Test linearità ASI 120MM

Ciao a tutti
Ho approfittato di un ritaglio di tempo e di cielo ingombro da nubi per effettuare un test di linearità della camera ASI120MM, nata per il planetario, ma, date le sue caratteristiche di flessibilità e sensibilità, utilizzabile senza problemi per altre attività. Personalmente la uso per spettroscopia, foto oggetti deboli sistema solare, doppie. Il sensore di questa ASI è un CMOS MT9M034 da 1/3” con pixel da 3,75 nm la possibilità di operare in binning x 2, quindi di fatto raddoppiandone le dimensioni sia pur a scapito della risoluzione.

Scopo di tale test è verificare la curva di risposta dell’assieme sensore + elettronica della camera per un suo potenziale utilizzo in fotometria, attività che insieme alla spettroscopia ha attirato il mio interesse di astrofilo.

La linearità del sensore in questi campi di attività è essenziale, senza di essa non si po' parlare di osservazioni scientifiche ma solo fotografiche. Essa consiste nella risposta del sensore ai fotoni che lo raggiungono. Tale risposta , in intensità di segnale prodotto, deve essere il più possibile proporzionale
al numero di fotoni che raggiungono l’area sensibile del sensore stesso. A romperci le uova nel paniere è il subentrare di altri fattori : la tolleranza di lavorazione, il fatto che comunque i sensori sono composti da semiconduttori che per loro natura non sono lineari, l’elettronica che segue il sensore, ed altro. Paradossalmente i migliori sensori CCD usati in astrofotografia deep e provvisti di dispositivi antiblooming all’ultimo grido sono inadatti, nel momento in cui entra in funzione l’antiblooming stesso, in quanto non lavorano più in modo lineare ma logaritmico falsando le nostre misure.
Fanno il loro ottimo lavoro in astrofotografia evitando la saturazione dei pixel, ma non per quanto compete la fotometria.

L’ho fatta lunga come introduzione ma non voglio tenere per me le mie poche conoscenze di neofita.;)

Veniamo a noi : il test è stato effettuato avvitando la camera su un piccolissimo treppiede cinese alto 20 cm con altezza regolabile, usando al posto della flat box uno schermo di pc con aperta una videata del programma Paint di Windows colorata di nero, a mo di flat box . A pochissimi cm dal monitor è stata orientata la camera provvista del suo naso per evitare che luci laterali non diffuse colpiscano il sensore.
Binnig 1x1, guadagno bassissimo e gamma correttore escluso.

Il programma utilizzato per acquisizione è Firecapture, le elaborazioni e misure sono state effettuate con Iris e i dati riportati su LibreOffice ma ovvio che va bene qualsiasi foglio elettronico.

Sono state effettuate 28 misure partendo da 1 msec di esposizione. Tra 1 e 20 msec di esposizione sono state effettuate misure a step di 1msec. Tra 20 e 100 msec a step 10 msec.
A 90 msec il sensore comincia a lavorare in zona di saturazione.
Sto ora elaborando i dati per estrapolare altre informazioni quali il coefficiente di correlazione per verificare la bontà del legame tra dati sperimentali e retta interpolante...non sono un matematico ma un'autodidatta che cerca con fatica di rispolverale conoscenze scolastiche vecchie di decenni...

Non tutto è filato così liscio, le misure sono state effettuate più volte per settare al meglio la camera.

Sui risultati ottenuti lascio parlare i più esperti. Critiche e lanci di uova marce e ortaggi assortiti sono auspicati e benvenuti.

FabrizioAllegato 18514

Ma in pratica come si comporta

A quanto ho capito io ottimamente. Mi sarebbe piaciuto che qualcuno, e ci sono, con maggiore esperienza me ne desse conferma.....:sneaky:

Sto cominciando a cercare riscontri pratici su una variabile "facile" e ben "collaudata"....

Ciao Fabrizio,
c'è qualcosa che non mi torna nel tuo test di linearità.
La tua camera ASI 120MM ha un convertitore analogico - digitale a 12 bit. Questo significa che le combinazioni di bit (ovvero i valori di intensità) vanno da zero a 2^12 = 4096.
Non si giustificano pertanto i valori di ADU che riporti dell'ordine di diverse migliaia di ADU e fino ad 80000 ed oltre. Una buona camera CCD con convertitore a 16 bit ha un range di ADU che va da zero a 2^16=65.636.

Ti consiglierei di verificare.

Ciao
Lorenzo Franco

Buongiorno Lorenzo.

Volevo un consiglio da un esperto, ma non da uno dei PIU' esperti....:razz:

In effetti il dubbio mi è venuto dopo fatta la misura con Iris.

Non tanto su COSA stessi misurando, quanto sull'unità di misura.

La misura è fatta con Iris-Analysis-Aperthure Photometry settando circle number =1 e rilevando il dato Intensity, in modo da misurare un'area di 197 pixel. Avendo cura di misurare sempre la stessa area sulle foto.

Dove sbaglio ? :wtf:

Grazie infinite

Ciao Fabrizio,
probabilmente nella tua misura hai preso la somma degli ADU presenti nel rettangolo del frame e non la media.
Lo scorso anno avevo affrontato questo argomento su un altro forum.
http://quasar.teoth.it/forums/viewto...nearita#p32875
Ti inviterei a leggerlo.
Saluti
Lorenzo Franco

Ciao Franco.

Si, avevo già visitato il link indicato.
Ma li usano Astroart non Iris.
Ho ricontrollato le misure, vengono effettuate sulla media.
Evidentemente l'errore è altrove...

Ciao Fabrizio,
potresti provare ancora una volta con Iris, ma tracciando per ogni frame un box con il mouse ed usando la funzione [Statistics] con il tasto destro per prendere il valore [median].
Un dubbio... i file che usi sono .fits o .jpeg o altro ???
Saluti
Lorenzo Franco

Ciao
Uso solo .FIT
Comunque ho visto che seguendo il tuo consiglio rientriamo nei parametri che ci aspettano dai 12 bit del converter A/D della camera. Appena ho un attimo rifaccio il grafico. Grazie mille per i consigli.

Nulla da fare, il grafico dei valori rilevati è sempre lineare ma i valori vanno da 3-4 a 255 (dove va in saturazione) e non sino 4096 come ci si aspetterebbe da un dispositivo a 12 bit di A/D converter.

Mi debbo leggere bene il manuale originale di Iris o usare un altro Sw altrimenti non se ne esce....:wtf: