M33 Triangelgalaxen - Mikael Mårtensson

[mikael]

Ny bild i galleriet
Objekt: M33 Triangelgalaxen
Exponering: 61*5min
Fotograf: Mikael Mårtensson
Teleskop: Megrez 90 med 0.8 reducer
Kamera: Canon EOS 350D
Kommentar: Taget över två nätter från en mörk plats i dalsland. Hade problem med att linsen immade tidvis.

Kalibrering med 5 darks och 10 offset. Inga flats. Alignad och stackad i iris. Efterarbetning i Rawtherapee.

Jag är inte helt nöjd med bakgrunden och en del kvarvarande heta pixlar.


Klicka for att se stor version av bilden

[AstroFriend]

Hej Mikael,
M33:an ser ju bra ut, de heta pixlarna stör inte så mycket. Du har lite äldre utrustning som Canon 350D, dessutom gamla hederliga IRIS. Höll på mycket med de förut och kameran kan ge väldigt bra resultat rätt hanterad.

Om du inte är rädd för att ge dig på lite krångligare program kan du testa det här:
http://astrofriend.eu/astronomy/tutoria ... ction.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Med det bör du få väldigt bra kvalite på förbehandlingen utan att behöva dark och bias, flats behöver du dock eftersom jag lagt in den delen med automatik. Det bygger på att man tagit bilderna med dithering, men jag ser i din bild på de heta pixlarna att positionen flyttat sig tillräckligt mellan bilderna för att det skall fungera bra. Har testat det på mina gamla Canon 350D bilder och fungerar bra, bara en sak som det inte rår på och det är ampglow, men det kan man ju redigera bort i efterhand.

Om du tar flats, du kan göra det enkelt med en T-shirt, bäst resultat om den är lite rosa då det ger bättre balans mellan färgkanalerna.

Vore kul om du testade och fick se skillnaden. Speciellt hur det kalibrerar med flats blir en enorm skillnad jämfört med de vanliga standardprogrammen.

/Lars

[mikael]

Tack för kommentarerna!

Ja kameran är snudd på antik! Jag har tänkt skaffa en ny så småningom och förhoppningsvis bygger jag klart min hembyggda CCD-kamera jag håller på med snart. Allt fram til AD-omvandlaren är klart. Håller på med datorinterfacet.

Jag har faktiskt fått bort det mesta av amp-glow och ojämnheterna i bakgrunden i en ombehandlad version, men jag lyckas inte få själva M33 lika fin igen

Tack, jag ska kolla in programmet du länkade. Är inte rädd för krångligare program.

Innebär dithering att man låter guidningen glida lite så att motivet inte hamnar i samma del av sensorn varje bild? Jag antar att flats måste tas samma natt eftersom kameran inte har samma orientering i förhållande till optiken annars?

/Mikael

[AstroFriend]

Hej Mikael,
Oj det lät avancerat att bygga sin egen ccd kamera. Är det med vacumkammare och kylning också? Vilken sensor har du fått tag i ? Bara sensorn kan ju kosta mer än en dslr kamera.

Dithering blir bäst med helt slumpartade rörelser i RA och DEC. För monokameror brukar rekommenderas 5 till 10 pixlar, jag har färg och när jag gjorde vanlig kalibrering fann jag att 10 till 20 pixlar gav bra resultat till debayerade bilder. Nu när jag istället demosaicar bilderna tror jag att jag kan minska förflyttningen. Skall testa snart.

Men det har visat sig fungera bra med bara den drift som blir pga ej precis polinställning, så prova på dina gamla bilder du har som inte är tagna med dithering.

Än så länge har jag tagit mina flats efteråt och återanvänder de dessutom. De kan därmed inte få bort damm på sensorn som nytillkommit. Har förutom att använda en datamonitor till kalibreringen använt mig av T-shirt tricket och det fungerade bättre än vad trott.

Canon 350D är även om den är antik i varje fall ganska bra. Du slipper de nyares små pixlar och raw filerna är mindre påverkade. Den har dessutom ingen dustremower vilket förenklar modifiering. Nya kameror har lägre brus, låg ampglow och man slipper utlösarkabeln.

Lars

[mikael]

Hej Lars,

PI-reglerad kylning med ett termoelektriskt element och ett kylfinger. Köpte en KAF1600 på ebay men har också en KAF0402. För första versionen ska jag använda KAF1600. Den har fler pixlar men är äldre och har mycket sämre QE än KAF0402. Jag kommer att berätta utförligt om projektet i någon tråd när det är klart, men just nu lägger jag hellre tid på själv projektet än att skriva långa foruminlägg

Jag ska prova med ImageJ. Nu när jag tänker på det har jag lekt med det programmet innan men jag ska ge det en ny chans. Skönt att det fungerar till Linux också eftersom jag kör det uteslutande (har kört Irir via wine). Det var längesedan jag skrev något i Java men jag skriver C++ och Python (och lite Lua, VHDL, bash, etc.) dagligen så det borde inte vara några problem.

Mvh,
Mikael

[hbar]

Hej Mikael. Låter trevligt att fler ger sig på ccd projekt. Har själv också köpt 1600 o 0402 när Kodak sålde ut när de lanserade nya "e" versionerna. De har blivit liggande i brist på tid men sen kom jag över en beg mikroskop kamera på ebay med 6303e som jag tänkte satsa på istället. Då har jag kylkammaren färdig (elektroniken kasserar jag).

Vilken plattform har du tänkt dig? Håller själv på med en xilinx+pic32 kort som jag gjort till kund men funderar på om det inte vore bättre med en front till r-pi. Då blir det lite lättare även för andra som skulle vilja göra liknande. Problem dock med att jag inte jobbat med linux o det kommer att behöva skivas en driver för att hantera spi med tillräcklig hastighet.

Klockning o ad interface är en baggis för xilinxen men pic32an skulle ev kunna hantera timingen själv med sina dma kanaler. Den är så mycket billigare o finns i liten kapsel. Gäller bara att klockpulser till ccd kan genereras utan jitter.

Sen har jag också funderingar runt ad. Jobbat mycket med datainsamling där man jobbar på bråkdelar av ppm. Svårt att få bra resultat med samplande omvandlare. Den gamla dual slope är perfekt men långsam. Använder mest sd-omvandlare o om den körs synkron med ccd klockningen så skulle man kunna kombinera snabb utläsning med långsam lågbrusig. Blir lite som den gamala dual slope. I den långsamma moden medelvärdesbildar man bort bruset under samplingstiden. Detta är dock lite svårare utan xilinxen. Vill kunna köra med 20 bitar och hantera både 16 o 32 bitars fits.

Måste också bli klar med mitt kombinerade filterhjul o slutare. Du har väl tänkt på att du måste ha mekanisk slutare till KAF chippen. Kunde vara kul om där fanns bitar vi kunde utbyta åsikter eller samarbeta med.

/Håkan

[AstroFriend]

Hej Håkan,
20 bit låter häftigt. Ser att sensorn har en FW cap på 100000 e-. De säger också att readout noise är 15 e- på FLIs kameror. Med 20 bit kunde du ligga på 0.1 e- per ADU och ändå klara hela signalen. Vad räknar du med att kunna hamna på i readout nosie och hur lång tid skulle det ta att läsa ut hela sensorn?

Det mesta jag sett på liknande sensorer är att de arbetar med 18 bit. Vid spektroskopi högre bit djup men då används ju oftast linje sensorer med betydligt större pixlar och därmed högre FW capacity.

Imponerande vilka grejor både du och Mikael ger er på. Är ju inte många som gör så, tyvärr är en del av förklaringen att sensorerna ligger på en prisnivå som gör att man bara lyckligtvis kan komma över de på intressanta prisnivåer.

FLIs kamera med den sensorn ligger på 9950 US Dollar.

/Lars

[mikael]

Hej,

Hej Mikael. Låter trevligt att fler ger sig på ccd projekt. Har själv också köpt 1600 o 0402 när Kodak sålde ut när de lanserade nya "e" versionerna. De har blivit liggande i brist på tid men sen kom jag över en beg mikroskop kamera på ebay med 6303e som jag tänkte satsa på istället. Då har jag kylkammaren färdig (elektroniken kasserar jag).

Vilken plattform har du tänkt dig? Håller själv på med en xilinx+pic32 kort som jag gjort till kund men funderar på om det inte vore bättre med en front till r-pi. Då blir det lite lättare även för andra som skulle vilja göra liknande. Problem dock med att jag inte jobbat med linux o det kommer att behöva skivas en driver för att hantera spi med tillräcklig hastighet.

Klockning o ad interface är en baggis för xilinxen men pic32an skulle ev kunna hantera timingen själv med sina dma kanaler. Den är så mycket billigare o finns i liten kapsel. Gäller bara att klockpulser till ccd kan genereras utan jitter.

Sen har jag också funderingar runt ad. Jobbat mycket med datainsamling där man jobbar på bråkdelar av ppm. Svårt att få bra resultat med samplande omvandlare. Den gamla dual slope är perfekt men långsam. Använder mest sd-omvandlare o om den körs synkron med ccd klockningen så skulle man kunna kombinera snabb utläsning med långsam lågbrusig. Blir lite som den gamala dual slope. I den långsamma moden medelvärdesbildar man bort bruset under samplingstiden. Detta är dock lite svårare utan xilinxen. Vill kunna köra med 20 bitar och hantera både 16 o 32 bitars fits.

Måste också bli klar med mitt kombinerade filterhjul o slutare. Du har väl tänkt på att du måste ha mekanisk slutare till KAF chippen. Kunde vara kul om där fanns bitar vi kunde utbyta åsikter eller samarbeta med.

Kul med 6303e! Jag har för en första version tänkt atmega328P för att styra ett servo till slutaren, mäta sensortemperatur, PI-reglera kylningen och generera klockpulserna till sensorn. Allt detta har jag provat och det fungerar. Sedan har jag tänkt mig att använda en FT232H för att kommunicera med ADC:n och med mikroprocessorn via SPI. FT232H ska klara 33 MB/s med libftdi som är standard för alla större linuxdistributioner. Det är just denna kommunikation jag har kvar att verifiera.

Jag har en sample-and-hold krets och en 16 bitars SAR ADC med 250 ksps på kortet just nu: LTC2364-16. Får se om det duger. Finns 18 bitars varianter med samma pinout.

Låter väldigt intressant men ett kombinerat filerhjul och slutare! Sammarbetar gärna. Vi kanske ska byta epostadresser? PM:a mig om du tycker att det låter bra.

Mvh,
Mikael

[hbar]

Mikael, du har fått min mail adr.

Lars, 10-15e är vid 10MHz. Största brusfaktorn är från fet/förstärkare och termiskt (resistorbrus). Detta kan reduceras med filter eller medelvärdesbildning. Visst är det bra med kort utläsning för fokusering mm men har man väntat 10 minuter på en exponering så är det bättre att utläsningen då tar en minut om detta ger 1/4 del av utläsningsbruset.

Med en sd omvandlare kan jag antingen ställa om fir-filtret eller bara ta medelvärdet av 16 gånger fler värden (fixar fpgan samtidigt som den skulle kunna subtrahera darks on the fly).

/Håkan

[AstroFriend]

Hej Håkan,
Håller fullständigt med dig, förstår inte heller att man skall offra lågt brus för hastighet vid utläsning. Många kameror har olika utläsningshastigheter. Kodaks äldre brukar ligga lite högre i brus, men AD omvandlaren är ju inte inbyggd i CCD sensorn som de i regel är på CMOS. Ger ju möjligheter att ta fram unika och bättre lösningar som du kan bemästra.

Om du kan komma ned i 3 e- readout på en sådan sensor hamnar den i en helt annan kvalitetsklass, dessutom med högre bit än den vanliga 2^16 nivån.

Förstår dock inte vad du menar med att utläsa flera gånger och medelvärdesbilda, är det binning du menar eller något annat?

När jag tittade på 1990-talet att bygga egna lösningar så föll det till att börja på det skyhöga priset på sensorer, men sedan verkade det vara knepigt att få tillräcklig kvalite på klocksignalerna till skiftregistren, kanske det finns bra och enklare lösningar på det idag, eller?

/Lars

[hbar]

Lars, att ändra till långsammare fir filter eller läsa flera värden med medelvärdesbildning (från samma pixel, både ofs o värde) ger reducering av hf brus. Innan jag analyserat frekvensinnehållet i bruset vet jag inte hur mycket detta kan sänkas. En sd-omv är mycket mindre känslig för störningar än en samplande men klockning av ccd måste ske synkront med sd-omv annars blir det interferens. Sen är där en tidsfördröjning i fir filter som gör att alla värden måste tidskorreleras. Fördelen med min tänkta lösning är att jag har full frihet vad gäller hur den skall arbete (VHDL i fpga eller c-kod i pic32). Att jag pillar med detta är primärt för att se hur bra jag kan få till det. En användbar kamera är bara ett mervärde. Mikael kommer säkert att få ihop sin snabbare och den blir förhoppningsvis lika bra som en köpe.

/Håkan

[AstroFriend]

Hamnade väl lite utanför själva astronomi bilden här, men ställer en sista fråga.

Var ju ett tag sedan man höll på med sådant och fick leta upp lite information:
https://en.wikipedia.org/wiki/Delta-sigma_modulation" onclick="window.open(this.href);return false;

Kommer ihåg att den typen av ADC bara användes i mycket långsamma förlopp, till ex. instrument förstärkare, volt meter typ.

Nu skall du läsa ut 10 miljoner pixlar, flera gånger per styck dessutom på 1 minut i 20 bit. Imponerande.

Men CCDns utgång är ju väldigt högomig, en laddning över en mycket liten kondensator, i storleks ordningen pico Farad. Sitter det en buffert förstärkare i CCDn eller får du bygga den själv och hur löser man det med dessa höga impedanser?

Kul du kan ge dig på sådana här saker. Blir ju verkligen en killer om du lyckas. Hittar man liknande lösningar bland amatörastrokamera tillverkarna?

/Lars

[Robert Habolin]

vilken rolig tråd! imponerande tekniskt kunskap det finns här.. blir kul att läsa om sen.

[hbar]

Lars, det sitter (på alla jag sett även mycket äldre) en fet eller en mer komplex förstärkare.

I slutet av 80 talet blev det populärt med sd-omv för audio. De var ofta bara 16 bitar med 50ksps. Den första jag använde till interferrometerm på 90 talet var en sådan även om vi körde den på 100ksps. Den vi har idag som är 10 år gammal är på 24 bitar o 2.5msps. Den ger > 100db sn men har då strömbalansering o galvanisk separering på alla data ledningar. Idag finns ännu snabbare om man vill ha. De är lite jobbigare att använda då de ger en kontinuerlig dataström som dessutom är tidförskjuten med rätt många sampels. Det behövs synkronisering o tidskorrelering till klockningen av ccdn.

Jag räknar inte med att köra snabbare (i höghastighets mode) än ca 2us per pixel vilket skulle ge 12 sek för en 6mp sensor. För fokusering så är det lätt att köra binning eller läsa ut delar av bilden för att komma ner i tid. Hur långsamt det blir i lågbrus mode beror naturligtvis på resultatet men möjligheten att ha full frihet är mycket värt.

Har även en "riktig" astro kamera som jag köpte på ebay:
Very high quality hefty steel or chrome plated brass CCD in vacuum chamber from astronomy application. CCD 1.5"X 1.5" , appears to be thermoelectrically cooled because of the large size of the chamber and the cooling fins on the back.. Has vacuum valve on back. Appears one could custom install a CCD chip and pull a vacuum. ... From Cryocam ll slo-scan low light, high definition camera now made by Micro-Luminetics, said to cool to -65C.

Han som sålde den för $109 trodde den var tom men den har en Ford Loral 2kx2k sensor i sig. Har tyvärr bara fått fram ett enkelt foto på ett datablad med pinouten (pdf datablad var inte så vanliga då). Fairchild imaging tog över tillverkningen och förmodligen är ccd442 en likadan eller liknande chip (går att hitta info om på nätet). Not på LaPalma lär ha anv en Loral 2kx2k så om någon som läser tråden o har info om den så vore jag tacksam. Toppen vore om man kunde få spec på pinouten på Cryocam anslutningen (tillverkaren finns inte längre men mailat den som stod för företaget utan svar) men annars så när det är dags så får jag hitta ett rent rum (renrum är tyvärr en dröm) o öppna den så jag kan se hur sensorn är kopplad. Bifogar en bild om någon känner igen den.

cc.jpg (12.16 KiB) Viewed 7293 times

/Håkan

[AstroFriend]

Hej Håkan,
Vilka spännande saker du får tag i !

Jag var på La Palma år 1997, då vi använde teleskopet var visuella kameran bortmonterad och istället var IR kameran monterad som vi använde. Men minns att den visuella var just 2k x 2k. Röranslutningarna som nämns för vakumanslutningarna, tror du inte de kan vara för kvävgas kylning? Stämmer ju ganska bra med temperaturen som nämns också. Vad jag vet var kameran på den tiden kvävgaskyld.

Jag skall kolla med mina kontakter, de har väl gått i pension idag och hårdvaran till kamerorna brukade byggas av Universitet i Frankrike, fast i det här fallet verkar det vara en köpt produkt.

Du kan undersöka den här länken, vet att det nämndes den kameran kunde fås med Fairchild chippet:
http://www.astrosurf.com/cavadore/techn ... /chungara/" onclick="window.open(this.href);return false;

Men det var nog på en äldre sida för här finns inte det nämnt. Vad jag minns hade Fairchild sensorn mycket högt utläsningsbrus, typ 20 e- eller något sådant.

På Universitet byggde det ett enkelt renrum av plastfolie på ca 2x2m, var väl någon sorts fläkt med filter kopplat till det också antar jag.

Update:
Fick denna information från Göran:
Jo, det stämmer att NOT hade en CCD-kamera från Loral på den kombinerade kameran/spektrografen ALFOSC, men som du påpekar så var den kyld med flytande kväve och jag vet inte hur det såg ut inuti kryostaten, men jag tvivlar på att mekaniken såg ut som på bilden.

Då vet vi den kameran satt på instrumentet alfosc.

Update:
http://www.not.iac.es/instruments/alfos ... wings.html" onclick="window.open(this.href);return false;

/Lars