Bias o non bias? Questo è il dilemma!

[Marco Rapino]

Eccoci qui con quello che per la mia tecnica di calibrazione "accademica", lo dico senza vergogna, dove ho sempre usato i bias prima con la mia Nikon, dopo con la CCD della SBIG e ora anche con la ASI 1600 MM, sembrerebbe essere una pratica sbagliata per quest'ultima, la ASI.
Fatto sta che i bias tecnicamente e praticamente non andrebbero usati con i CMOS dedicati, ma in realtà è preferibile avere solamente una buona dose di dark (tra i 20-50 in base ai light totali).

Ora io ammetto di averli sempre usati e non ho mai avuto problemi di calibrazione, ma farò delle prove con e senza superbias per capire se ci sono differenze in positivo o negativo nella calibrazione dei light frames.
In particolare parlando con un altro astrofilo stamattina mi ha fatto gentilmente notare che potrebbe essere dannosa questa pratica dei bias, nello specifico con la sua ASI 294 se usa i bias l'amp glow non viene rimosso correttamente.

C'è da dire che se si fa lo scaling dei dark i bias sono fondamentali, perché altrimenti il rumore di lettura viene erroneamente scalato in fase di calibrazione e non va bene, tuttavia anche lo scaling non è una cosa buona da fare e proprio per la rimozione dell'amp glow è consigliato usare gli stessi tempi dei light (come del resto ho sempre fatto)

Vi riporto questo estratto dal forum di CN riguardo ai bias per i sensori CMOS:


(Not using a master bias ndr) It is meant for both CCD and CMOS sensors, well, at least "well behaved" ones. It is proper calibration method in sense that it removes all but light signal from light frame and correctly applies flats (only on light signal).

I have ASI1600 myself and that is what I use for calibration.

On a side note, well behaved sensor is one that:

- has predictable bias signal (read noise is random but bias signal is always same for every pixel)

- has dark signal dependent on temperature and exposure duration (linearly grows with exposure length on fixed temperature). Can have uneven dark current (amp glow), but it needs to behave as said per pixel

- has linear response to light.

Voi come calibrate e qual è la vostra opinione?
Devo ammettere che questa "scoperta" mi ha fatto sentire un fesso, ma sono contento di aver imparato qualcosa di nuovo che voglio approfondire come si deve :)

Attendo con ansia il parere dei più esperti!

[Marco Rapino]

Vi aggiungo dei link come spunti di riflessione pro/contro bias:

Astrobackyard (https://astrobackyard.com/bias-frames-astrophotography)
Diffraction Limited (MaximDL) (https://diffractionlimited.com/help/maximdl/Are_All_Three_Necessary_.htm)
Sito ufficiale ZWO (https://astronomy-imaging-camera.com/tutorials/what-is-amp-glow.html)

[carkinzo]

Non sono all'altezza di poter dare giudizi o spiegazioni.
Io sinceramente li ho sempre fatti, anche se mi hanno
sempre detto che con la Reflex non sarebbe necessario.
Io nel dubbio come ho detto li ho sempre fatti e a
parte gli ultimi tempi che ho usato un Master Bias
di libreria, li ho sempre fatti tutte le volte!

[altazastro]

Beh io sono un astrofotografo diciamo eterodosso (pose brevi non guidate in altazimutale e camere CMOS non raffreddate), comunque ho due ZWO (178MM e 385MC) e da quando ho smesso di fare i bias (dopo aver letto della discussione citata nel thread e su segnalazione di un amico) mi è sparito il banding che invece prima riusciva ad essere fastidioso particolarmente sulla 178MM.

I dark continuo a farli full time, come li ho sempre fatti.

[carkinzo]

Io comunque preso dalla curiosità ho voluto fare una prova:
Ho reato i Master Bias, Dark e Flat e ho fatto anche un Flat calibrato senza Bias.
La stessa immagine l'ho Calibrata con Bias Dark e Flat e ho avuto un risultato all'apparenza buono.
La stessa immagine l'ho Calibrata con Dark e Flat e ho avuto un risultato Non buono.
La stessa immagine l'ho Calibrata con Bias Dark e Flat senza Bias e ho avuto un risultato all'apparenza buono.

[iaco78]

Ciao Marco , e' una questione che spiazzo' anche me quando utilizzavo la ASI1600.
Anche io ho avuto molte discussioni con amici astrofotografi .
Il master bias con I sensori CMOS sembra non esser necessario nella calibrazione dei file. Quello che pero' molti possessori di CMOS utilizzano sono I dark dei flat frame , cioe' dei dark fatti con la stessa esposizione dei flat.
Puoi provare a fare qualche prova, sono veloci da fare e DSS ha la funzione per integrarli nella calibrazione.
Sembrano effettivamente pulire meglio l'immagine dal glow.

Interessante comunque , tienimi aggiornato e a presto.

[Marco Rapino]

Approfondendo la questione sembrerebbe che il workflow giusto, almeno per le camere ZWO, sia questo in PixInsight

1) integrazione dei dark flat per generare un master dark flat
2) calibrazione dei flat con master dark flat ed integrazione per generare un master flat
3) calibrazione lights con master dark, bias e flat frames

Ora la questione non sembra essere estesa davvero a tutti i CMOS raffreddati, ma solo a quelli che hanno una certa "affidabilità" del proprio sensore.
Per affidabilità si intende:

- ha un rumore di lettura prevedibile, ovvero il rumore è casuale, ma il bias è sempre lo stesso per ciascun pixel del sensore

- ha una dark current che dipende dalla temperature e che ha una corrispondenza lineare con il tempo di esposizione

- ha una risposta lineare alla luce

Ora il punto 3 a mio avviso non è valido quasi per nessun sensore, la linearità assoluta non credo esista ed il margine di tolleranza non ho idea di quale debba essere..
In aggiunta vedo su Astrobin alcuni astrofotografi di altissimo livello come John Hayes che usano i bias con la loro ASI 1600 MM.
Sono confuso :confused:

Grazie a chiunque vorrà contribuire a questa discussione che a parer mio è un caposaldo della fotografia astronomica, anche solo condividendo la propria esperienza diretta e workflow :)

[rick]

Grazie Marco per aver tirato su questa discussione molto interessante.

Io mi sono sempre chiesto qual’è il senso di sottrarre il bias se si fanno i dark flat e non si scalano i dark (quindi in ogni sessione si scattano dark, light, flat e dark flat).
Alla fine a me interessa il risultato finale, ossia calibrare il light rimuovendo tutto il segnale non light, non avere un dark che rappresenti esclusivamente il rumore termico.

Personalmente con la ASI294MC Pro non sono mai riuscito ad avere lo stesso risultato tra i bias. Il supporto ZWO mi consigliò di non usare mai esposizioni sotto i 10 msec proprio per questo motivo.

Al momento quindi uso solo dark e darkflat per i flat, senza aver nessun problema nella calibrazione finale.

Ovviamente potrei avere problemi che non sono in grado di riconoscere. Potrei sbagliare clamorosamente per cui ogni intervento su questo thread è oro! [emoji846]


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[Marco Rapino]

Ciao Riccardo! Credo che tu sia sulla strada giusta, ho fatto diverse ricerche e domani pubblicherò una puntata a riguardo sulle conclusioni alle quali sono giunto :)