Chiarimento su dark, bias e flat frames

[bluvega]

Dopo circa un annetto di gavetta dedicato soprattuto al visuale da poco tempo mi sto dedicando anche alla fotografia astronomica deep sky.
Alcune mie foto le ho già pubblicate anche su questo forum e pare non siano poi totalmente da buttare, il meccanismo che porta alla "costruzione" di un immagine astronomica credo di averlo capito per sommi capi ma ho ancora molti dubbi da risolvere, soprattutto riguardo ai dark, bias e flat frames.
So cosa sono i dark e come vanno fatti, so anche cosa sono i bias e recentemente ho imparato anche a fare i flat frames... ma il dubbio a cui ancora non sono riuscito a trovare una spiegazione certa è questo: quanti dark, bias e flat bisogna fare?
Nella mia ultima foto (il tripletto del leone) ho ripreso 15 light, poi ho fatto 15 dark, 31 bias e 21 flat, perchè così mi è stato consigliato di fare... ma non so da dove spuntano fuori questi numeri!
Esiste un modo per capire quanti dark, flat e bias bisogna fare in funzione del numero di foto effettuate?

[Salvatore]

Si lo letto da qualche parte... aspetta.

[Salvatore]

Trovato,Forse lo hai gia visitato,forse puo aiutarti.
www.astropix.it/appunti/ripresa-ccd.html

[nives70]

...vi seguo con interesse!

[bluvega]

Grazie del link Salvatore, ho letto l'articolo ma anche qui parla di riprese in "buon numero" senza specificare se questo numero è in funzione di qualcosa... ne deduco che più se ne fanno meglio è?

[pool187]

Salve a tutti, quello che vi riporto è la mia personale esperienza, basata su quello che ho studiato, su consigli avuti da altre persone il tutto valutato in base ai miei personali risultati.

Il numero dei light, si sa, eheheh, più se ne fanno meglio è...anche se, sappiamo che ad un certo punto, aggiungere altri light non farà più cosi tanta differenza...per esempio, nel caso della mia vecchia reflex 450d ( non ho mai fatto i calcoli con il ccd che posseggo ora) se scattavo a circa 20 gradi centigradi, 800 iso, exp 280 secondi, andare oltre i 39 scatti migliorava di pochissimo l'immagine...perchè la curva di miglioramento del rapporto segnale rumore si appiattiva sempre di più...

Tornando On Topic, vi posso dire, gli scatti di calibrazione come bias, farne intorno ai 31-33, non costa molto, ci vuole veramente poco, considerando il tempo di scatto nullo.

i Dark, beh, il problema della loro lunghezza si pone, consiglio comunque di farne almeno 13-17 ... se possibile, comunque più di 10.

i flat, anche loro, una volta conosciuta la giusta esposizione per arrivare al 25-30% della Fwc del sensore, si è a cavallo, io ne faccio sempre intorno a 21, ma anche intorno alle quindicina va bene.

NOTA BENE: tutti i numeri che ho indicato sono dispari, e non è un caso. Di fatto, andando a mediare i vari file di calibrazione, sia che si usi media che si usi mediana o qualsiasi altro algoritmo ( tipo quelli come sigma clipping o winsorized di pixinsight) fornire un numero dispari permette sempre di avere un flat non approssimato ma sempre risultante della media - mediana effettuata.

(questa ultima affermazione io l'ho presa per buona, dato che viene tramandata sin da tempi immemori dagli astrofotografi digitali...non sono pienamente convinto che gli algoritmi di rejection di "ultima generazione" possano soffrire di queste "defiance" matematiche...tuttavia, non costandomi nulla, mi fermo sempre ad un numero dispari ;) )

[Salvatore]

Mi ricordo che da qualche parte,ho letto che c'é un equazione,quella che ti serve a te,pero non riesco a trovarla.

Dai vedi che adesso risponde qualcuno che ne sa abbastanza.;)

Come non detto ,piu veloce della luce grazie pool187

[pool187]

L'equazione che ho usato per calcolare quanti light mi servivano per avere una immagine che rappresentasse il "massimo" delle potenzialità della mia camera dati una exp ( 280 "), un iso (800), e una temperatura di scatto ( 20°) sinceramente non me la ricordo...dovrei andare a guardare ...

tuttavia feci questa prova...scattai 50 dark a 280 ", 800 iso, 20° di temperatura... tutti intervallati da 2 minuti

una volta effettuati questi 50 scatti, ne "sommai" ( anche se non si trattò di somma, ma dell'uso dell'algoritmo che uso per creare il master dark, ovvero il sigma clipping) prima 3 poi 5 poi 7 poi 11 poi 15 e cosi via, fino ad arrivare a sommarne 49 ...

una volta fatto questo, avevo molti "master dark" relativi a diverse "integrazioni" ...cosi, ho preso ed ho controllato la deviazione standard dei vari masterdark.. che, naturalmente, andava a diminuire a mano a mano che valutavo i master dark in cui erano stati mediati più dark.

Questa riflessione cosa mi ha fatto capire?

mi ha fatto capire che la deviazione standard e quindi il rapporto segnale-rumore, anche se di segnale, essendo dark non ce ne era, migliorava a mano a mano che aggiungevo altri dark. Proprio come per i light.

La cosa che ha subito attirato la mia attenzione, è stata il minor miglioramento a mano a mano che i dark aggiunti erano tanti.
Facendo un esempio, da 3 a 7 dark la dev standard crollava ... ma da 33 a 37 dark, la dev standard scendeva...ma in maniera mooooolto più modesta,

cosi facendo, ho ricostruito una sorta di curva che mi ha fatto chiaramente notare come andare oltre le 39 pose ( utilizzando la mia 450d, 280sec, @800iso con 20°) era inutile o comunque poco vantaggioso in termini di rapporto segnale rumore, secondo la ricostruzione della curva che ho effettuato, il miglioramento della Dev.Standard si sarebbe fermato a circa 91 scatti....


Con questo ultimo messaggio mi sono addentrato in problematiche diverse rispetto all'argomento trattato, dato che questo mio esperimento è inerente al numero necessario di Lights e non tanto quello dei file di calibrazione. Tuttavia, a mio parere era importante rendervene partecipi, cosi da poter sviluppare un ragionamento e migliorare la propria fase di acquisizione.

Rimane premesso, che nell'intendere "massimo" delle potenzialità mi riferivo a quello che si poteva tirare fuori con 280 secondi a 800 iso. .. magari per un soggetto è più importante una posa lunga che tante brevi...ma questo, infatti, attiene alla sensibilità del fotografo che deve andare a studiare il soggetto che vuole riprendere ed evitare di standardizzare le proprie tecniche o riprese...
Naturalmente, ad una exp più lunga o ad una temperatura di scatto maggiore, o ad un ISO maggiore, gli scatti da fare per avere il "miglior" rendimento, aumentano.
come invece diminuiscono se a parità degli altri, uno di questi valori dovesse scendere.

Paolo Zampolini

[bluvega]

Grazie Paolo il tuo intervento è stato molto prezioso per me, penso di aver capito il meccanismo che regola il tutto. Quindi nel caso della mia ultima foto credo che i vari frame erano correttamente bilanciati :)

[contedracula]

Utile sarebbe conoscere e considerare anche il valore del Readout Noise, inoltre per quanto riguarda I Flat ho letto spesso che in alcuni casi si tende a sfuocare l'immagine per creare uniformità, secondo me è un grave errore.

I tempi di integrazione io li calcolo secondo due fattori:

- QE della camera
- Grandezza del Pixel

Il tutto in base al rapporto F/

Per esempio la ripresa di M81 dalla città con ST10XME non e andata oltre i 750" per scatto perché oltre non avrebbe indotto segnale " pulito ".

Ciao

[pool187]

Ottimo approccio Conte....molto più tecnico del mio...

Sinceramente avendo lavorato fin ora con sensori bayerizzati, ho evitato di fare calcoli tipo questi e sono andato a "naso" per quanto riguardo la lunghezza della pose o comunque l'exp necessaria.

Sui flat o sentito dire di tutto, esposizioni che vanno dal 25 al 75 % della FWC delk sesnore...gente che li fa in bin2 , gente che li fa con flat box messa quasi a zero e tempi di exp intorno ai 20-30 secondi l'uno...
insomma...

Sui flat, l'unica regola che posso consigliare di seguire, è quella di sperimentare, sperimentare...e ... sperimentare...

Naturalmente tenendo presente che sfocare, farli in bin2, farli lunghissimi non è una cosa molto buona...
(naturalmente, alcuni astrofotografi, fanno flat molto lunghi per sopperire la vignettatura introdotta da otturatori particolarmente lenti)

[bluvega]

Per quanto riguarda i Lights devo essere onesto e dire che sono andato un po a caso. Io uso una Canon 1100d non modificata, nel caso delle riprese di m81 ed m82 ho fatto pose da 5 minuti e , visto il risultato, secondo me erano troppo brevi.
Per il tripletto del leone ho fatto pose da 7 minuti ed il segnale è venuto fuori molto di più.
Devo però dire che per m81 ho avuto molti problemi con la guida a causa dell'umidità che appannava il telescopio guida e diverse volte mi si è presentato "star lost". E infatti alcune stelle nella foto si nota che sono un po allungate se si apre a piena risoluzione l'immagine.