Μέγεθος pixels ---> συνέπειες και όφελος

[xaralam]

Η ερώτηση είναι η εξής

 

Ας υποθέσουμε οτι έχουμε 2 ίδια σε διαστάσεις chip αλλά με διαφορετικό μέγεθος pixel.

Πχ atik 16 ic-s και atik 314E. Η πρώτη έχει μέγεθος

chip 7.48mm (H) x 6.15mm (V) και pixel 8,3μm x 8,3 μm

η δευτερη

chip 7.60mm (H) x 6.20mm (V) και pixel 4,65 μm x 4,65 μm

Πέρα του προφανές ότι η δευτερη έχει περισσότερα pixels (άρα μεγαλύτερη ανάλυση 1392 (H) x 1040 (V) approx. 1.45M pixels έναντι 752 χ 582 της πρώτης 0,49 Μpixels) πια θα έιναι η διαφορά σε FOV μεγέθυνση η χρόνους αν υπάρχει ?

Ευχαριστώ !

[Βασίλης_Μ]

Σε FOV καμία διαφορά, αλλά θα έχεις πολύ μεγάλη στην ανάλυση (image scale). Τώρα σε χρόνους στην πράξη ίσως να μην έχεις μεγάλη διαφορά. Η θεωρία όμως λέει ότι το μικρότερο pixel έχει μικρότερο well depth (λογικό) και μικρότερη ευαισθησία (επίσης λογικό). Άρα στην θεωρία ίσως χρειάζεσαι μεγαλύτερο χρόνο. Έλα όμως που ο μεγαλύτερος χρόνος θα περιορίζετε από το μικρότερο well depth άρα και συντομότερο "σατουράρισμα" (κορεσμός) των άστρων σου.

 

Ελπίζω να βοήθησα.

 

Φιλικά

 

Βασίλης

[Βασίλης_Μ]

Το image scale (ανάλυση) έχει να κάνει αποκλειστικά και μόνο από την εστιακή απόσταση και το μέγεθος της ψηφίδας (pixel).

[xaralam]

O αισθητήρας με τη μεγαλύτερη ανάλυση δεν θα είναι πιο επιρρεπής σε τυχόν λάθη (στη θεωρία πάντα) και μικροδιορθώσεις? Ξέροντας το well depth , F , και pixel size, μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγιστο χρόνο έκθεσης ?

[Βασίλης_Μ]

Ναι στο πρώτο, όχι στο δεύτερο.

 

Σαφώς όσο υψηλότερη ανάλυση έχουμε τόσο απαιτητικότερη γίνεται η φωτογράφιση σε όλα τα επίπεδα. Στήριξη και seeing είναι οι δύο σημαντικότεροι παράγοντες. Και βέβαια το skyglow του ουρανού. Ειδικά αυτό είναι που δεν επιτρέπει τον υπολογισμό που αναφέρεις, διότι είναι μεταβλητό από τοποθεσία σε τοποθέσια αλλά και από νύχτα σε νύχτα (μην σου πω και κατά την διάρκεια της νύχτας)

[Βασίλης_Μ]

Βέβαια για να μην είμαι απόλυτος, ο Ηλίας (raxxla) είχε βρει ένα τύπο για υπολογισμό βέλτιστου χρόνου subs. Εκείνος μπορεί να σε βοηθήσει περισσότερο σε αυτό.

 

Links του Ηλία για το θέμα:

 

http://ccdware.infopop.cc/eve/forums/a/tpc/f/569104098/m/6021054822

 

http://www.ccdware.com/resources/

[Ifikratis]

xaralam, δεν έχει σημασία απο μόνο του το μέγεθος των pixel.

Η συζήτηση έχει νόημα αν μας πεις σε τι τηλεσκόπιο σκοπεύεις να χρησιμοποιήσεις τις ccd.

Ανάλογα με το εστιακό μήκος του οργάνου , χρειάζεσαι το αντίχτοιχο pixel size.

 

Χρησιμοποιείς την σχέση :

 

FWHM Star size = ( seeing x focal length ) / 206265

 

Για παράδειγμα, για seeing= 2.5 arcsec, και εστιακό μήκος 1000mm θα προβάλεις το αστρικό είδωλο σε

(2.5 x 1000)/206265 = 12.1 μικρά. Άρα σύμφωνα με το θεώρημα Nyquist χρειάζεσαι 4 pixel (2 στον χ και 2 στον y άξονα) για να έχεις επαρκή δειγματοληψία. Δηλάδη χρειάζεσαι pixel size ~ 6 μικρά.

Αν χρησιμοποιήσεις μεγαλύτερα pixel τότε θα έχεις "υποδειγματοληψία" (undersampling), δηλαδή δεν θα αξιοποιείς στο έπακρο το τι σου δίνει το σύστημά σου ("θα χάνεις σήμα"). Με μικρότερα pixel δεν θα έχεις πρόβλημα. Αν είναι πολύ μικρότερα θα χάνεις χρόνο (download) και μνήμη με bin 1x1. Εκεί ίσως βολεύει bin 2x2.

Γενικα για μεγάλες εστιακές αποστάσεις προτιμώνται μεγάλα pixel size ενώ για μικρές εστιακές αποστάσεις, μικρότερα pixel size.

[Βασίλης_Μ]

Ιφικράτη, αν δεν κάνω λάθος ο Τάσος ρώτησε συγκρίνοντας δύο δεδομένες κάμερες τι αποτέλεσμα θα πάρω. Προφανώς η σύγκριση γίνεται με το ίδιο τηλεσκόπιο με την ίδια εστιακή. Μάλιστα με σχεδόν διπλάσιο μέγεθος ψηφίδας, σε οποιαδήποτε εστιακή θα έχουν "διπλάσιο" (δόκιμος όρος) image scale. Άρα και βέβαια έχει νόημα. Επιπλέον στην εξέλιξη της κουβέντας σαφώς και τέθηκε η συμβολή τόσο του μεγέθους της ψηφίδας όσο και της εστιακής για τον καθορισμό του image scale. Οπότε προς τι η επάναληψη;

 

Επίσης, σωστός μεν ο τύπος δεν συμφωνώ δε με τις παραδοχές που κάνεις στις τιμές. Αν έχω εστιακή π.χ. 900, μέγεθος ψηφίδας 5,4 άρα image scale 1,22 σε ουρανό με seeing 2,5 FWHM σημαίνει ότι κάνω oversampling; Σύμφωνα με τις παραδοχές σου, ναι. Δεν νομίζω όμως ότι είναι έτσι. Ακριβώς το αντίθετο θα έλεγα.

[xaralam]

xaralam, δεν έχει σημασία απο μόνο του το μέγεθος των pixel.

Η συζήτηση έχει νόημα αν μας πεις σε τι τηλεσκόπιο σκοπεύεις να χρησιμοποιήσεις τις ccd.

Ανάλογα με το εστιακό μήκος του οργάνου , χρειάζεσαι το αντίχτοιχο pixel size.

 

Χρησιμοποιείς την σχέση :

 

FWHM Star size = ( seeing x focal length ) / 206265

 

Για παράδειγμα, για seeing= 2.5 arcsec, και εστιακό μήκος 1000mm θα προβάλεις το αστρικό είδωλο σε

(2.5 x 1000)/206265 = 12.1 μικρά. Άρα σύμφωνα με το θεώρημα Nyquist χρειάζεσαι 4 pixel (2 στον χ και 2 στον y άξονα) για να έχεις επαρκή δειγματοληψία. Δηλάδη χρειάζεσαι pixel size ~ 6 μικρά.

Αν χρησιμοποιήσεις μεγαλύτερα pixel τότε θα έχεις "υποδειγματοληψία" (undersampling), δηλαδή δεν θα αξιοποιείς στο έπακρο το τι σου δίνει το σύστημά σου ("θα χάνεις σήμα"). Με μικρότερα pixel δεν θα έχεις πρόβλημα. Αν είναι πολύ μικρότερα θα χάνεις χρόνο (download) και μνήμη με bin 1x1. Εκεί ίσως βολεύει bin 2x2.

Γενικα για μεγάλες εστιακές αποστάσεις προτιμώνται μεγάλα pixel size ενώ για μικρές εστιακές αποστάσεις, μικρότερα pixel size.

 

Σε 600mm F έχουμε (2.5 x 600 )/ 206265 = 7.2 μικρά άρα χρειαζόμαστε 3.6 μικρά. Με έναν Focal reducer 0,63 600mm x 0.63= 378 mm έχουμε (2.5 x 378 )/ 206265 = 4.5 Άρα μιλάμε για pixel size 2.25. Βέβαια οι παραπάνω υπολογισμοί θεωρουν seeing = 2.5 arcsec. Πιο είναι το μέσο seeing όμως σε μη αστική περιοχή μια καλή βραδιά ? Σκέφτομαι την Atik 314E (pixel swize 4,65) με το celestron ed80 που έχω F=600mm. Με βάση τα παραπάνω νομίζω πως ταιριάζει καλύτερα σε σχέση με την Atik 314L ή αντιστοιχη με pixel size 6.45 . To pixel angular size για το συνδυασμό Atik 314E + celestron ed80 χωρίς reducer και με ένα τυπικό seeing είναι 1.59 arcsec binning 1x1 και 3.19 σε 2 x 2. Αντίθετα με Atik 314L έχουμε 2.21 σε 1χ1 ( έδω τα πράγματα μάλλον είναι καλύτερα) 4,34 σε 2 x 2. Mε Atik 16ic-s έχουμε 2.76 σε 1χ1 και 5,4 σε 2x 2

 

Με focal reducer 0.63 Atik 314E ---> 2.53 pixel angular size binning 1x1

Atik 314L ---> 3.51 pixel angular size binning 1x1.

Ατικ 16ic-s ----> 4.38 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

 

Συμπέρασμα με focal reducer Atik 314E και χωρίς Ατικ 314L . Τώρα μπήκα σε δίλλημα βοηθάτε παιδιά !!!!!!!

[Βασίλης_Μ]

Εγώ θα το έκανα ανάποδα..... Θα έβλεπα με τους σωλήνες που έχω ή πρόκειται πολύ σύντομα να αποκτήσω τι image scale παίρνω με τις υποψήφιες κάμερες και ανάλογα θα επέλεγα, γνωρίζοντας βέβαια το μέσο seeing των περιοχών που φωτογραφίζω.

 

Τώρα στην πράξη, από τις κάμερες που αναφέρεις, χωρίς σκέψη την 314L ή καλύτερα την 314L+ (με cooling set point). Κορυφαία εκτέλεση κάμερας με τον Sony 285 αισθητήρα. Τρομερά ευαίσθητος και με ελάχιστο θόρυβο, τόσο dark όσο και read. Άσε που είναι και μεγαλύτερος από τις άλλες που αναφέρεις. Με μέγεθος ψηφίδας στα 6,45 δουλεύει καλά σε αρκετές εστιακές. Εννοώ ότι με το 80άρι σου (ευρύ πεδίο) θα παίζεις στο 2,2 (άρα χωρίς πρόβλημα τις περισσότερες βραδιές) και 1,5 στα 900 (καλή ανάλυση) ή και χαμηλότερα με μεγαλύτερη εστιακή.

 

Το μόνο θέμα του η τιμή.... Στα 1300 Ευρώ καινούρια είναι στα ίδια χρήματα με την SBIG ST8300 (από Αμερική) με τον KAF8300 ο οποίος πιστεύω σου κάνει περισσότερο. Είναι μεγαλύτερος (διπλάσιος σε διαγώνιο) και έχει μικρότερη ψηφίδα, άρα καλύτερο sampling με το 80άρι σου. Βέβαια δεν είναι το ίδιο ευαίσθητος με τον Sony. Αν θέλεις την γνώμη μου πήγαινε προς τα εκεί, αν βέβαια μιλάς για καινούρια. Μεταχειρισμένη τα πράγματα αλλάζουν.

[xaralam]

Βασίλη και Ifikrati σας ευχαριστώ πολυ. Αλλα το προβλημα είναι ότι με την 314L στο 3.5 + focal reducer δεν είναι καθόλου βολικό με το υπάρχον setup πρακτικά χάνω τα πλεονεκτήματα του focal reducer θα μου πεις πάρε reducer στα 0,8 (τότε είμαι στα 2 arcsec pixel angular size ) ειναι και αυτό μια λύση. Ο εξοπλισμός δεν θα ανανεωθεί σύντομα (σωλήνες) . Από την άλλη το fov με ή χωρίς reducer και μεγεθύνσεις με την Atik 314E (8mm diagonal) μου είναι ικανοποιητικες προς το παρόν (λάβε υπόψην σου ότι για wide field θα χρησιμοποιώ dslr diagonal 21,5mm)

[Βασίλης_Μ]

Και πάλι θα σου πρότεινα (με το θάρρος βέβαια εεε, δεν υπάρχουν στάνταρ λύσεις ) να πας στον KAF8300 αν σου επιτρέπουν τα οικονομικά σου. Ταιριάζει γάντι με τον σωλήνα που έχεις. Επίσης θα έλεγα να αποφεύγεις γενικότερα reducers αν μπορείς να πάρεις καλό αποτέλεσμα χωρίς αυτόν. Πολύ καλή λύση είναι η QHY9 από CCDLabs στην Αμερική με τιμή περίπου 1300 Ευρώ και περιλαμβάνει την κάμερα QHY9-KAF8300), τροχό 2'' πέντε θέσεων, τροφοδοτικά και βαλίτσα Pelican. Επίσης η CCDLabs σου προσφέρει εγγυημένα καθαρισμένο αισθητήρα, έλεγχο και γενικότερα Plug and Play προϊόν σε σούπερ τιμή.

 

Η επιλογή δική σου.

[roryt]

CCDcalc μαζι με τις επιπλεων εικονες , ή αλλιως δειτε εδω

 

μεγαλυτερο πιξελ, μεγαλυτερη επιφανεια, μεγαλυτερες πιθανοτητες να μαζεψει φωτονια αρα μεγαλυτερη ευαισθησια

 

μικροτερα πιξελ στο ιδιο πλαισιο, αρα ποιο στριμωγμενα αρα περισσοτερες πιθανοτητες να εχουν θορυβο

[xaralam]

μεγαλυτερο πιξελ, μεγαλυτερη επιφανεια, μεγαλυτερες πιθανοτητες να μαζεψει φωτονια αρα μεγαλυτερη ευαισθησια

 

μικροτερα πιξελ στο ιδιο πλαισιο, αρα ποιο στριμωγμενα αρα περισσοτερες πιθανοτητες να εχουν θορυβο

 

Δεν είναι πάντα καλό να έχεις μεγάλα pixels. Πχ σε τηλεσκόπιο με F = 540mm και pixels 9μm το pixel angular size θα ήταν 3,43 arcsec οπότε με μέσο seeing 2,5 arcsec ή πολύ χειρότερα αν είμαστε σε καμια βουνοκορφή με seeing 1,5 ή 2 θα είχαμε έντονο undersampling. Αντίθετα στο ίδιο F με pixels 6,45μm θα είχαμε pixel angular size 2,46 .

Παραθέτω ένα καλό link που βρήκα σχετικά με το Θέμα

http://www.astromart.com/articles/article.asp?article_id=73

[roryt]

Δεν είναι πάντα καλό να έχεις μεγάλα pixels.

Δεν ειπα κατι τετοιο, μην μου βαζεις λογια. Και για τα υπλοιπα εγω απλα παραθεσα το λινκ για τον Wodaski εγω με το προγραμμα του κανω ολα οσα λετε ποιο πανω.

[xaralam]

Δεν είναι πάντα καλό να έχεις μεγάλα pixels.

Δεν ειπα κατι τετοιο, μην μου βαζεις λογια. Και για τα υπλοιπα εγω απλα παραθεσα το λινκ για τον Wodaski εγω με το προγραμμα του κανω ολα οσα λετε ποιο πανω.

 

Λάθος καταλαβα εγώ τότε διαβάζοντας την απάντηση σου συγνώμη !

[raxxla]

Xaralam παρ'το πιο xalara το θέμα με το image scale

 

Να διευκρινήσω δυο πράγματα ελπίζοντας να σε βοηθήσω:

 

1. Το image scale από μόνο του δεν λέει τίποτα, πάντα το εξετάζεις σε συνδυασμό με τι φωτογραφίζεις. Ο Wodanski στο βιβλίο του New CCD Astronomy έχει ένα πολύ ωραίο παράδειγμα σχετικά δείχνοντας την (αμελητέα) διαφορά σε δυο φωτογραφίες του Μ8 με 0.8"/pixel και 3.5"/pixel. Αν όμως το αντικείμενο είναι ένας μικρός γαλαξίας ή ένα σφαιρωτό σμήνος, η λεπτομέρεια κάνει τη διαφορά. Προκειμένου όμως για τέτοια αντικείμενα χρειάζεσαι και (αρκετά) μεγαλύτερη εστιακή για να έχεις την ανάλογη μεγέθυνση.

 

2. Το seeing είναι κάτι που δεν επιλέγουμε, μας έρχεται στο πιάτο . Ακόμη και όταν είναι στις πολύ καλές του ...τιμές των 2-2.5", στον αισθητήρα θα φθάσει 2-2.5" μόνο υπό ιδανικές συνθήκες, δηλ. αν έχουμε τέλεια οδήγηση, τέλεια πολική ευθυγράμμηση, δεν υπάρχει καθόλου στροβιλισμός στο εσωτερικό του σωλήνα μας, τα οπτικά είναι τέλεια ώστε να εστιάζουν όλο το φάσμα σημειακά, τα φίλτρα μας δεν εισάγουν καμιά εκτροπή κλπ.

 

Γενικά μην ανησυχείς αν κινείσαι σε ανάλυση < 3.5"/pixel, αποκλείεται να υπάρξει φωτογραφία που δεν θα σε ικανοποιήσει, αν συμβεί αυτό οι αιτίες θα είναι αλλού. Εξάλλου μην ξεχνάς πως πολλές φωτογραφίες που βλέπουμε με μικρά APOs και STL11000 και μας τρέχουν τα σάλια έχουν ανάλυση > 3.

 

Τα κριτήρια σου θα σε συμβούλευα πως πρέπει να είναι βαθύτερα στη φάση αυτή, όπως π.χ. ψύξη, dark noise, read noise, αυτές οι παράμετροι κάνουν τη μεγάλη διαφορά υπό οποιεσδήποτε συνθήκες.

[xaralam]

Προκειμένου όμως για τέτοια αντικείμενα χρειάζεσαι και (αρκετά) μεγαλύτερη εστιακή για να έχεις την ανάλογη μεγέθυνση.

 

Ή μικρό αισθητήρα με μεγάλη ανάλυση και μικρό θόρυβο για αυτο μάλλον θα πάω σε 314Ε ( Readout noise 3e RMS ) ! Δυστυχώς δεν βρίσκω στοιχεία για Dark noise !!!

Σας ευχαριστώ όλους για τις συμβουλές !!!

[roryt]

H 314 δεν εχει το 285 CCD της Sony; To ιδιο που εχουν και ATIK16HR, QHY2Pro(Q285M), SVX 9(κατι), DSI III κλπ κλπ ; αν μιλαμε για αυτο τοτε με κλειστα ματια. Δεν δινει την αναλυση μιας DSLR ή μιας QHY8 ή 9 αλλα ειναι η προτιμηση για πολυ κοσμο και οχι αδικαιολογητα

 

ΥΓ Πουλαει και ο Ηλιας την δικια του QHY2 στις αγγελιες, το ξερεις;

[raxxla]

H 314 δεν εχει το 285 CCD της Sony; ...ΥΓ Πουλαει και ο Ηλιας την δικια του QHY2 στις αγγελιες, το ξερεις;

 

Ευχαριστώ για το προμόσιον!!

Ο Τάσος μάλλον εννοεί το άλλο μοντέλο της Atik, το 314Ε με τον ICX205AL.

[xaralam]

H 314 δεν εχει το 285 CCD της Sony; To ιδιο που εχουν και ATIK16HR, QHY2Pro(Q285M), SVX 9(κατι), DSI III κλπ κλπ ; αν μιλαμε για αυτο τοτε με κλειστα ματια. Δεν δινει την αναλυση μιας DSLR ή μιας QHY8 ή 9 αλλα ειναι η προτιμηση για πολυ κοσμο και οχι αδικαιολογητα

 

ΥΓ Πουλαει και ο Ηλιας την δικια του QHY2 στις αγγελιες, το ξερεις;

 

Το ξέρω όπως ξέρω ότι είναι και πολύ ανώτερη από την 314Ε αλλά στα λεφτά αυτά προτιμώ να πάω σε καινούργια κυριώς για λόγους μεταπώλησης (άσε που τα οικονομικά δεν βγαίνουν για μετρητά ) . Όντως μιλάω για 314Ε 1,4Μp με 4,65 μm 3e readout noise !

[roryt]

ΔΕν ξερω βρε παιδια, το 205 δεν εχει "περπατησει" σαν αισθητηρας και πρεπει να εχει τους λογους του. Υποπτευομαι, βασιζμενος σε γνωμες αλλων απο αλλες καμερες που το χρησιμοποησανε, οτι ο θορυβος του δεν συναγει τοσο με τα specs. Σε γενικες γραμμες δεν ειναι ιδιαιτερη εμπορικη επιτυχια και μου κανει περιεργεια που η ΑΤΙΚ το ανασταινει και παλι.