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  1. #41
    Nana Bruna L'avatar di altazastro
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Una cosa mi è venuta in mente, ricordandomi quanto viene detto a proposito di pose brevi e pose lunghe.

    Una singola posa da sessanta minuti e la somma di sessanta pose da un minuto hanno lo stesso rapporto S/N ma quella da sessanta minuti ha più segnale.

    Non ho mai approfondito la questione matematicamente, ma è un argomento di uguale significato nel caso che stiamo discutendo, ovvero che non conta solo il rapporto S/N, ma anche il valore assoluto di S.

    Sabato mattina non è il momento migliore per approfondire, ma ci tornerò sopra.

  2. #42
    Sole L'avatar di stevesp
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso


  3. #43
    Gigante L'avatar di Albertus
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    saluti a tutti

    forse dopo ulteriori letture ho capito come stanno le cose
    Io davo per scontato che l'S/N fosse semplicemente il rapporto tra i fotoni che arrivano ai pixel dal segnale (ex la galassia ) e quelli provenienti dal cielo
    Invece bisogna tenere conto anche dello "Shot noise"
    Lo shot noise ,che è di solito il disturbo prevalente dipende dal flusso dei fotoni
    Tanto più è irregolare l'afflusso dei fotoni tanto più si riduce l'S/N
    con lo stacking di più immagini si riduce il rumore essendo una grandezza stocastica
    Lo stesso avviene durante una singola esposizione a condizione che il flusso di luce sia regolare e intenso
    A parità di apertura il flusso di fotoni ,per pixel, di un F5 è 4 volte superiore a quello di un F10, producendo un immagine non solo più luminosa ma anche migliore (maggiore S/N)) a parità di tempo di esposizione

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    Ultima modifica di Albertus; 08-05-2021 alle 20:34

  4. #44
    Gigante L'avatar di Albertus
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Citazione Originariamente Scritto da altazastro Visualizza Messaggio
    Una cosa mi è venuta in mente, ricordandomi quanto viene detto a proposito di pose brevi e pose lunghe.

    Una singola posa da sessanta minuti e la somma di sessanta pose da un minuto hanno lo stesso rapporto S/N ma quella da sessanta minuti ha più segnale.

    Non ho mai approfondito la questione matematicamente, ma è un argomento di uguale significato nel caso che stiamo discutendo, ovvero che non conta solo il rapporto S/N, ma anche il valore assoluto di S.

    Sabato mattina non è il momento migliore per approfondire, ma ci tornerò sopra.
    la spiegazione dovrebbe essere lo shot noise
    lo shot noise è dovuto alla fluttuazione nel tempo del numero di fotoni proveniente dalla sorgente luminosa
    secondo la distribuzione di Poisson
    se la sorgente è intensa l'effetto è trascurabile ma da galassie e dal cielo arriva solo qualche manciata di fotoni al secondo
    a parità di diametro dimezzando il rapporto focale si quadrupla il flusso di fotoni per pixel di conseguenza il rapporto S/N aumenta
    Questo spiega perchè i tele a bassa focale sono veloci

    Nel tuo caso mi sembra che la situazione sia differente
    Se due immagini hanno lo stesso S/N allora sono assolutamente equivalenti anche se S è diverso
    Basta fare uno streching lineare
    Supponiamo che le 60 immagini da 1 minuto e l'unica immagine da 60 minuti siano state ottenute con lo stesso tele
    La domanda è:
    Dopo lo stacking si ottiene lo stesso S/N ?
    Secondo me si in quanto il flusso è lo stesso
    Comunque dovrei approfondire

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    Ultima modifica di Albertus; 08-05-2021 alle 23:56

  5. #45
    Pulsar L'avatar di Huniseth
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    A parità di tempo d'esposizione... bella scoperta....
    Secondo me i rifrattori veloci sono retaggio dei tempi della pellicola, quando oltre un certa esposizione veniva fuori sola la ...grana.
    Come anche le esposizioni brevi o lunghe dipendono più dal rumore del sensore che dalla focale, se si usa una camera ben raffreddata si allunga di molto il tempo di posa e si raccoglie molto segnale utile, poi se si fanno più riprese lunghe e si sommano tanto meglio.
    Interminati spazi io nel pensier mi fingo, ove per poco il cor non si spaura.
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  6. #46
    Nana Bruna L'avatar di altazastro
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Guarda Albertus, quella è una cosa che ho trovato in tutte le discussioni sulla differenza tra pose lunghe e pose brevi: la differenza di valore assoluto di S conta. Poi è vero che non ho mai visto una trattazione matematica associata ma solo argomentazioni "verbali", o qualitative, se preferisci.

    Una differenza sicuramente esistente è dovuta agli algoritmi di stacking è che con le pose brevi tu puoi avere una determinata parte del segnale così debole che, per dire, ti accende un pixel solo in una posa ogni 10 da un minuto: quel segnale rischia pesantemente di essere trattato come rumore da tagliare da parte degli algoritmi tipo sigma clipping.

    Mentre con una singola posa da 60 minuti tu raccogli 6 fotoni su quel pixel per singola posa.

    Questo è anche uno dei motivi per cui c'è maggior differenza tra pose brevi e pose lunghe sotto cieli bui: più alto è l'IL e più ti sommerge comunque i segnali deboli.

    Infine c'è il rumore di lettura, che è presente per ogni singola posa, anche se quest'ultimo è andato riducendosi cospicuamente nei sensori più recenti, cosa che ha facilitato molto le pose brevi negli ultimi anni.

    Sullo shot noise devo leggere, ma se mi ricordo qualcosa della poissoniana, la deviazione standard dovrebbe essere uguale alla radice quadrata della media, il che significa che l'aumento della varianza è molto semplice da calcolare, però dovrei capire cosa è media e cos'è varianza (nel senso di corrispettivi fisici) nel caso dello shot noise.
    Ultima modifica di altazastro; 09-05-2021 alle 10:51

  7. #47
    Gigante L'avatar di Albertus
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Altazastro i tuoi argomenti dimostrano che con pose brevi si ottiene un S/N peggiore rispetto ad una sola posa con lo stesso tempo di integrazione
    Questo è fuori discussione se mai la domanda è :
    Di quanto peggiore ?
    e
    Ne vale pena ?

    Il punto invece è un altro
    A parità di S/N, comunque sia stato ottenuto, secondo quanto hai letto anche il valore di S dovrebbe contare per quanto riguarda la qualità dell'immagine
    Questo potrebbe essere dovuto al fatto che gli algoritmi di streching non funzionano bene se S e N sono molto piccoli, altrimenti non vedo alcuna altra ragione
    Ad esempio in fotografia scientifica, la sola che mi interessa, si parla solo di S/N mai visto citare S

    per quanto riguarda lo shot noise e pose lunghe vs pose brevi
    L'argomento è molto complicato e sono troppo arrugginito per andare a riprendere la poissoniana per un trattamento matematico rigoroso
    A livello qualitativo
    Lo shot noise è dovuto al fatto che le sorgenti luminose emettono fotoni in maniera random
    se parliamo di miliardi e miliardi di fotoni al secondo la cosa non ha nessuna importanza
    Ai nostri telescopi però possono arrivare solo 100 fotoni per secondo in media, parte dal target (S) parte dal cielo (N)
    Una volta 80 poi 120 poi 100 e cosi via
    Questo flusso irregolare contribuisce a peggiorare la qualità dell'immagine
    Dimezzando il rapporto focale arriveranno 400 fotoni per secondo in media ,il flusso oltre ad essere più intenso diventa anche più regolare
    si verificano quelle compensazioni statistiche che tendono a ridurre la proporzione di N rispetto a S

    nel caso di esposizioni lunghe l'S/N nel primo minuto è in media uguale a quello dei 60 frame da 1 minuto, ovviamente stesso tele
    col tempo l'S/N continua ad aumentare perchè :
    N = sqrt(S)
    quindi al secondo minuto di esposizione S raddoppia ma N aumenta solo di 1.414
    sovrapponendo due frame di 1 minuto e facendone la media aritmetica, si dovrebbe ottenere lo stesso S ma un N 1.414 inferiore e quindi lo stesso S/N al netto del rumore termico, di lettura e di altri disturbi

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  8. #48
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Troppe equazioni...
    Per stare terra terra, ti arrivano 400 fotoni... ma se aumento di tempo di esposizione con focale lunga li piglio lo stesso i 400 fotoni, ma c'è il rumore termico.. in teoria se le camere non facessero rumore una posa breve con focale corta è uguale ad una posa lunga con focale lunga... La faccio troppo semplice?
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  9. #49
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    direi di si , secondo me, la stai facendo troppo semplice
    se aumenti il tempo di esposizione è evidente che prendi più fotoni
    dimezzando il rapporto focale ,a parità di diametro, quadruplichi il numero di fotoni per pixel a parità di tempo
    fin qui ci arriviamo tutti
    La questione però è molto più complessa di quanto immaginassi e confesso di non avere le idee chiare
    io davo per scontato che quadruplicando il flusso di fotoni si ottenesse un'immagine più brillante, ma con lo stesso S/N
    Non capivo perchè il rapporto segnale / rumore dovesse diminuire diminuendo il flusso a parità di tempo
    ed infatti questo rapport non cambia
    Bisogna però tener conto anche del "shot noise"
    Lo shot noise è dovuto alle fluttuazioni quantistiche del segnale
    Supponi di illuminare una superficie con un raggio laser, ottieni un'immagine brillante e uniforme
    riduci progressivamente l'intensità del laser ad un certo punto l'immagine diventa non solo meno brillante ma anche "fuzzy" in quanto il flusso di fotoni diventa irregolare
    Di notte siamo in questa situazione, al telescopio ci arrivano pochi fotoni per secondo e l'emissione non è costante
    Aumentando il flusso di fotoni , non solo si aumenta l'intensità ma lo si rende anche più regolare
    Il rapport S/N aumenta a parità di tempo

    il rumore termico è un'altra tipo di rumore che si somma a quanto detto sopra.
    Non mettiamo troppa carne al fuoco

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  10. #50
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    Re: lunghezza focale e inquinamento luminoso

    Ma forse non ci capiamo... continui a parlare di parità di tempo... ma è scontato che per un f10 ci vuole il quadruplo di tempo rispetto ad un f5, ma una camera ideale senza rumore f10 raccoglie lo stesso flusso di fotoni anche con esposizione quadrupla, quindi non "dovrebbe" cambiare nulla rispetto a f5.
    Sono abbastanza certo che se riprendo il deep col mak180 a f15 con il ccd raffreddato faccio meglio del 120/900ed con ccd normale. (Al netto della guida ecc..)
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