Pagina 1 di 2 12 UltimaUltima
Risultati da 1 a 10 di 12

Discussione: e-/sec

  1. #1
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    e-/sec

    Saluti

    Ho letto su un articolo tecnico che il flusso di energia proveniente da una stella si può misura in elettroni/secondo ( o fotoni /secondo)
    Immagino che tale unità di misura possa essere utile per valutare il tempo massimo di posa ammissibile data la FW del CCD
    Considerando un sct 200 mm, supponendo che la dimensione dei pixel del sensore siano ottimizzati con la lunghezza focale del tele, all'incirca quanti elettroni/secondo possono arrivare da una stella di brillantezza al limite della capacità dello strumento, diciamo di magnitudine 13 : 0.1 - 1 - 10 - 100- 1000 ?

  2. #2
    Nana Bruna L'avatar di Franco Lorenzo
    Data Registrazione
    Aug 2012
    Località
    Roma
    Messaggi
    248
    Taggato in
    5 Post(s)

    Re: e-/sec

    Ciao Albertus,
    per fornirti una risposta farò riferimento ad un articolo scientifico pubblicato nel 1993 ad archiviato qui:
    http://adsabs.harvard.edu/full/1993JRASC..87..123R
    In particolare ho usato la formula (10) che calcola il flusso incidente (Fi) di una stella di magnitudine m, corretta per un fattore 0.258 che tiene conto della banda fotometrica V. Regione dello spettro nel quale si trova il massimo di sensibilità dell'occhio e di molti sensori CCD/CMOS.

    Allegato 41812

    Per una stella bianca di 13a magnitudine (tipo A0V con temperatura superficiale di 10.000 K°) avremo un flusso di circa 11 fotoni per centimetro quadrato al secondo. Con un telescopio da 20cm (area 314 cm2) avremo circa 3500 fotoni catturati per secondo che vengono focalizzati al fuoco del telescopio. Con lo stesso telescopio, per una stella di 18a magnitudine, avremo circa 35 fotoni per secondo.

    Fattori di degrado sono l'uso dei filtri, l'estinzione atmosferica (l'atmosfera filtra la luce di una stella in base all'altezza sull'orizzonte), il grado di riflettività delle ottiche e la sensibilità del sensore.

    Tutto questo solo per farsi un'idea delle grandezze in gioco.
    Saluti
    Lorenzo Franco

  3. #3
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    Re: e-/sec

    Perfetto

    Grazie Lorenzo Franco per la tua solita competenza e disponibilità

  4. #4
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    Re: e-/sec

    Saluti a tutti

    Ho fatto alcune considerazioni usando la seguente formula per il calcolo del SNR :

    SNR = Sqrt[N]*(s*t)/Sqrt[s*t + sky*t + dark*t + Ron^2];

    con

    N : numero di pose
    t : tempo di posa in sec
    s : segnale in e-/sec
    sky : rumore del cielo in e-/sec
    dark : 0.15 e-/sec rumore termico
    Ron : 3e- rumore di lettura

    Per una stella di magnitudine 13 , un tele di 200 mm ed un efficienza quantistica del 60 % con segnale distribuito su 25 pixel si ha un segnale per pixel : s = 84 e-/sec

    con inquinamento luminoso : sky = 50 e-/sec

    con N = 10 pose da t = 30 secondi per un totale di 5 minuti di tempo di integrazione la formula mi da

    SNR = 125.476

    Con N = 1 posa da 300 sec per un totale di 5 minuti, ottengo

    SNR = 125.602

    La differenza è insignificante

    Con una stella di magnitudine 18, s = 0.84 e-/sec, sotto un cielo nero , sky = 0.04 e-/sec con 240 pose da 30 sec ottengo

    SNR = 61.8044

    Con 12 pose da 600 sec :

    SNR = 69.724

    In base a questi dati sembrerebbe inutile usare una pesante montatura equatoriale, autoguida ecc..

    Dove sta il trucco ?

  5. #5
    Nana Bruna L'avatar di Franco Lorenzo
    Data Registrazione
    Aug 2012
    Località
    Roma
    Messaggi
    248
    Taggato in
    5 Post(s)

    Re: e-/sec

    Citazione Originariamente Scritto da Albertus Visualizza Messaggio
    Dove sta il trucco ?
    E' normale che con la somma/media di tanti frame si riesca ad ottenere lo stesso SRN di una singola esposizione equivalente.
    Questo approccio viene seguito sia dagli astrofili che dai professionisti. Ad esempio la famosa "Ultra-Deep Field" ottenuta con il telescopio Hubble è il risultato della somma di 800 frame da circa 20 minuti ciascuno (totale 11 giorni di integrazione).
    Il problema nasce quando si fanno pose troppo brevi nella quali prevale il readout noise rispetto al segnale catturato. In questo caso anche sommando tanti frame non si riesce ad abbattere il rumore.

    Saluti
    Lorenzo Franco

  6. #6
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    Re: e-/sec

    Saluti a tutti

    Nel mio esempio il read out noise (Ron = 3 e-/sec) prevale sul segnale della stella di magnitudine 18 (s = 0.84 e-/sec) ed il cielo è nero (sky = 0.04 e-/sec).
    La differenza di SNR tra pose brevi e lunghe è di circa il 12.8 %
    Nel caso della stella di magnitudine 13 invece il rumore di lettura è molto inferiore del segnale (s = 84 e-/sec) ed il cielo è luminoso (sky = 50 e-/sec)
    la differenza di SNR è nulla

    E' lecito quindi affermare che per studi di fotometria di stelle fino a magnitudine 12-13, sotto cieli urbani o sub urbani, si può usare con successo la tecnica delle pose brevi (minimo 30 sec ) ovvero ci sono altri fattori che impongono in ogni caso l'uso di montature equatoriali ?
    In quest'ultimo caso quali sono gli ulteriori parametri da considerare ?

  7. #7
    Nana Bruna L'avatar di Franco Lorenzo
    Data Registrazione
    Aug 2012
    Località
    Roma
    Messaggi
    248
    Taggato in
    5 Post(s)

    Re: e-/sec

    Ciao Albertus,
    stiamo discutendo del tema montatura equatoriale vs Az da ormai molti post.
    Non ci sono pregiudiziali di fondo tra una e l'altra montatura.
    C'è solo un aspetto pratico. La montatura Eq permette gradi di libertà in più rispetto a quella Az potendo fare anche pose lunghe quando è necessario. Di solito non si utilizza la montatura Az per lavori di fotometria ma non è da escludersi a priori. Considera anche che con una semplice camera reflex montata su cavalletto si riesce a fare fotometria di stelle luminose.
    Ti auguro quindi buon lavoro e resto in attesa di vedere i risultati che sicuramente vorrai condividere.
    Saluti
    Lorenzo Franco

  8. #8
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    Re: e-/sec

    ciao Lorenzo Franco

    In principio sono d'accordo ma penso che sia utile per tutti dare anche una valutazione quantitativa alle affermazioni
    Un conto è dire che è possibile usare montature AZ per studi di fotometria amatoriale per stelle fino a magnitudine 1 un altro per stelle fino a magnitudine 13 , come sembrerebbe possibile dai conti fatti anche con una AZ
    Le differenze tra le due montature in termini di costi-pesi-facilità d'uso sono enormi
    Non si sta parlando di dettagli
    Ultima modifica di Albertus; 11-01-2021 alle 09:07

  9. #9
    Nana Bruna L'avatar di Franco Lorenzo
    Data Registrazione
    Aug 2012
    Località
    Roma
    Messaggi
    248
    Taggato in
    5 Post(s)

    Re: e-/sec

    Infatti restiamo in trepida attesa dei risultati che sicuramente otterrai e che vorrai condividere con tutti noi.
    Saluti
    Lorenzo Franco

  10. #10
    Gigante L'avatar di Albertus
    Data Registrazione
    Apr 2018
    Messaggi
    1,005
    Taggato in
    74 Post(s)

    Re: e-/sec

    Ciao Lorenzo Franco

    beh mi sembra una risposta un pò ambigua .... non è da te

    Di certo non prendo alla lettera i miei conticini del SNR
    Però i risultati sono cosi eclatanti che non vedo altre soluzioni , tranne che :

    a) I miei calcoli dell' SNR sono grossolanamente sbagliati di parecchi ordini di grandezza
    Perchè ?

    b) Ci sono altri fattori da tenere in considerazione per i quali le AZ falliscono miserevolmente
    Quali ?

    c) Si ragiona per inerzia
    Grazie alle nuove CMOS a basso rumore di lettura ( ce ne sono ormai anche a 16 bit ) la tecnica a pose brevi + stacking è ormai
    accettabile a livello amatoriale tranne nei casi di ricerca avanzata

    A proposito del punto b) ne suggerisco uno io
    La velocità rotazione diviene infinita allo zenit quindi con una montatura AZ, persino con de rotatore di campo, parte della volta celeste è preclusa
    Anche qui bisogna dargli un peso, da quale elevazione ? oltre gli 80 ° ?

Permessi di Scrittura

  • Tu non puoi inviare nuove discussioni
  • Tu non puoi inviare risposte
  • Tu non puoi inviare allegati
  • Tu non puoi modificare i tuoi messaggi
  •