cmos o ccd ?

[Albertus]

Saluti a tutti

Come spiegato chiaramente in un altro thread per fare fotometria e spettrografia di qualità ci vuole una buona montatura equatoriale e una camera CCD
Per ragioni pratiche vorrei però iniziare con una montatura AZ che già posseggo e un newton 150 f5 abbastanza luminoso
Dovrei essere favorito dal fatto che ho i balconi orientati ad Est ed a Ovest
Grazie alla ridotta rotazione di campo dovrei poter contare su tempi di esposizioni decenti, per elevazioni non eccessive, dell'ordine di 2-3 minuti anche in AZ
Il mio problema è la scelta della camera economica sui 400 -500 euro:

CCD o CMOS ?

Dovendo contare sullo stacking per aumentare il rapporto S/N ,dato i tempi di esposizione brevi, il rumore di lettura dovrebbe essere il più ridotto possibile
Da questo punto di vista le moderne camere CMOS sono avvantaggiate rispetto ai CCD
Per contro i CCD hanno una risoluzione e un full well capacity maggiore oltre a pixel più grandi
Fattori importanti in astronomia scientifica

Ho selezionato due camere di prezzo equivalente con le seguenti caratteristiche nominali

CCD : rumore di lettura 7 e- - FW 50.000 - pixel 8 x 8 - binning 2x2 - raffreddata
CMOS : rumore di lettura 1-2 e- - FW 18.500 - pixel 3.75 x 3.75 - binning 2x2 e 4 x4 -non raffreddata

In base alla vostra esperienza quale scegliereste tenendo conto della mia applicazione ?

grazie in anticipo per il vostro consiglio

[Franco Lorenzo]

Ciao Albertus,
mi dispiace proprio doverti deludere ... ma con il tuo telescopio (750 cm di focale) senza inseguimento ed una camera CCD/CMOS, per evitare di ottenere le stelle strisciate dovresti limitarti a pose inferiori al secondo. Sarebbe complicato anche tenere centrato il campo che sfuggirebbe velocemente via dall'inquadratura.
Tornando al tema, per pose brevi mi orienterei sul CMOS poichè il vantaggio della camera CCD raffreddata sarebbe praticamente inutilizzato. Inoltre senza inseguimento e montatura equatoriale sarebbe davvero difficile ottenere delle immagini utili per scopi scientifici ... forse le occultazioni asteroidali, dove si fanno immagini senza inseguimento proprio per vedere quando la traccia della stella occultata scompare a causa del passaggio dell'asteroide.

Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

grazie Franco Lorenzo

Anche con stelle orientate ad est e a ovest non si possono avere tempi di esposizione di 2-3 minuti in AZ ?
La rotazione di campo dovrebbe essere lenta, credo

[paperbike]

Albertus non è per scoraggiarti ma non si può fare ciò che vuoi fare tu, guarda appena fa bel tempo faccio una ripresa di quello che vorresti fare la inserisco qui così vedrai cosa accade in realtà.

[Albertus]

grazie paperbike

Attendo con interesse la tua ripresa
Solo una precisazione
Non è vero che con oggetti esposti ad est /ovest si possono tenere tempi di esposizione di 2-3 minuti anche in AZ , senza rotazione di campo
oppure
Tempi di esposizioni di 2-3 minuti + stacking sarebbero comunque insufficienti per ottenere un segnale (S) e un rapporto S/N di valore adeguato per applicazioni scientifiche ?
In fotografia estetica sicuramente sarebbero tempi accettabili almeno per oggetti luminosi

[paperbike]

Albertus la AZ è una montatura immobile, è come un cavalletto fotografico solo più resistente, poi ci sono quelle con inseguimento su un solo asse ma insufficienti per riprese scientifiche e deepsky, 2/3 minuti non li fai neanche se diventi verde, immagina un tele da 150/750mm , ci metti dietro una camera semplice tipo la Asi 120, e vedrai a monitor che gli oggetti quasi sfrecciano, non li terrai mai fermi ,figurati due minuti di esposizione, io con il mio RC8 da 1600mm di focale nonostante faccio l'allineamento a tre stelle stazionamento alla polare ecc. al massimo ho 10sec di autonomia, senza guida che vuoi fare...non serve fare pose brevi per ottenere quello che noi otteniamo con una sessione da 8/9 foto per circa 40/60 minuti a stella perché poi ne devi fare due: una il target e l'altra per la calibrazione, tu per fare pose brevi ma quante ne devi fare 300...diventi matto come minimo.
Poi per carità se vuoi provarci fai pure...noi ti stiamo dando questi consigli per non farti perdere tempo soldi e voglia di provare a fare spettroscopia/fotometria.

[ten]

CMOS : rumore di lettura 1-2 e- - FW 18.500 - pixel 3.75 x 3.75 - binning 2x2 e 4 x4 -non raffreddata

A parte le problematiche legate alla montatura, CMOS e binning sono due parole che insieme non stanno bene. Il binning nelle camere CMOS è software, è finto.

[Albertus]

, 2/3 minuti non li fai neanche se diventi verde, immagina un tele da 150/750mm .

Paperbike

Naturalmente apprezzo i consigli di gente esperta come te e Lorenzo
Mi è però difficile credere che siti ( vedi "Astrophotography with Alt Az telescope mounts " e libri ( Vedi "Astrophotography on the go" ) sparino cavolate
Nel sito citato si dice che per oggetti esposti ad est e ad ovest, come i pieni balconi, il tempo di esposizione su AZ per un elevazione di 60° può arrivare a 414 sec e con elevazione fino a 80° a 148 sec
Tempi brevissimi, di 2-3 sec , gli oggetti che sfrecciano sullo schermo , si hanno con oggetti celesti esposti a Nord /Sud
La velocità della rotazione di campo dipende fortemente dai valori di azimut ed elevazione

Questi siti/testi trattano solo di fotografia estetica che non mi interessa
Mi chiedo quindi :
Con tempi di esposizione diciamo di 2 minuti (prendiamoci un margine di sicurezza ) + stacking e newton 150 f5 si possono fare lavori decenti di fotometria e spettrografia almeno per le stelle più brillanti ,ovvero il segnale e il rapporto segnale rumore sarebbero in ogni caso troppo deboli per applicazioni scientifiche ?

[paperbike]

Quello che scrivono sui libri ,non parlo di quelli didattici che hanno basi solide scientifiche, a volte non corrisponde a realtà, vedi ad esempio in fotografia astronomica si utilizzano focali di 400mm ,focale talmente bassa che puoi usarla senza guida anche per 600secondi , ovvio che se punto una stella a ovest ottengo quei risultati, fagli fare un test con il mio setup poi vediamo che si inventano puntando a ovest ...dai non scherziamo.... comunque tornando al tuo setup : se rimani su stelle tipo Sirio Capella e simili potresti ottenere dei buoni risultati .

[Franco Lorenzo]

Mi è però difficile credere che siti ( vedi "Astrophotography with Alt Az telescope mounts " e libri ( Vedi "Astrophotography on the go" ) sparino cavolate

Attenzione!!! Sul sito "Astrophotography with Alt Az telescope mounts" (https://telescopemount.org/astrophotography-with-alt-az-telescope-mounts/) si parla di montature Az che tracciano il movimento della volta celeste. Si tratta quindi di montature motorizzare che muovono contemporaneamente i due assi per seguire il movimento della volta celeste. In questi casi si ha solo l'effetto della rotazione di campo che può essere corretta con un "derotatore" o con interventi sw di rotazione del campo e successivo allineamento.
Nel tuo caso la montatura è ferma e quindi le stelle scorrono velocemente nel campo in pochi secondi, specialmente con una focale di 750 cm. Se hai una macchina fotografica digitale prova a metterla sul cavalletto e fai una posa di un minuto. Avrai così la possibilità di verificare direttamente quanto si muovono velocemente le stelle a causa della rotazione terreste.

Saluti
Lorenzo Franco

[Jerry]

Non è scritto chiaramente ma penso sia sottinteso che si stia parlando di una montatura AZ motorizzata.

[Albertus]

grazie lorenzo franco e e paperbike

la mia montatura AZ è motorizzata con GO TO, non è mica ferma, ed è anche di buona qualità.
Come se tu togliessi il cuneo equatoriale dal tuo set up
Con stelle a Est/Ovest ad elevazioni non eccessive riusciresti a fare esposizioni di 2-3 minuti, senza rotazione di campo in f/6.3 ?
In caso affermativo
Si possono ottenere risultati decenti in fotometria e spettrografia almeno per stelle brillanti ?
Se si, all'incirca fino a quale magnitudine ?

In quanto ai de rotatori di campo.
Il sito afferma che grazie ai nuovi CMOS a basso rumore di lettura l'astrofotografia in AZ non è più un taboo come nel passato
Tuttavia si ammette che per la fotografia allo stato dell'arte montature equatoriali e CCD sono ancora indispensabili
I de rotatori di campo dovrebbero poter annullare queste gap rendendo le montature equatoriali obsolete
Se cosi fosse un de rotatore me lo comprerei domani, non sono cosi costosi come si crede

Purtroppo ho avuto un paio di discussioni piuttosto calde su questo argomento, non so se le hai seguite
I rotatori sono stati ostracizzati dai tutti gli amici che hanno partecipato alla discussione quindi, per il momento , me ne sto lontano
Nel retro cervello non possono però fare a meno di chiedermi fin dove arriva la verità scientifica e dove finisce il pregiudizio

Sicuramente i rotatori hanno dei limiti, per esempio non funzionano in prossimità dello zenit in quanto la rotazione di campo diventa infinita
Da qui a dire che sono delle ciofeche però potrebbe essere un'altra cosa
Domanda
Li hai mai usati o visti usare in campo amatoriale ?

[paperbike]

Scusa Albertus ma se hai già il setup allora perché non fai questi test tu stesso almeno avrai la risposta ad una parte delle tue domande, poi ci farai vedere cosa hai ottenuto e sapremo darti un ulteriore consiglio.

[Franco Lorenzo]

Ciao Albertus,
il fatto che la tua montatura Az sia motorizzata è sicuramente un ottimo vantaggio ed un punto essenziale per poter andare avanti. Ti devo però dare una delusione sulla possibilità di effettuare pose di 2-3 minuti in quanto tutte le montature commerciali mostrano dei difetti nell'inseguimento. Difetti che vengono corretti/compensati dall'autoguida. Questo succede anche sulle montature equatoriali (un solo asse) ed a maggior ragione su quelle Az (due assi). Probabilmente con una focale di 750 ridotta a 470 cm (F 6.3) le pose potranno durare anche un minuto senza mostrare problemi di inseguimento (dipende dalla bontà della montatura). Difficile fare una previsione sulla magnitudine massima alla quale potrai spingerti. Dipende dal cielo (inquinamento luminoso) e dalla sensibilità della camera di ripresa. Credo comunque che fino alla 10a sia possibile arrivare. Per la spettroscopia potresti usare lo StarAnalyzer ottenendo spettri a bassa risoluzione per identificare e classificare i tipi spettrali delle stelle più luminose. Per la fotometria potresti ottenere le curve di luce di stelle pulsanti o ad eclisse abbastanza luminose ma per misure standardizzate (da pubblicare su AAVSO) serve il filtro fotometrico V che abbatte notevolmente la luminosità del setup.

Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

Scusa Albertus ma se hai già il setup allora perché non fai questi test tu stesso almeno avrai la risposta ad una parte delle tue domande, poi ci farai vedere cosa hai ottenuto e sapremo darti un ulteriore consiglio.


Forse perchè non ho la camera
la rotazione di campo non si apprezza visualmente in 2-3 minuti
Però mi sembra che l'oggetto rimanga perfettamente centrato

[Albertus]

Difficile fare una previsione sulla magnitudine massima alla quale potrai spingerti.
Dipende dal cielo (inquinamento luminoso) e dalla sensibilità della camera di ripresa. Credo comunque che fino alla 10a sia possibile arrivare. Per la spettroscopia potresti usare lo StarAnalyzer ottenendo spettri a bassa risoluzione per identificare e classificare i tipi spettrali delle stelle più luminose. Per la fotometria potresti ottenere le curve di luce di stelle pulsanti o ad eclisse abbastanza luminose ma per misure standardizzate (da pubblicare su AAVSO) serve il filtro fotometrico V che abbatte notevolmente la luminosità del setup.



Perfetto....Magnitudine 10 ?
Mi sarei accontentato anche di meno ;)
L'SA100 era in programma, capisco che non si possa usare uno spettroscopio con fenditura
Per il momento non intendo comprare i filtri che costano una fortuna
Comprerei un CMOS economico a colori
Mi risulta, anche se non ho tali ambizioni, che AAVSO accetta anche curve fotometriche in green purchè vengano dichiarate
Forse fanno loro la conversione in V

[Franco Lorenzo]

Comprerei un CMOS economico a colori
Mi risulta, anche se non ho tali ambizioni, che AAVSO accetta anche curve fotometriche in green purchè vengano dichiarate
Forse fanno loro la conversione in V

I sensori a colori hanno una sensibilità inferiore rispetto alle camere monocromatiche a causa della matrice di Bayer.
La banda Green si avvicina alla banda V del filtro fotometrico ma non è proprio la stessa cosa. Per elaborare correttamente le immagini a colori acquisite dovrai scaricarle nel formato raw.

Saluti
Lorenzo Franco

[Albertus]

ciao Lorenzo Franco

Un'ultima domanda
Ho notato che in fotometria e spettrografia si parla quasi sempre solo del rapporto S/N , da cui credo che dipenda la precisione delle misura
Vuol dire che due immagini a parità di S/N ma di diverso valore di S sono equivalenti per quanto riguarda gli studi fotometrici e spettroscopici ?

[Franco Lorenzo]

Ho notato che in fotometria e spettrografia si parla quasi sempre solo del rapporto S/N , da cui credo che dipenda la precisione delle misura
Vuol dire che due immagini a parità di S/N ma di diverso valore di S sono equivalenti per quanto riguarda gli studi fotometrici e spettroscopici ?

In tutte le misure di tipo scientifico si parta di segnale e di rumore. Il rumore non è altro che l'incertezza della misura. Una misura fotometrica ben fatta, con un rapporto S/N di 100, ha un'incertezza della magnitudine di 0.01 mag (un centesimo di magnitudine), mentre con un rapporto S/N di 10 si ottiene un'incertezza di 0.1 mag (un decimo di magnitudine).

Saluti
Lorenzo Franco

[paperbike]

Come promesso di seguito il link del video che ho creato ieri sera se non ricordo male la stella è Capella, comincia a spostarsi dopo circa 23 secondi ,considera che: ho effettuato stazionamento alla polare perfetto ,allineamento a tre stelle più una di calibrazione, ero a 1623mm di focale senza autoguida, lo spostamento determinerà poi delle piccole differenze di allineamento dei file finali, cioè gli spettri acquisiti non saranno tutti uguali, non è un grosso problema ma sarebbe meglio non ci siano, non oso pensare in AZ :shock::shock:

https://youtu.be/aqlHZgzPBs8

[Albertus]

Grazie paperbike

Gentile come al solito

Una buona AZ con GO TO , diciamo un CPC 800, però dovrebbe essere , vado a naso, anche più precisa di un EQ per quanto riguarda l'inseguimento, con la stella al centro dell'obiettivo appunto perchè non necessita dell'allineamento polare e neppure di una perfetta messa in bolla
Se al CPC 800 interponi un cuneo equatoriale trasformandola da AZ a EQ non vedo perchè l'inseguimento dovrebbe migliorare
D'accordo si lavora su 1 asse invece di 2 ma aggiungi un peso a sbalzo invece di lavorare con un carico perfettamente bilanciato


A parte questo
Non capisco per quale ragione non si possa usare l'AZ con SA100, sempre ponendo la stella in oggetto al centro dell'oculare
La rotazione di campo non dovrebbe avere alcun effetto dato che la stella è un'oggetto puntiforme

[paperbike]

Mah che dirti l'unico modo è provare, in fin dei conti con lo Sa100 non dovresti avere grossi problemi.