tempi di esposizione

[Albertus]

saluti


Credo che il tempo di esposizione in fotometria e spettrografia dipenda dal rapporto segnale /rumore il quale, a sua volta , è direttamente proporzionale alla precisione che si vuole ottenere e inversamente proporzionale alla magnitudine della stella e alla sua variazione di luminosità
E' corretto ?
In tal caso
Supponendo di usare un sct 8 con autoguida e di voler ricavare la curva di luce e lo spettro di una stella ai limiti della capacità dello strumento, orientativamente che tempi di esposizione sono necessari ?

[Franco Lorenzo]

Non stai tenendo conto di altri fattori importanti, quali: la sensibilità ed efficienza del sensore ccd, l'uso o meno di filtri fotometrici, la luminosità del fondo cielo (inquinamento luminoso), il tipo di spettroscopio (alta o bassa risoluzione). Ad ogni modo da Roma per la fotometria di target di 15a mag con il filtro R uso tempi esposizione di 7-10 minuti per frame. Con il filtro B i tempi salgono anche a 15-20 minuti per frame. Per la spettroscopia di target di 12a in bassa risoluzione, i tempi di esposizione sono di 10 minuti per frame e somma di almeno 6 frame.
I tempi di esposizione sono indicativi poichè conta anche l'altezza del target sull'orizzonte, come è facilmente intuibile.
Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

grazie Franco Lorenzo

sono tempi di esposizioni molto maggiori di quelli che si usano normalmente in fotografia estetica dove si fa ricorso pesantemente alla tecnica dello stacking
immagino dipenda dal fatto che in fotometria e spettrografia è necessario avere un elevato rapporto S/N
Quindi per sfruttare le potenzialità di un sct 8 bisogna avere anche una montatura di qualità con autoguida, basta un EQ6 ?
Ho letto da qualche parte che in fotometria si possono tollerare mossi anche di una decina di pixel a patto che non ci sia sovrapposizione di immagini
Il che ridurrebbe di molto le prestazioni richieste al sistema vale a dire costi e pesi.
E' vero ?
Vale anche per la spettrografia ?

[Franco Lorenzo]

Sicuramente è necessaria una buona autoguida, ma non saprei quanto sia precisa la EQ6.
Tieni conto che serve un ottimo stazionamento della montatura per poter garantire delle lunghe esposizioni senza ricorrere a continue correzioni in declinazione da parte dell'autoguida.
Confermo che per la fotometria non sia fondamentale una grande accuratezza dell'autoguida. La stessa cosa invece non si può dire per la spettroscopia, dove è importantissimo mantenere la stella all'interno della fenditura, altrimenti non si cattura proprio alcun segnale luminoso (solo il segnale che passa dalla fenditura produce lo spettro e la fenditura è molto sottile).

Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

Non stai tenendo conto di altri fattori importanti, quali: la sensibilità ed efficienza del sensore ccd, l'uso o meno di filtri fotometrici, la luminosità del fondo cielo (inquinamento luminoso), il tipo di spettroscopio (alta o bassa risoluzione). Ad ogni modo da Roma per la fotometria di target di 15a mag con il filtro R uso tempi esposizione di 7-10 minuti per frame. Con il filtro B i tempi salgono anche a 15-20 minuti per frame. Per la spettroscopia di target di 12a in bassa risoluzione, i tempi di esposizione sono di 10 minuti per frame e somma di almeno 6 frame.
I tempi di esposizione sono indicativi poichè conta anche l'altezza del target sull'orizzonte, come è facilmente intuibile.
Saluti
Lorenzo Franco

Buon giorno Franco Lorenzo

In questi giorni sono capitato per caso sul sito ITELESCOPE.NET nel quale è possibile affittare un telescopio per un certo periodo di tempo.
Ad esempio per 150 euro si può affittare per quasi 1 ora un riflettore da 413 mm,equipaggiato con filtri V e I , installato in una località di montagna in Spagna
I tempi di esposizione da te riportati dovrebbero potersi ridurre (e quindi anche i costi ) grazie alla grande apertura del telescopio ed al cielo nero
Si pagano solo i tempi effettivi di esposizione
Se c'è la luna i costi si riducano anche di 1/4
Mi sembra una soluzione interessante, salvo forse per i costi
Cosa ne pensi ?
Vedi qualche controindicazione per lavori di fotometria ?

[Franco Lorenzo]

...Cosa ne pensi ?
Vedi qualche controindicazione per lavori di fotometria ?

Non vedo controindicazioni, se non il costo che non mi sembra proprio irrisorio.
Tieni conto che ci sono due tipi di fotometria: 1) quella con poche misure fotometriche per notte in varie bande fotometriche e servono per il monitoraggio di oggetti peculiari come Blazar, cataclismiche, simbiotiche, novae e tutto quanto mostra variabilità di lungo periodo. 2) tante misure per notte con durata anche di 7-8 ore (notti invernali) per la costruzione di una curva di luce di un asteroide o di una stella variabile o per monitorare micro variazioni di luminosità di oggetti peculiari come ad esempio Blazar, variabili eruttive.

Nel primo caso il costo sarebbe relativamente basso mentre nel secondo sarebbe davvero esorbitante.

Saluti
Lorenzo Franco

[Franco Lorenzo]

Aggiungo che a costi più bassi si può accedere alla rete dei telescopi remoti UAI
https://www.uai.it/sito/rete-telescopi-remoti/
I neo iscritti hanno anche la possibilità di un utilizzo limitato e gratuito.
Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

grazie Lorenzo Franco per i consueto supporto

In effetti i costi per l'uso dei telescopi ITELESCOPE.NET sono migliori di quelli che avevo inteso ad una rapida visita del sito e forse sono in linea con quelli proposti da uai.it con cui in ogni caso mi metterò in contatto.
Ad esempio con 150 euro si può usare un riflettore da 317 mm con filtro V, installato in un osservatorio in Spagna, per 2 ore e 10 minuti
Si tratta del tempo di esposizione effettivo, al netto della messa a punto dello strumento
Ne tuo primo post avevi indicato dei tempi indicativi per lo studio fotometrico di una stella di magnitudine 15 ,presumo con un telescopio da 200 mm, sotto il cielo di Roma
In base alla tua esperienza quale potrebbe essere , all'incirca, il tempo di esposizione per frame e il numero di frame, tenendo conto della maggiore apertura del telescopio ,del solo filtro V e delle migliori condizioni ambientali ?

[Franco Lorenzo]

Con un telescopio da 30cm di diametro e con pose da 300s (senza filtro) si riesce ad ottenere un rapporto S/N di circa 100 con stelle di 15a magnitudine, mentre con stelle di 16a e 17a si riesce ad ottenere un rapporto S/N rispettivamente di circa 40 e di circa 15. Con questi valori di S/N l'errore in magnitudine è rispettivamente: err_mag = 1.08 /SN = 0.01, 0.03, 0.07.
La situazione peggiora usando il filtro fotometrico V, per il quale occorrerà integrare ancora di più con tempi di esposizione maggiori. Per migliorare la precisione fotometrica di una singola misura si possono mediare i risultati di tre-cinque pose. Per le sequenze fotometriche si usano invece i valori di magnitudine delle singole pose che vanno a disegnare i punti della curva di luce. Questi punti saranno più o meno dispersi in base alla precisione fotometrica ottenuta.
Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

grazie ancora

beh..rimane ancora un pò costoso ma tutto sommato si può fare almeno nel caso di oggetti con variabilità di medio/lungo periodo
Per una stella variabile di periodo 1 mese si potrebbe prendere un punto di luce circa ogni 2 giorni
Senza poi contare che esistono centinaia di stelle variabili con magnitudine molto inferiore a 15

[Albertus]

. Per migliorare la precisione fotometrica di una singola misura si possono mediare i risultati di tre-cinque pose. Per le sequenze fotometriche si usano invece i valori di magnitudine delle singole pose che vanno a disegnare i punti della curva di luce. Questi punti saranno più o meno dispersi in base alla precisione fotometrica ottenuta.
Saluti
Lorenzo Franco

Temo di non aver compreso questo punto
Supponiamo di voler ottener un rapporto segnale / rumore 100 con tele da 300 mm , filtro V e stella di magnitudine 15
Eseguo 3-5 pose di 300 secondi ciascuna e poi ne faccio lo stacking per un tempo di integrazione totale di 900 o 1500 secondi
Però per tracciare la curva di luce devo considerare solo una posa da 300 sec per punto di luce, la quale avrà quindi un rapporto segnale rumore inferiore a 100 ?

P.S.

Esistono software /formule che consentano una valutazione orientativa dei tempi di esposizione e il numero di pose in funzione dei parametri più importanti:

- Rapporto segnale / rumore desiderato
- Magnitudine della stella
- Apertura del telescopio
- tipo di filtro
- luminosità del cielo
- altro

[Franco Lorenzo]

Per migliorare l'incertezza di una misura si seguono due metodi. Il primo è quello di sommare le singole immagini (stack) ed effettuare la misura di magnitudine sull'immagine risultante. Il secondo è quello di misurare la magnitudine sui singoli frame (3-5) e poi fare la media dei valori ottenuti. Entrambi i metodi si prefiggono la stessa finalità e permettono di raggiungere risultati analoghi. In entrambi i casi l'incertezza della misura diminuisce secondo il fattore: 1/radicequadrata(N) dove N è il numero di frame utilizzati. Il punto ottenuto (JD, mag) potrà essere utilizzato per costruire la curva di luce.

Non saprei se c'è qualche sw in grado di calcolare il tempo di esposizione, tenendo conto dei fattori che citi. La cosa non è così banale come pensi ed occorre considerare anche l'altezza sull'orizzonte dell'oggetto (estinzione atmosferica), colore dell'oggetto (nel blù l'estinzione è più forte rispetto al rosso) e sensibilità della camera CCD, oltre all'andamento della curva di sensibilità (ci sono camere più sensibili nel verde ed altre più sensibili nel rosso/infrarosso).

La cosa più semplice ed immediata da farsi è quella di fare una prima posa (es. 300s) e poi verificare subito il livello di ADU raggiunto che non deve superare il massimo consentito dalla propria camera CCD. Da considerare che questo massimo non coincide con i 65000 ADU teorici ma è più basso. Ogni bravo fotometrista dovrebbe verificare (sperimentalmente) la linearità del proprio sensore CCD e qual'è il livello max di ADU oltre il quale la camera non risponde più in modo lineare.

Saluti
Lorenzo Franco