udlæsningsstøj og farvecam

[mortenDeltager Super Nova]

Jeg læste dem efter at være blevet gjort opmærksom på dem af Jesper.

De er meget lærerige, og omtaler FFT af støjen – som du lavede i dine målinger. Jeg har iøvrigt også selv brugt FFT til testning af mit orion kamera og mærkeligt nok fundet at jeg får renere frames ud af darkkalibrering af en dark fremfor at kalibrere en bias med en masterbias. Det er horisontale frekvenser, så det er nok noget med interlacingen.

Craigs artikler omtaler ikke betydningen af darkframes, som var mit udgangspunkt. Han leverer et regneark, som beskriver det samme, som jeg forsøgte dog uden at medtage betydningen af darks.

Der er en lille fejl i det regneark idet gain (conversion factor) ikke føres over i beregningerne på fanen param calc, men denne fejl har ingen betydning for hans kurver. Hans metode til beregning af gain burde nok fratrække bias niveauet, også dette har lille betydning.

Efter at have rodet med dette, kan jeg kun bekræfte det, du skrev i en tidligere post nemlig, at jo mindre baggrund der er (mørk himmel eller smalbånd), jo bedre (=mindre readnoise og højere QE) kamera skal man have. Med et givet kamera kræves flere darks og længere subs ved mørk baggrund for at man kan maksimere SNR. Ved lysforurenet baggrund domineres det hele af shot-noise, så er det ikke så vigtigt med mange darks og lange subs.

Har iøvrigt set at den nye version (?) af CCDAutopilot har støtte til disse målinger og til at anvende dem til at optimere sublængde etc.

Jeg har også fundet et andet link hvor Stark tester ccdlabs q8 (= qcam8, version1?) og også her finder en høj readnoise (>10). http://www.stark-labs.com/craig/articles/assets/DSLRvsCCD_API.pdf

Havde jeg set mig lidt mere om på nettet havde jeg iøvrigt ikke behøvet belemre forummet med mine ufærdige betragtninger, men jeg lærte noget, som forhåbentligt vil gøre mine billeder bedre.

[mstauningDeltager Black Hole]

M74 optaget 4 dage før MAF:

600 sekunder af M74 CCD-temp var -25.

Skybaggrunden var 2032 adu.

Område på galaske arm var 2199 adu.

Dark signalet var 1047 adu.

Bias signalet var 1035 adu.

Det giver disse tal:

12 adu dark.

985 adu skyglow.

167 adu galaske.

Omsat til e/sek:

Dark: 0,016

Skyglow: 1,313333

Galaske: 0,222666

Total signal: 931,2e

Total shoot noise: 30,51556

Total noise: 31,54679

Galaske SNR: 4,23497

Hvilket også passer fint med hvad jeg måler på mit billede.

Hvad kan jeg så gøre for at få samme SNR hjemme fra, i næste post.

[mstauningDeltager Black Hole]

Det er også lige det jeg håber med dette, at blive klogere og få bedre billeder.

Og nej den havde jeg ikke læst, men kender dog CCDAutopilot 4… Bruger den selv 🙂

[mstauningDeltager Black Hole]

Nå jeg kom bort fra hvad jeg kan gøre:

1) sænke temp på min CCD – MAF billedet viser mindre mørkestøj end Holbæk billedet, trods længere expo.

2) gå et sted hen hvor det er mørkere – ikke altid lige til.

3) optage længere subs – Men hvor meget længere?

4) bruge et filter – ikke noget jeg har gode erfaringer med.

5) minske støjen på anden vis – andet kamera, kabler, pc også videre.

Lad os tage dem i rækkefølge:

1) kan ikke altid lade sig gøre, men dette viser fint at sænke temp bare 5grader virkelig kan betale sig (går jo fra 0,016e/sek ned til 0,003e/sek hvilket jeg tvivler på er korrekt) Min skulle gerne tilføje omkring 0,06e/sek ved 0grader. Halvering skulle så være 7grader, hvilket betyder at ved -21grader skulle den ligge omkring 0,0075e/s og på 0,00375 ved -28 Og derfor burde være omkring 0,005 ved -25. Derfor tror jeg der er noget galt med min holbæk måling.

2) Ville være dejligt at kunne hvergang man går ud, men ikke nødvendigvis lade sig gøreligt.

3) Her hjælper Craigs regneark… Og skal jeg op på en SNR omkring de 7, så skal subframes op på 1800 sekunder.

4) måske det ville hjælpe, har bare oplevet at tiden så skal så meget længere op at jeg ikke ser nogen gevinst. Men har jo glemt støjen i mine tidligere små test af filtre…

5) Det er jo ikke nemt at skifte de ting 🙂 Joe det er det, men ikke billigt!

[mortenDeltager Super Nova]

Michael

I den beregning anvender du hans default værdier for gain (0.8) og readnoise (8). Vær opmærksom på, at i cellerne c14, c15 og c16 anvendes ikke det gain der angives i b9 men defaultværdien på 0,8. Det må være en fejl.

Morten

[mstauningDeltager Black Hole]

Ok så skal jeg have rettet det til, takker.

Dog skulle min readnoise være 8 🙂

[mstauningDeltager Black Hole]

P.. det bliver det jo kun værre af !!!

[mstauningDeltager Black Hole]

Er gået igang med en sjov test…

Sidder og laver en serie darks af 30sek, første var ved plus 21 grader, er nu igang med plus 14 grader.

Kunne jo være sjovt at se om min faktisk halvere ved 7 grader, eller om det er 6 grader som andre siger.

Ser ud til at være 6 grader, men skal nok lige ned på 7 og 0 også..

Std dev var 540 på 21 grader og er lige nu på 245 ved 14 grader, og burde jo retvis være 270 ved halvering. Eller har jeg misforstået noget?

MStauning2009-10-13 15:16:37

[mortenDeltager Super Nova]

P.. det bliver det jo kun værre af !!!

Ja for helvede, det er det som gør det lidt deprimerende….

[mortenDeltager Super Nova]

Stdafv er jo kun proportional med støjen, hvis det er en helt jævn dark du har. Hvis der er hotpixels vil de drive SD op uden at det skal med i beregningen af mørkestrømmen og dermed bidraget til støjen. Er det ikke rigtigt?

[mortenDeltager Super Nova]

Der var iøvrigt en finne jeg kender som beregnede den termiske støj i synssanseceller hos frøer i et ufatteligt simpelt setup hvor man registrerede hvor mange gange en frø i en spand bevægede sig efter et svagt rødt lys. Man kan altså også interessere sig for read noise i nethinden-dette er off topic, jeg ved det og stopper strax

[jesperDeltager Neutron star]

morten wrote: Der var iøvrigt en finne jeg kender som beregnede den termiske støj i synssanseceller hos frøer i et ufatteligt simpelt setup hvor man registrerede hvor mange gange en frø i en spand bevægede sig efter et svagt rødt lys. Man kan altså også interessere sig for read noise i nethinden-dette er off topic, jeg ved det og stopper strax

Men interessant. jeg har tit tænkt på at den “mørkestøj” man ser med sit nattesyn minder meget om støjen i astrofotos. Vel egentlig ikke så sært.

[mstauningDeltager Black Hole]

Morten – kan du finde ud af hvad Craig så mener med at man indtaster intensiten af dark og bias? Jeg tror ski jeg bruger det helt forkert det regne ark.. Jeg er altså ikke vildt god til andres ark 😉

I CCD SNR 2 pdf’en side 5 i bunden forklarer han hvordan det bruges… Men jeg fatter det vist ikke.

[mortenDeltager Super Nova]

Så vidt jeg har forstået det så skal der tre frames til

1) light

2) dark

3) bias

Light og dark framen skal være lige lange og taget under samme omstændigheder (temp). Bias framen skal også være taget under samme omstændigheder, men det er vist ikke så vigtigt (?)

Hverken light eller darkframen må være “preprocessed”, d.v.s. det er de rå frames uden kalibrering af nogen art der skal måles på. Dernæst måler man i light framen ADU i “skybackground” og ADU i “target”, d.v.s. i det område af f.eks. en galaxe man er interesseret i. Disse indsættes i “parm calc” som “background skyglow” og “target signal”.

Dernæst måles et centralt område i darkframen og i biasframen og ADU værdierne indsættes i “Dark signal” og i “Bias signal”. Endelig indtastes varigheden af dark og light framen (de skal jo være lige lange)

I næste sektion i “Parm calc” skal indtastes gain og read noise (det er her der er en fejl i arket). De er lidt mere komplicerede, og det har du givet mere check på end jeg. Jeg kommer alligevel med en simpel husmandsmetode til at beregne dem, som jeg har fra Handbook of Astronomical image Processing. Først gain, g, (i handbook, anvendes betegnelsen conversion factor for gain): Her skal du bruge to flat frames (F1 og F2), og to bias frames (B1 og B1). Brug pixel math til at beregne F1-F2+A, hvor A er en konstant, der sikrer at alle værdier er positive (d.v.s større end 3xSD af F1). Man måler derefter den gennemsnitlige ADU værdi (EF1) af F1 i et centralt område og SD af ADU værdierne i F1-F2+A i det samme centrale område. Grunden til at man subtraherer de to er at man derved fjerner støv-ringe, vignettering o.lign, som ville gøre SD “falsk” høj.

Når man skal beregne g udnytter man at variansen af ADU værdierne i F1 er EF1. Variansen af ADU værdierne i F1 er imidlertid også 0,5*(g*SD(F1-F2))^2. Der gælder derfor (næsten), at g=2*EF1/SD(F1-F2)^2. (det er mere korrekt at trække middelværdi og varians for biasværdier fra, men det betyder ikke så meget for resultatet)

For mit orion kamera er g=0,5. Beregner du derefter for dine to biasframes SD(B1-B2+A), så er din udlæsningsstøj i e- = g*SD(B1-B2+A)/kvrod(2), i mit orionkamera er denne støj mellem 10 og 11 e-

Når du har indsat gain og read noise i arket, så skal du ikke taste mere ind, så kan du bare læse resultaterne

[mstauningDeltager Black Hole]

Men skal man bruge maks, total eller avg?

Resten har jeg fat i, det er bare hvilken værdi der er mest korrekt at bruge?

[Forfatter]

Indlæg