κάμερες με το ίδιο ακριβώς τσιπάκι μπορεί να έχουν διαφορετικό αποτέλεσμα γιατί παίζουν μεγάλο ρόλο το σύνολο των ηλεκτρονικών της κατασκευής.

 

Εγώ εμπιστεύομαι την 2η μέθοδο μιας και το αποτέλεσμα της δεν εξαρτάται από τις συνθήκες τις εκάστοτε βραδιάς και γιατί είναι σύμφωνη με τα εμπειρικά αποτελέσματα.

 

Η μέθοδος της stαrizona αφορά λήψεις με τις συνθήκες της συγκεκριμένης βραδιάς και υπολογίζει τον μέγιστο χρόνο λήψεων με το συγκεκριμένο setup (κάμερα-τηλεσκόπιο-φίλτρο), ενώ η 2η μέθοδος είναι εφάπαξ υπολογισμός των μέγιστων adu του background για την κάμερα μας, ανεξαρτήτως τις συνθήκες που επικρατούν την ώρα της φωτογράφισης, και κάνοντας δοκιμαστικές λήψεις βρίσκεις τον μέγιστο χρόνο με βάση τα adu του background.

 

Το μεγάλο μειονέκτημα είναι ότι δεν βρίσκεις εύκολα για όλες τις κάμερες τις τιμές read out noise και κυρίως το πραγματικό System Gain μιας και δεν το αναγράφουν όλοι οι κατασκευαστές ή και αυτό που γράφουν δεν είναι απόλυτα ακριβές - διαφέρει δηλαδή - έστω και ελάχιστα από ίδιου μοντέλου κάμερα σε κάμερα.

Γεια σου Αντωνη, ωραια ολα αυτα μα η μεθοδος του starizona δειχνει οτι δεν υπολογιζει τα +1000 adu απο τα bias γιαυτο καπου κολησα

Γεια σου Στέλιο

 

Εστίασε σε αυτό και μη μπερδεύσε με τους διάφορους calculators..

 

http//www.albireo.gr/download/ccd_optimal_subexposure_time.pdf

Να κανω λιγο το τρολ ; Επειδη δεν εχω δει πουθενα να το αναφερετε, και εμενα μου δινει πολυ καλυτερα αποτελεσματα απο τους starizona-like υπολογισμους (που παντα δεν μου "καθοντουσαν" και πολυ καλά )

 

Μιλαω για το λεγομενο Anstey limit, βασισμένο σε αυτο το αρθρο http://www.cloudynights.com/page/articles/cat/articles/astrophotography/finding-the-optimal-sub-frame-exposure-r1571 και υλοποιημενο πληρως (σαν 3η μεθοδος), στο script CalculateSkyLimitedExposure του Pixinsight http://pixinsight.com/forum/index.php?topic=2584.0 . Οποιος εχει γερο στομαχι (Ηλία ; ) ας ριξει μια ματιά στα επιχειρήματα και στα μαθηματικά του, ειναι ακρως ενδιαφεροντα !

 

Στελιο, μπορεις μονος σου να υπολογισεις τις παραμετρους της καμερας, ιδιως με τετοιο χαλια καιρο, ειναι καλη ασκηση :

 

http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=2001 και αν θες και

http://www.stark-labs.com/help/blog/files/GainAndOffset.php

Δεν έχω καταλάβει Χριστό... αλλά θα ήθελα να παρακολουθήσω τη συνέχεια!

Δεν έχω καταλάβει Χριστό... αλλά θα ήθελα να παρακολουθήσω τη συνέχεια!

 

Κοίτα ο ένας μιλάει για εκείνο....ο άλλος μιλάει για το αλλο, μετα ο πρώτος ξανα μιλάει για εκείνο και ο άλλος ξάνα για το άλλο και παει λεγοντας. Τι δεν καταλαβαίνεις;

 

ΥΓ. Αν ποτε καταλάβεις, θα μου εξηγήσεις και εμένα;

 

Πόλυ φιλικα και με χιούμορ

Στάθης

 

Στελιο, μπορεις μονος σου να υπολογισεις τις παραμετρους της καμερας, ιδιως με τετοιο χαλια καιρο, ειναι καλη ασκηση :

 

 

Θα τα ξαναδω Γιαννη thanks

Οποιος εχει γερο στομαχι (Ηλία ; ) ας ριξει μια ματιά στα επιχειρήματα και στα μαθηματικά του, ειναι ακρως ενδιαφεροντα !

 

Έχω μια ένσταση όσον αφορά την (αναλυτικότατη κατά τα αλλα) παρουσίαση που κάνει ο τύπος, συγκεκριμένα αυτό:

 

"All pixel values in this paper will be in ADU, Analog to Digital Units (i.e. the value read from the camera), and not in electrons."

 

Με τα ADU οποιαδήποτε συζήτηση για σήμα προς θόρυβο της μορφής S / ριζα(S) πάει περίπατο... Η στατιστική Poisson είναι εφαρμόσιμη μονο όταν μετράμε ανεξάρτητα, τυχαία γεγονότα και ο θόρυβος είναι ίσος με την τετραγωνική ριζα του σήματος μονο όταν το σήμα είναι σε μονάδες της ποσότητας που μετράμε - και η CCD μετράει ηλεκτρόνια!