- Dette emne har 15 svar og 5 stemmer, og blev senest opdateret for 8 år, 10 måneder siden af mhansen. This post has been viewed 167 times
-
Indlæg
-
mhansen- Nova
Hej alle,
Jeg lancerede for noget tid siden en SNR beregner, godt og velskrevet i C++ til en terminal. For det første var beregneren lettere begrænset, for det andet var den vist heller ikke særlig intuitiv, samt man skulle skrive alle parametre forfra.
Jeg er nu klar med v. 1.0 af en Java baseret beregner. Den “leveres” i en executerbar .jar fil, så man burde sådan set bare kunne lægge den et sted og så dobbelklikke. Men vend lige tilbage hvis der er problemer.
I den nye kan man ændre på en parameter af gangen (eller flere på én gang) og lave en beregning, man kan vælge imellem forskellige filtre (bølgelængder) og man kan vælge imellem spektroskopisk eller fotometrisk (visuel) observation.
Med tiden kunne det være lækkert at lave en nedtræksliste med forskellige kameratyper, i stedet for manuel indtastning, for at lave en mere præcis profilering af QE ift. bølgelængde.
Den er kompileret i Java v. 7.
I må meget gerne vende tilbage med forslag og fejlrapporteringer.
— UPDATE —
Version 1.01 build 22:
Rettet beregning mht. pixel scale
Viser feltstørrelse, opløsning samt totalt antal elektroner fra himlen.
———————————————————————————-— UPDATE
Version 2.0 build 23:
RGB filtre med i listen.
Presets med alle værdier hardcoded i programmet. Når disse er valg, udelukkes de manuelle værdier.Jeg tror vist at det var det hele.
-/Michael
MHansen 2015-04-21 01:02:53
edbbob- Super Nova
Hej Michael
Fint værktøj, selvom det tvinger en til at finde en masse oplysninger man ikke anede noget om. Hvor/hvordan finder man f.eks. Telescope Effeciency (%) på en ti år gammel C8’er?
Til gengæld er det sjovt (eller nedslående) at lege med f.eks. lysforurenings indflydelse på SNR. Eller parametre som aperture og f-tal
Vh Morten
mhansen- Nova
Opdatering. Ny version uploaded.
Prøv endda nu at se forskellen i SNR om man smider et bredbånd Visuelt (grønt) filter foran frem for et smallbånds H-alfa (6nm). Der ryger virkelig nogle fotoner, fordi du sorterer kraftigt.
./Michael
MHansen 2014-10-26 00:41:59
edbbob- Super Nova
Tjekket! Du har også rydet lidt op i felterne!
Et forslag: En ekstra knap som reset’er til dine default værdier.
Vh
Morten
mhansen- Nova
Hej Morten,Tak for forslaget. Det er nu indført. Nu tror jeg at jeg skulle være klar med en version som kan de endelige funktioner jeg havde tænkt mig.Jeg fandt en mulig formel til at beregne epsilon (effektiviteten af systemet).epsilon = T_atm * T_tel * T_inst * T_filt (* QE).QE indgår allerede andetsteds, så derfor har jeg sat den i parentes. T_atm er transmissionen i atmosfæren.T_tel er transmissionen i teleskopet (optiske elementer).T_inst er transmissionen i CCD’en (uden filtre eller gratings/grisms).T_filt er transmissionen i filteret../Michael
MHansen 2014-10-26 13:45:43
kila- Super Giant
Hej Michael,
Fin app, den skal jeg prøve …
Under filtervalg synes jeg der mangler et C-filter; optisk transparent som ofte anvendes for blot at minimere fokus shift.
Vi er også nogle der laver lyskurver af meget svage asteroider helt uden noget filter for ikke at tabe de 5 – 10 % der tabes i et C-filter. Det kunne f.eks. kaldes for N-filter (None).
Der kommer en dag hvor jeg vil “træde skoene af” Hubble og måle på de cepheider som han brugte til sit historiske arbejde – her tæller hver eneste foton.
jeg har allerede taget mit U-filter ud af hjulet foreløbig til asteroide arbejde.
Godt initiativ 🙂
M.v.h. Kim Lang
mhansen- Nova
Hej Kim,
Den tænkte jeg faktisk også over et stykke tid, men man kan vist ikke indføre et “clear” filter, fordi beregningen er afhængig af at man angiver størrelsesklassen målt i et enkelt filter.
Hvis du eksempelvis sætter objektets magnitude til 19.3 målt i R filteret, så sætter du også filteret til R. Her indgår kvanteeffektiviteten også, som så skal skaleres. Benytter man V magnituden, skal man også benytte V filteret.
Farvefiltrene er jo normalt ret bredspektret.Man kunne evt. indføre et bredspektret “C” filter, hvor båndbredde og QE skalering beregnes som en FWHM af responskurven og så sætter magnitudetypen til V. Men det er selvfølgelig vigtigt her at man husker at indsætte den korrekt magnitudeværdi.
Stemmer dit “C” filter overens med et Lum filter? For det har en ret afgrænset båndbredde.
./Michael
MHansen 2014-10-26 12:19:38
kila- Super Giant
Hej Michael.
Jeg bruger et Baader UV/IR blocking filter #2459207A som nogle måske anvender/kalder for et L-filter.
Angående angivelse af magnitude er det det samme for et C-filter som for alle andre. Det nævnte filter har jfr. datablad en båndbredde på 300 nm, fra 400 nm til 700 nm med en gennemsnitlig transmission på ca. 93 %.
Der er et IR læk som starter ved ca. 1100 nm.
Netop på grund af den afgrænsede båndbredde skriver Brian Warner ofte i Minor Planet Bulletin, f.eks. i #41 (2014) s. 27 “All lightcurve observations were made with no filter (a clear filter can result in a 0,1-0,3 magnitude loss).”
Mvh Kim
mhansen- Nova
Hej Kim. Jeg tænkte mere på AB magnitude udmålt ved BVR eller UVB systemet. Helt specifikt bør man jo benytte R magnituden når man vil observere i den røde del, for at få den præcise S/N osv. for resten. Ellers kan man godt bruge et snit eller V magnituden.
Når man vil beregne for spektroskopi indgår båndbredden for filtret ikke, men lambda benyttes ift. magnituden. Men sålænge man giver den rigtig mag_AB er det underordnet om man bruger B,V eller R filtret.
Det er fordi udtrykket
mag_AB = -2.5 log(f_lambda) – log(lambda) – 2.406
bruges til at beregne f_lambda. Derfor er mag_AB også afhængig af at man giver den rigtige lambda.
Men man kunne evt. sætte lambda til 5500Å, skalere QE med FWHM for intervallet 4000-7000Å og sætte båndbredden til 3000Å på et sådan C filter. Så skal man blot benytte V magnituden.
MHansen 2014-10-26 13:26:27
mhansen- Nova
Der er nu tilføjet et Lum / Clear filter med følgende specs:
Central wavelength = 5500Å.
Bandwidth = 3000Å.
QE scaling = 0.70 (af peak EQ).
kila- Super Giant
Herligt. Tak for det
mhansen- Nova
Jeg vil gerne dele de erfaringer jeg har gjort mig i løbet af NOT observationskurset og det seneste Astronomical Data Processing kursus jeg har taget og derudfra give en række grunde til hvorfor jeg mener at det ikke kun er spektrografi og fotometri interesserede som kan gøre gavn af at beregne et SNR forhold for objekterne.
1: Undgå tidsspild:
Det virker måske som et tåbeligt argument da vi som amatørastronomer har adgang til vores teleskoper hele året rundt, men vi har tilgengæld ikke adgang til himlen hele året rundt. Derfor er der ingen grund til at spilde observationstider på et objekt, hvis det ikke vil give voldsomt meget. Hvor meget mere giver et S/N på 150, i stedet for et på 100 egentlig? Kan det betale sig at få et SNR på 300? Da vi skulle hente data på NOT regnede vi med et SNR på ~100 var optimalt.2: Undgå mavefornemmelser:
Da jeg i sin tid startede med at benytte CCD, forsøgte jeg mig frem. Jeg spildte kort sagt en masse tid med at prøve en eksponering, vurdere om den var god nok og ofte viste denne vurdering sig at være forkert. Nu er der selvfølgelig løbet lidt erfaring i åen, men jeg sætter ofte mine indstillinger ud fra mavefornemmelser. Hvad jeg “tror” er godt.
Men de holder sjældent stik. Her kan jeg beslutte mig for en passende SNR (100 eks.) og så sætte mine observationer efter det.3: Tag højde for alle parametre:
Når man snakker med andre amatørastronomer, så virker det lidt som om man vælger sådan løst ud fra objektets position på himlen, en estimering af seeing og objektets magnitude (igen, mavefornemmelser), men i virkeligheden er der ekstremt mange ting at tage højde for. Objektets magnitude, himlens magnitude, seeing, extinction, airmass, filtertype, båndbredde etc.
En hurtig beregning viser 12x600s giver SNR ~78 i R båndet, så skal man have 40x1800s i et 12nm H-alfa filter, for at få SNR ~76, ved samme indstillinger. De færreste tænker nok heller ikke over at signal-støj forholdet skalerer med sqrt(N), hvor N er antallet af eksponeringer. 3x600s i Clear filter giver SNR ~65, mens 300×6 giver SNR ~64, altså en anelse lavere. Det ændrer sig selvfølgelig også med sky magnitude, seeing etc. Et andet eksempel er binning. Der kan være mange gode grunde til at binne.
Tager vi igen H-alfa eksemplet, så giver en 2×2 binning af samme setup SNR ~85 og hvis man går helt op på 4×4, så opnår man kun SNR ~88.
Derudover så undgår man også både underbelysning og overbelysning. Hvis SNR er for lavt, får man underbelyst. Er SNR (og især samlet antal ADU) for højt, får man et overbelyst billede, måske endda udbrændt objekt.
Mao. planlæg alt hvad der kan planlægges!4: Nemmere at koordinere (Crowd imaging):
Selvom teleskoper, ccd’er, filtre etc. er forskellige, så er SNR forhold altid det samme. Et SNR på 200 fra Keck eller VLT er nøjagtig det samme som et SNR på 200 fra et af vores teleskoper. Ved at koordinere vha. SNR kan man sikre sig at de billeder man lægger sammen, har nogenlunde samme intensitet. Det kan måske give et mere ensartet endeligt billede.Et eksempel på en planlægning jeg laver.
Jeg kunne god tænke mig at observere M82. Først og fremmest læser jeg mig til at man har fundet objekter i de ydre arme på M82 med magnituder omkring R~18. Jeg kunne godt tænke mig at få de yderste dele af M82 med, så at sætte R = 18 er et godt udgangspunkt.
http://www.researchgate.net/publication/233751831_BVR_photometry_of_the_outer_regions_of_the_starburst_galaxy_M82Derudover, så vil jeg også gerne have en ide om hvornår jeg kan observere mit objekt. Jeg har en liste af objekter, så jeg benytter siden
http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php
til at hente følgende visibility plot.
Her kan jeg så se at det pågældende objekt vil være rigtig godt at observerere i December måned. Så jeg vælger Fredag d. 26 December og finder at jeg har ca. 7 timers observationstid fra 2100 til 0400 (pga. månen)
Jeg finder i øvrigt skymag vha. programmet Dark Sky Meter (som desværre) kun kan få til iPhone’s. Jeg har fundet en magnitude på omkring 20 nede hvor mit teleskop står.
Jeg vælger at være konservativ og vælger den højeste airmass (1.25), så kan jeg udregne at ved 21x1200s eksponeringer (7 timer) i et 12nm H-alf filter, ved 1×1 binning, opnår jeg et SNR på 53.79.
Det finder jeg til at være et acceptabelt resultat. Jeg kan måske overveje om jeg ville kunne klare mig med 4 timers eksponering, så jeg beregner igen og finder et SNR 40.66. Ved 2×2 binning opnår jeg SNR 45.39.
Nu kender jeg jo også det danske vejr, så måske er det bedre at få 20 gode 600s eksponeringer i kassen, frem for 6 gode 1200s eksponeringer (pga. evt. drivskyer etc.).Så ved at sætte 24x600s i stedet, så opnår jeg et SNR på 35.52. Det er acceptabelt, men der er ingen tvivl om at ved relativt gode forhold er der en “straf” ved at korte eksponeringstiden.
Jeg kan nu også se at jeg vil kunne klemme 2 timers (almindelig) eksponering ind, hvilket vil give mig et SNR på 100.52 (målt igennem et rødt filter, men mit kamera et farve), så den endelige SNR er nok lidt lavere.
MHansen 2014-10-27 12:47:17
nightsky- Neutron star
Fint værktøj Michael.
Frank Larsen- Super Nova
Flot arbejde Michael. Jeg vil teste det af en af dagene.
Med hensyn til systemets effektivitet, kunne det være cool at kunne give programmet et sæt data filer med fotometriske målinger af et sæt Standard stjerner målt ved forskellig airmass samt et sæt tilhørende bias, darks og flags taget ved forskellige eksponeringer. Således kunne nogle af parametrene i programmet baseres på faktuelle målinger.
mhansen- Nova
Så har jeg lagt en ny udgave ud igen. Jeg opdagede en regnefejl mht. pixelscala. Udover dette er der også kommet en felt størrelse og opløsning med i resultaterne.
Frank, det lyder som en udemærket tanke, men jeg tror det vil være alt for omfattende også at skulle gøre programmet i stand til at læse datafiler eller FITS filer ind.
Som sagt, så er det muligt at beregne dark, gain og readout noise ud fra et sæt flats, darks og bias FITS. Det kan IRAF bla.
Resten mener jeg negerer lidt formålet med programmet. Programmet er ment som et værktøj man benytter før man observerer. At man så kan bestemme visse af parametrene ud fra tidligere observationer (gain, dark current, rd noise, effiency) er en helt anden sag.Nå ja, for lige at fyre en lille smule blær af (ej, det er for at teste programmets korrekthed), så har jeg sammenlignet et givent resultat med de samme oplysninger om NOT teleskopet, med deres dedikerede exposure time calculator og mine resultater ligger således:
For et mag 20 object, med en sky mag på 21.9, airmass 1.0, extinction 0.15 og seeing 1.0 ved 1x600s eks:
NOT: 253.84 SNRCalc: 264.05.
Skruer man magnituden ned til 18, så bliver forskellen mindre
NOT: 760.9 SNRCalc: 761.73Kigger man på spektrografisk, med samme indstillinger blot Grism 8 (disp: 1.3), nu blot i R filter:
NOT: 14.15 SNRCalc: 13.5Så det tyder på at jeg har ramt ret tæt på, selvom der er en masse mit program ikke tager højde for. Alle mine udregninger er for et punktformet objekt, men man kan også beregne for et “extended” objekt.
./Michael
MHansen 2014-10-27 12:48:53
- Emnet 'Signal/Støj beregner igen igen' er lukket for nye svar.