Φωτογράφηση Βαθέως Ουρανού



Σχετικά έγγραφα
Φωτογράφηση βαθέως ουρανού κύριας εστίας:

Red. Color. Green. Blue

Αστροφωτογραφία Βαθέως Ουρανού

Παρατηρήσεις μεταβλητότητας AGN. Επεξεργασία εικόνας για φωτομετρία

Εισαγωγή στην Αστροφωτογραφία ένα ταξίδι στο σύμπαν. Ανδρέας Παπαλάμπρου Πάτρα, 2 Νοεμβρίου 2016

Εισαγωγή στην Αστροφωτογραφία. Ανδρέας Παπαλάμπρου Πάτρα, 29/10/2012 (Πανσέληνος)

Α.Τ.Ε.Ι. Ηρακλείου Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ιδάσκων: Βασίλειος Γαργανουράκης. Ανθρώπινη Όραση - Χρωµατικά Μοντέλα

Παρατηρησιακή Αστρονομία

Pixinsight 1.8 Ripley οδηγός επεξεργασίας

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Κοσμάς Γαζέας

Flat-field frames Καμενίδης Ιφικράτης 11/11/2009

Η διάβαση της Αφροδίτης μπροστά από τον Ήλιο στις 8 Ιουνίου του 2004 Γ. Φωτογράφηση

Pixinsight 1.8 Ripley οδηγός επεξεργασίας

2.0 ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ-ΟΡΟΛΟΓΙΕΣ

Εισαγωγή στην Αστρονοµική Παρατήρηση. Ανδρέας Παπαλάμπρου Αστρονομική Εταιρεία Πάτρας Ωρίων 20/5/2009

Βίντεο και κινούµενα σχέδια

Επεξεργασία Χαρτογραφικής Εικόνας

Ραδιομετρική Ενίσχυση - Χωρική Επεξεργασία Δορυφορικών Εικόνων

ΣΕΙΡΙΟΣ Β - ΠΡΟΚΥΩΝ Β H ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΛΕΥΚΩΝ ΝΑΝΩΝ

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΖΩ ΤΑ ΑΣΤΕΡΙΑ

d = 10(m-M+5)/5 pc. (m-m distance modulus)

βαρυτικά συστήματα αστέρων, γαλαξιακών αερίων, αστρικής σκοτεινής ύλης. Η ετυμολογία της λέξης αναφέρεται στον δικό μας

ΑΣΚΗΣΗ 5. Χρώµα στην Αστρονοµία

Τηλεπισκόπηση - Φωτοερμηνεία

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ

ΑΣΚΗΣΗ 1. Aνίχνευση ακτινοβολίας και η επίδραση των οργάνων παρατήρησης. Εισαγωγή

Μ αρέσει να κοιτάω ψηλά. Αλλά τι είναι αυτό που βλέπω;;

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και

ΜΕΓΑΛΗ ΑΡΚΤΟΣ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΜΠΑΛΑΣΗΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Φαρμακόπουλος Αντώνης. Τύποι Αστροφωτογραφίας - Ελάχιστος απαραίτητος εξοπλισμός

Μερικά ιστορικά στοιχεία καταγραφής αστρονομικών δεδομένων. Από την αρχή της ανθρωπότητας έως τα τέλη του 19 ου αιώνα!!!!!!

ΗΝΙΟΧΟΣ ΠΕΡΣΕΑΣ. Μ 37, Πλουσιότατο µε σκοτεινές γραµµές και ωραίες αλυσίδες. Απλά υπέροχο!!!!!! Ηλικίας 300 εκ. ετών. NGC Mag 5.6, ε.φ.

Ανιχνευτές CCD: Αρχή λειτουργίας και εφαρμογές. Κουτσουμπής Στέφανος ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ Υπεύθυνη Καθηγήτρια: Μυρσίνη Μακροπούλου

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Παρουσίαση 12 η. Θεωρία Χρώματος και Επεξεργασία Έγχρωμων Εικόνων

ΑΣΤΕΡΟΣΚΟΠΕΙΟ ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗ ΑΓΩΓΗ. Πρόγραμμα βραδιών παρατηρήσεων Μάιος Μαΐου 14 Μαΐου 21 Μαΐου 28 Μαΐου

Εφαρμογές Πληροφορικής

Οδηγός Παρατήρησης του καταλόγου Herschel 400

1. Το κυνήγι των άστρων.

Κεφάλαιο 2. Οργάνωση και διαχείριση της Πληροφορίας στον. Υπολογιστή

Εισαγωγή στην παρατήρηση και τον αστρονομικό εξοπλισμό

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εµµανουήλ Λέκτορας Τηλεανίχνευσης

Εικόνα. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 05-1

Πλειάδες στην αστρονομία, ή Πούλια, ονομάζεται μια «ανοικτή συστροφή» αστέρων, δηλαδή ένα ανοικτό αστρικό σμήνος που ανήκει στον αστερισμό του Ταύρου.

Εξοπλισμός για τον Ερασιτέχνη Αστρονόμο. Χάρης Καμπάνης

ΖΗΚΟΣ ΝΙΚΟΣ ΠΑΛΟΥΜΠΙΩΤΗΣ ΒΑΓΓΕΛΗΣ ΤΡΙΓΚΑΣ ΝΙΚΟΣ

ΝΥΧΤΕΡΙΝΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΗΣΗ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Πολυτεχνική Σχολή ΘΕΜΑΤΙΚΗ : ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

ΑΣΚΗΣΗ 2 ΒΑΣΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΑ ΣΗΜΑΤΑ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ - ΕΙΚΟΝΑΣ

Digital Image Processing

ΑΣΤΕΡΟΣΚΟΠΕΙΟ ΣΚΙΝΑΚΑ ΜΙΑ ΣΥΝΤΟΜΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

Να υπολογισθεί ο αστρικός χρόνος της ανατολής του Ήλιου στη Θεσσαλονίκη (φ = 40º 37') κατά την 21η Μαρτίου.

OLYMPUS FE-170. Τύπος Τύπος Compact

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 11 η : θεωρία Χρώματος & Επεξεργασία Έγχρωμων Εικόνων

Ινστιτούτο Αστρονομίας & Αστροφυσικής, ΕΑΑ

Ερωτήσεις Λυκείου 21 ου Πανελλήνιου Διαγωνισμού Αστρονομίας Διαστημικής 2016

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ (Y2204) Βασιλάκης Εμμανουήλ Επίκ. Καθηγητής Τηλεανίχνευσης

Αστρονομία. Ενότητα # 4: Χαρακτηριστικά Μεγέθη Αστέρων. Νικόλαος Στεργιούλας Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

Σύνθεζη LRGB ζηο CCDstack2

Ανάλυση εικόνων DSLR με το πρόγραμμα IRIS

Υλικά, φωτισμός και χρωματισμός

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗ» ΕΘΝΙΚΟ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΕΣΠΑ ΔΡΑΣΗ «ΑΡΙΣΤΕΙΑ» ΠΑΡΑΔΟΤΕΟ 1.

Ορολογία και χαρακτηριστικά στις κάμερες επιτήρησης

Μαραθώνιος Messier ΈΈνας Ουράνιος Αγώνας Ταχύτητας

Δρ. Μανώλης Ξυλούρης, Φεβρουάριος 2004

19 ο ΘΕΡΙΝΟ ΣΧΟΛΕΙΟ 1-3 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2014 ΘΗΣΕΙΟ

Λύσεις: Τελική Εξέταση 28 Αυγούστου 2015

Έγχρωµο και Ασπρόµαυρο Φως

Κάθε άτομο στο σώμα σου προέρχεται από έκρηξη άστρου και τα άτομα του αριστερού σου χεριού πιθανόν να προέρχονται από διαφορετικό άστρο απ ότι του

Τα παρατηρήσιμα μεγέθη των αστεριών (λαμπρότητα, L, επιφανειακή θερμοκρασία, T eff

1η Παγκρήτια Συνάντηση Ερασιτεχνών Αστρονόμων

Παρουσίαση Νο. 4 Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 3 η : Ψηφιακή Καταγραφή Εικόνας

Θεωρητική Εξέταση - Σύντοµες Ερωτήσεις

Απορρόφηση φωτός: Προσδιορισμός του συντελεστή απορρόφησης διαφανών υλικών

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟ Η/Μ ΦΑΣΜΑ

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (E-CAD) ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ

Βασική Κατηγοριοποίηση Αισθητήρων Γιώργος Βασιλείου

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 4 η : Βελτίωση Εικόνας. Καθ. Κωνσταντίνος Μπερμπερίδης Πολυτεχνική Σχολή Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΑΣΚΗΣΗ 3 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΜΕΛΕΤΗ ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ. ( ) 1, αν Ι(i,j)=k hk ( ), διαφορετικά

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Παρουσίαση Νο. 5 Βελτίωση εικόνας

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Σ. Φωτόπουλος ΨΕΕ

Το φιλί της Αφροδίτης AU

Συνοπτικό Εγχειρίδιο Αστρονομίας

Η/Μ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗ

Εισαγωγή στην Αστροφυσική

ΤΑ ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

Τι είναι η φωτογραφία

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚH ΓΙΑ ΤΗΝ ΤEΧΝΗ Η ΕΞAΜΗΝΟ

ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΕΞΩΗΛΙΑΚΩΝ ΠΛΑΝΗΤΩΝ Κ.Ν. ΓΟΥΡΓΟΥΛΙΑΤΟΣ

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 5: Εικόνα Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

. Βάθος χρώματος: Πραγματικό χρώμα. . Βάθος χρώματος: Αποχρώσεις του γκρίζου 8bit. . Βάθος χρώματος: Αποχρώσεις του γκρίζου 1bit.

Υπέρυθρη θερμογραφική απεικόνιση Αρχή λειτουργίας Εφαρμογές

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΔΙΠΛΑ ΑΣΤΡΑ ΜΕ ΜΙΑ ΒΙΝΤΕΟΚΑΜΕΡΑ Μανόλης Καπετανάκης Ελληνική Αστρονομική Ένωση

ΚΛΕΙΣΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗΣ

Εργαστήριο Γαλαξίες - Χάρτης του Πάλομαρ

Transcript:

Φωτογράφηση Βαθέως Ουρανού Aντώνης Aγιομαμίτης (Πάτρα 2007) 1/27/2008 1

Βαθύς Ουρανός Γαλαξίες, Νεφελώματα, Σμήνη, Αστέρες (πχ. Άνθρακα, διπλοί) Αμυδρά αντικείμενα Ηλιος μέγεθος 26.7 Σελήνη μέγεθος 11.4 Πλανήτες μέγεθος < 3.7 Βαθύς Ουρανός 3.0 15.0 και χαμηλότερα Μικρά αντικείμενα ιαφάνεια σημαντική (έναντι πλανητικής φωτογράφησης) «Seeing» λιγότερο σημαντικός (έναντι πλανητικής φωτογράφησης) Ποιότητα εξοπλισμού σημαντικός παράγοντας Ευαισθησία κάμερας (βλ. αμυδρά αντικείμενα) Ισημερινή Βάση (βλ. μακρόχρονες εκθέσεις) Εστίαση θερμοκρασία λόγω μακρόχρονων εκθέσεων 1/27/2008 2

Εξοπλισμός Κάμερα (CCD) Μεγάλη ευαισθησία 1 δευτερόλεπτο έκθεση μέγεθος 10 60 δευτερόλεπτα έκθεση μέγεθος 14 ΠΡΟΒΛΗΜΑ: Θερμικός θόρυβος!!! Ισημερινή βάση εκθέσεις από 3 μέχρι 60 ανά έκθεση συχνό όριο σχετικά με τα κιλά βάρος εξοπλισμού ίλημμα: Καλή ισημερινή βάση η/ καλά οπτικά????? 1/27/2008 3

CCD κάμερα SBIG ST-2000XM 1/27/2008 4

CCD κάμερα - Συνδέσεις 1/27/2008 5

CCD κάμερα Διπλός Αισθητήρας 1/27/2008 6

CCD κάμερα 1600 x 1200 @ 7.4μ 1/27/2008 7

CCD κάμερα CFW-8A LRGB 1/27/2008 8

CCD κάμερα ST-2000XM+CFW8A 1/27/2008 9

Γενικά Βήματα Εστίαση... ΟΛΑ τα λεφτά! Πεδίο Συνδυασμός Τηλεσκόπιο + Κάμερα (πχ. 25 επι 35 ) Στόχος (πχ. 20 επι 20 ) Ψύξη -30 βαθμούς Κελσίου από περιβαλλοντική θερμ. Λήψεις Είδους (RGB, LRGB, HaGB, RRGB, LHaGB) Ιστογράμματα Χρόνος έκθεσης / Φωτορύπανση Επεξεργασία Μείωση θορύβου με επιπλέον εκθέσεις Αξιοποίηση σήματος 1/27/2008 10

Εστίαση Τηλεσκόπιο Κάθετο... Γιατί;;;; Ο ουρανός είναι όσο το δυνατόν σκοτεινότερος Το seeing είναι όσο το δυνατόν καλύτερο Η επιρροή της απορρόφησης ( atmospheric extinction ) είναι όσο το δυνατόν ελάχιστη Επιλέγουμε αμυδρό αστέρα για το καλύτερο δυνατόν αποτέλεσμα Καλή εστίαση Καλό τελικό αποτέλεσμα 1/27/2008 11

Πεδίο Τηλεσκόπιο + κάμερα Πχ. SBIG ST-2000XM ιαστάσεις αισθητήρα: 1600 επί 1200 pixels @ 7.4μ Ανάλυση = 206 x μέγεθος ενός pixel / εστ. απόσταση τηλεσκοπίου ΑΡ160/f7.5 εστιακή απόσταση = 1200 μμ ανάλυση = 206 x 7.4 / 1200 = 1.27 /pixel (κάλυψη ουρανού) αισθητήρας: 1600 επι 1200 pixels 1600 pixel x 1.27 / pixel = 2032 = 33.87 (=2032/60) 1200 pixel x 1.27 / pixel = 1524 = 25.40 (=1524/60) πεδίο κάλυψης = 33.87 x 25.40 (κάλυψη ουρανού) προσοχή με κάμερες με μη-τετραγωνικά pixel Πχ. Starlight Xpress μειωτής / barlow αλλαγή στην ανάλυση και πεδίο κάλυψης Πχ. ΑΡ 0.75x εστ. απόσταση = 0.75 x 1200μμ = 900μμ 1.69 /pixel Πχ. ΑΡ 2x Barlow εστ. απόσταση = 2 x 1200μμ = 2400μμ 0.64 /pixel 1/27/2008 12

Ψύξη - Σωσίβιο Θερμικός θόρυβος είναι ο ΠΟΙΟ σημαντικός αρνητικός παράγοντας όσον αφορά την χρήση κάμερας τύπου CCD Λύση είναι απλή και αποτελεσματική... ΨΥΞΗ!!!!! Με μείωση στην λειτουργική θερμοκρασία του αισθητήρα, παρατηρούμε ανάλογη μείωση στον θερμικό θόρυβο Με κάθε 7.0β Κ, ο θόρυβος μειώνεται κατά 50%!!!! SBIG ST-2000XM ικανότητα για 35β Κ απο περ. θερμοκρασία Καλοκαίρι: περ. θερμοκρασία ~ 20β Κ αισθ @ ~ -10β Κ Χειμώνας: περιβαλλοντική θερμοκρασία ~ 5-10β Κ αισθ @ ~ -25β Κ μεγαλύτερο περιθόριο για απόκτηση «βαθύτερου» σήματος 1/27/2008 13

Ψυξη - παραδειγμα 1/27/2008 14

Λήψεις RGB / LRGB / HaGB / LHaGB / RRGB Πχ. Σμήνη RGB / LRGB Πχ. Γαλαξίες LRGB / LHaGB Πχ. Νεφελώματα... Λαμπρά (πχ. Μ42) RGB Εκμπομπής (πχ. Μ1) HaGB / RRGB Ανακλάσεως (πχ. Μ45) LRGB Narrowband H-a / S-II / O-III Ιδιαίτερα καλό για καταπολέμηση φωτορυπ. Hubble / ESO-CFHT palette 1/27/2008 15

Ιστογράμματα «Σωστό» χρόνο έκθεσης... Θέμα: Λαμπρότητα Αντικείμενου Θέμα: RGB/LRGB/HaGB/LHaGB/RRGB Θέμα: Φωτορύπανση / Σκοτάδι - Στόχοι... Κάλυψη οριζόντιου άξωνα («dynamic range») Επιρροή φωτορύπανση («κάθετος άξονας» 1/27/2008 16

Ιστογραμμα Δειγμα 1 1/27/2008 17

Επεξεργασία 1ο τμήμα Μείωση Θόρυβου - CCD = Θόρυβος!!!! - Στόχος: Μείωση θόρυβου Αύξηση λόγου S/N («Σήμα/Θόρυβο») - Ψύξη -50% με κάθε μείωση 7 βαθμών Κελσίου - Πολλαπλές εκθέσεις (+100% S/N με 4x εκθέσεις) - Χρήση Dark frame Θερμικός θόρυβος - Χρήση Flat frame ιαφορετική ευαισθησία μεταξύ pixel (εικονοστοιχείων) - Χρήση Flat-dark frame Θερμικός θόρυβος στα flat frame - Χρήση Bias frame Τεχνητός θόρυβος 1/27/2008 18

Θερμικός Θόρυβος - Σημαντικός Παράγοντας (πχ. 1000-3000 ADU) - Λύση: απόκτηση λήψεων τύπου «dark frame» - ιάφραγμα κλειστό (βλ. «dark frame») - Ιδια θερμοκρασία όπως της λήψης LRGB (!) - Ιδιο χρόνο έκθεσης όπως της λήψης LRGB (!) - Πχ. 15 λήψεις @ -12.5 βαθμούς Κελσίου και 5 λεπτά/έκθεση - δημιουργία «master dark frame» @ -12.5β Κ + 5 λεπτά - προσθήκη σε «βάση δεδομένων» - ανακύκλωση κάθε 2-3 μήνες (η κάθε μήνα) - Το «master dark frame» είναι απλά μία ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ μέτρηση/εκτιμηση/ένδειξη - Επιχειρούμε μεγάλο δείγμα (πχ. 15-20 λήψεις) για «καλή» στατιστική μέτρηση/εκτίμηση/ένδειξη του θόρυβου - ΤΕΛΕΙΑ απασχόληση για ΚΑΘΕ πανσέληνο (νέα master dark) 1/27/2008 19

Μείωση Θόρυβου: Βήμα 1ο - Λήψη = Σήμα + θερμικό θόρυβο + «τυχαίο» (random) θόρυβο - master dark frame = θερμικό θόρυβο - Λήψη master dark frame - = (Σήμα + θερμικό θόρυβο + «τυχαίο» (random) θόρυβο) - (θερμικό θόρυβο) = Σήμα + «τυχαίο» (random) θόρυβο «Τυχαίο» (random) θόρυβο - Αντιμετώπιση με χρήση (άθροισμα) πολλαπλών εκθέσεων - Λόγος «Σήμα/Θόρυβος» (S/N) αυξάνεται γεωμετρικά με αύξηση λήψεων -1 λήψη S/N = «α» -4 λήψεις S/N = 2α -9 λήψεις S/N = 3α - 16 λήψεις S/N = 4α κοκ 1/27/2008 20

Λήψη + θόρυβος (θερμικός) 1/27/2008 21

Θόρυβος (θερμικός) 1/27/2008 22

(Λήψη + θόρυβος) θόρυβος 1/27/2008 23

Πριν και μέτα 1/27/2008 24

Στακάρισμα 12 λήψεις S/N 1/27/2008 25

Μείωση Θόρυβου: Βήμα 2ο 2η πηγή θόρυβου: διαφορετική ευαισθησία μεταξύ εικονοστοιχείων (pixel) - ΥΠΟευαίσθητο (πχ. 32,500 ADU αντι 35,500 ADU) - ΥΠΕΡευαίσθητο (πχ. 42,500 ADU αντι 39,500 ADU) Γιατί;;;;; - πρόβλημα είναι ηλεκτρονικό - πρόβλημα είναι εξωγενείς - πχ. Σκόνη στο φίλτρο - πχ. Λεκές (υγρασίας) στο παράθυρο του αισθητήρα Λύση... Απλή και αποτελεσματική χρήση flat frame Πως... Που... Ποτε... 1/27/2008 26

Flat-box 1ο μέρος Τι είναι ;;; Ομοιόμορφη πηγή φωτός η οποία μας επιτρέπει να υπολογίσουμε την διαφορετική ευαισθησία μεταξύ εικονοστοιχείων «Φωτίζουμε» τον αισθητήρα με σταθερό «κύμα» φωτονίων (πχ. 40000 ADU όπου ADU = ψηφιακή μονάδα σχετικά με καταγραφή φωτονίων) Θα υπολογίσουμε μέσο όρο ADU για τον αισθητήρα και μετά θα διαιρέσουμε το ADU για κάθε εικονοστοιχείο με το μέσο όρο Πχ. Μέσος όρος = 40.000 ADU Πχ. Εικονοστοιχείο (1,1) = 41.850 ADU Υπερευαίσθητο Συντελεστής = 40.000/41.850 = 0.95579 Πχ. Εικονοστοιχείο (7,3) = 38,175 ADU Υποευαίσθητο Συντελεστής = 40.000 / 38.175 = 1.04781 1/27/2008 27

Flat-box 2ο μερος «Φωτίζουμε» τον αισθητήρα με σταθερό «κύμα» φωτονίων Στόχος: 1/3 2/3 μέγιστη τιμή του ιστογράμματος (οριζόντιο άξονα) Μέγιστη τιμή (16-bit) = 65.535 ADU Στόχος μας είναι 20.000 45.000 ADU Πχ. διαφανές φίλτρο («Lum») 6 Πχ. κόκκικο φίλτρο («Red») 20 Πρόβλημα: ΘΕΡΜΙΚΟΣ θόρυβος (και πάλι παρόλο που οι εκθέσεις είναι μικρές) Λύση (όπως πάντα) χρήση dark frame ( flat-dark frame ) Τεχνική: Ιδια οπως πριν... Πχ. 15 εκθέσεις @ 6 master flat-dark @ 6 Πχ. 15 εκθέσεις @ 20 master flat-dark @ 20 Αφαίρεση ανάλογο master flat-dark απο ΚΑΘΕ flat Μέσο όρο (η μέση τιμή) απο τα FLAT master flat Απόκτηση... ΚΑΘΕ βράδυ (βάση δεδομένων ΕΝ ισχύει)! 1/27/2008 28

Διόρθωση θόρυβου (2ο μέρος) Πχ. Γαλαξίας Μ33 20 εκθέσεις με 10 /εκθεση (διαφανές φίλτρο) @ -12.5β Κελσίου «light frame» συμπεριλαμβάνει θερμικό θόρυβο + τυχ. θορ. + διαφ. ευαισθ. 15 εκθέσεις με 10 /εκθεση (θερμικο θορυβο) @ -12.5β Κελσίου Μέσο όρο Master dark frame 10 @ -12.5β Κελσίου 15 εκθέσεις με 6 ανά έκθεση @ -12.5β Κελσιου + 15 εκθέσεις με 6 ανά έκθεση @ -12.5β Κελσίου (θερμικό θόρυβο) Μέσο όρο Master flat-dark frame Master flat frame Νέο «light frame» = (light frame master dark frame) / master flat frame Μέσος όρος των νέων «light frame» = master luminance Παρομοίως: master R, master G, master B 1/27/2008 29

Μείωση Θόρυβου 3ο μέρος Λυπητερή: Ακόμα υπάρχει (τεχνητός) ΘΟΡΥΒΟΣ!!! Απορρόφηση μεταξύ φίλτρων ΕΝ ειναι ιδια Πχ. Κόκκινο < Πράσινο (ΥΠΟευαιστητο στο κόκκινο) Χρήση αστέρα φασματικού τύπου G2V (πχ 61-Cygni) ώστε να υπολογίσουμε συντελεστές 15 εκθέσεις ανά φίλτρο (R/G/B) μέσο όρο «έντασης» του αστέρα ανά φίλτρο (πχ. 8000/12000/9000) Πράσινο (12000 ADU) = 1.000 Κόκκινο = 1.5x / Μπλε = 1.33x SBIG ST-2000XM RGB @ 1.531 : 1.000 : 1.279 Γνωστό ως «white balance» η/και «QE balance» Απορρόφηση λόγω ατμόσφαιρας Χρήση γνωστών συντελεστών ανάλογα με το φίλτρο και ύψος αντικείμενου Πχ. μέσος όρος του Μ33 κατά την διάρκεια φωτογράφησης ήταν 70 μοίρες ιαίρεση ΚΑΘΕ εικονοστοιχείου (βλ. master L, master R, master G, master B) με τον ανάλογο συντελεστή με βάση του φίλτρου (L/R/G/B) και ύψος αντικείμενου Γνωστό ως «atmospheric extinction» 1/27/2008 30

Διόρθωση ΤΕΛΙΚΗ!!!! Νέο «light frame» lum = (light frame master dark frame) / master flat frame lum Μέσος όρος των νέων «light frame» = master luminance Παρομοίος: master R, master G, master B Νεο «master red» = master red x 1.531 / 0.9 Οπου 1.531 είναι ο συντελεστής λόγω διαφορετικής ευαισθησίας Οπου 0.9 είναι ο συντελεστής λόγω ατμ. απορρόφησης Τ Ε Λ Ο Σ όσον αφορά διόρθωση θόρυβου!!! 1/27/2008 31

Επανάληψη... ιόρθωση για θερμικό θόρυβο (χρήση dark frame) Ιδια θερμοκρασία και ίδιο χρόνο έκθεσης!!! ιόρθωση για διαφ. ευαισθησία μεταξύ pixel (χρηση flat frame) ιόρθωση για διαφ. ευαισθησία φίλτρων (χρήση συντελεστών) ιόρθωση για ατμ. απορρόφηση (χρήση συντελεστών) Πρώτο Ημίχρονο... Τ Ε Λ Ο Σ Master Luminance Master Red Master Green Master Blue εύτερο Ημίχρονο... Εναρξη Επεξεργασία και αξιοποίηση σήματος (πχ. Photoshop) 1/27/2008 32

Αξιοποίηση σήματος... Στόχος αποδείξουμε τα διάφορα χαρίσματα του αντικείμενου μας που ήδη έχουμε καταγράψει αλλά πολλές φορές ΕΝ είναι άμεσα ορατά Πρόκληση #1: Το τεράστιο δυναμικό εύρος αγώνας και μάχη μεταξύ αμυδρά και λαμπρά τμήματα της φωτογραφίας μας Πρόκληση #2: Το κάθε αντικείμενο είναι διαφορετικό από κάθε άλλο Οπότε: ΕΝ υπάρχει σταθερή διαδικασία (βλ. «α» βήματα) Λογισμικό CCDSoft / AIP4Win / Maxim/DL / CCDStack / Iris / Photoshop Levels / Curves / Non-linear stretch / Brightness-Contrast 1/27/2008 33

Αξιοποίηση σήματος... Levels Καθορίζουμε το «μαύρο» (black point) και «άσπρο» (white point) όριο σε μια φωτογραφία Επέμβαση είναι γραμμική όποτε μηδενική απώλεια επιστημονικής πληροφορίας Περισσότερο ενδιαφέρον και προσοχή για το «μαύρο» όριο (black point) επειδή η αμυδρή καταγραφή είναι η ποιο ενδιαφέρουσα 1/27/2008 34

Αξιοποίηση σήματος... Curves ιαφορετική επέμβαση στα διάφορα τμήματα σε μια φωτογραφία (μη-γραμμική επέμβαση / non-linear stretch) Πχ. «ανεβάζουμε» τα αμυδρά τμήματα με ποιο μεγάλο ρυθμό έναντι λαμπρότερα τμήματα ώστε να υπάρχει μια συνυπάρξει μεταξύ αμυδρά και λαμπρά τμήματα Αποτέλεσμα: απώλεια επιστημονικής πληροφορίας υστυχώς είναι αναγκαία επέμβαση λόγω μεγάλου δυναμικού εύρους Τεχνικές: curves / DDP / ASINH / gamma / log / gammalog / sigmoid και πολλά άλλα 1/27/2008 35

Αξιοποίηση σήματος... Παράδειγμα από αρχή μέχρι τέλους είναι ο καλύτερος δάσκαλος («μία εικόνα, χίλιες λέξεις») Μερόπη... μέλος των Πλειάδων Νεφέλωμα ανάκλασης NGC 1435 1/27/2008 36