CCD ljusläckage och flatbilder

Metoder för astrofotografering
Post Reply
Starsoft
Posts: 1501
Joined: 2007-09-20 14:21:00
Location: Gävle
Contact:

CCD ljusläckage och flatbilder

Post by Starsoft »

Hej på er

När jag har hållit på och pulat med min nya kamera i helgen så har jag förmodligen fått svaret på varför jag trots stora ansträngningar inte lyckades ta bra flatbilder med min Artemis 11002, samma problem gäller nog också för alla andra kameror som inte har mekanisk slutare så det vore intressant om någon annan har synpunkter eller erfarenheter av fenomenet. Jag har inte lyckats googla fram något bra på nätet.

När man exponerat bilden klart med en interline ccd så flyttas bildinformationen till en parallell bildarea som är skyddad för ljus, där transporteras den sedan ut under nedladdningstiden. Det här verkar väl ok tills jag nu upptäckte att den ljusskyddade delen av sensorn faktiskt är ganska ljuskänslig. Om man har en nedladdningstid på ett antal sekunder så hinner det samlas en hel del ljus under nedladdningen om man har ett ljust motiv. Det här leder till att när man tar flatbilder så blir dessa påtagligt ljusare i överkant på grund av att den delen av bilden läses ut sist och alltså hinner samla mest oönskat läckande ljus. När man sedan använder flatbilden så kommer den felaktiga gradienten att överföras till slutresultatet. När man tar riktiga astrobilder så ser man bara fenomenet vid ljusa stjärnor där det bildas ett ljust streck från stjärnan uppåt i bilden, ett fenomen skiljt från överexponering där ljuset flyter ut åt alla håll. Det var också helt omöjligt att ta vettiga bilder på månen med min Artemis, jag trodde det berodde på ett designfel i kameran men det är nog alltid så med megapixelsensorer som tar 10-20 sekunder på sig för att ladda ned en bild att det blir massor av ljusläckage om motivet är för ljust.

När jag har tagit flatbilder så har jag strävat efter att använda så kort exponeringstid som möjligt för att slippa använda darks till flatbilderna, typ 1s. Därför har min ljuskälla varit stark och nu när jag mäter i efterhand så ser jag att mina gamla flatbilder har ca 1000 ADU högre värden i överkant. Det är lite svårt att uppskatta när optiken suttit på, enklare om man lägger kameran på bordet och använder omgivningsbelysningen för att kontrollera om man lider av fenomenet. Har man lite längre nedladdningstider så går det nog också att tända ljuskällan först efter att kameran exponerat klart för att se hur mycket ljus som samlas in under nedladdningstiden. Kanske man kan lösa problemet om man har en snabb ljuskälla som synkas med kameran så att den släcks när flatbilden exponerats klart så att inget oönskat ljus samlas in under nedladdningstiden?

Hur som helst så med min Artemis som tog 18s på sig för att ladda ned en bild så blev resultatet eländigt och mina flatbilder knappt användbara, flatbilder som är de viktigaste kalibreringsbilderna :cry:

Synpunkter?

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
User avatar
GAIS
Posts: 651
Joined: 2007-12-13 21:22:54
Location: Lerum

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by GAIS »

Jag hade också lite krux med min Atik4022, innan jag fattade hur jag skulle göra.
Jag har inte de nedladdningstider alls som du har, och jag tror, som du säger, att det knappast är en fördel.
Mina bilder tar typ 2s i bin 1x1 vid nedladdning.

Jag försökte läsa mig till hur man skulle göra, och hälften stämde kanske i bästa fall för migl.

Såhär gör jag (jag använder ett belyst "flatpapper - som det står om mer på forumet...)

1) Jag tar väldigt korta flats typ aldrig över 0,5s - inte ens för Ha.
Längre exponeringar, som "alla" sa man skulle ta funkade inte alls lika bra (detta tror jag hänger i hop med nedladdningstiden).
Med andra ord har jag en rätt kraftig belysning.
Min enda regel är att exponeringar skall vara minst 1/2 innan saturering och inte över 2/3.
OBS lägg ni en fördröjning mellan exponeringarna på minst 5s - detta visade sig göra stor skillnad!!!!
Självklart är det en klar fördel att ta flatsen när det är mörkt runt omkring.

2) Normalt tar jag 10st per filter och jag tar alltid nya flats vid varje fototillfälle.

3) Man kan ALDRIG avgöra genom att titta på en flat o avgöra om den är bra (inte enligt mig i alla fall).
Ibland ser dom för jävliga ut - men funkar perfekt.

ETT BRA TIPS:
Hur kom jag fram till vad som passade min setup?
Jag satte helt sonika en DSLR på teleskopet och fotade flats i autoläget (dessa blir enligt mig alltid bra).
Jag tittade på hur flatsen såg ut i Maxim (alltså inte på bilden utan på dessa data, saturering, ADO etc...)
Sen försökte jag få fram samma kurva, typ en gauss/regelbunden kyrkklockakurva, till min Atik med kortast möjliga exponering - och jag var hemma!

Sen har jag en känsla att snabba teleskop är svårare att ta flats med (jag har f7)
// mvh Mattias (http://www.Astrofoto.nu)

- CGEpro:
--- WO FLT110 f/7 Triplet+WO flattener+Atik 4022 mono (för L och Ha)
--- Borg 76mm f/5 Triplet+StarlightXpress Lodestar (guidning)
--- TS 90mm f 6 Triplet+TS flattener+Canon 450D IRmoddad (för färgdata)
Starsoft
Posts: 1501
Joined: 2007-09-20 14:21:00
Location: Gävle
Contact:

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by Starsoft »

Jag har inte de nedladdningstider alls som du har, och jag tror, som du säger, att det knappast är en fördel.
Fördelen med långa nedladdningstider är att det blir mindre brus (mycket mindre), jag tror också att det redan vid 2 sekunders nedladdningstid blir en vertikal gradient även med din kamera. Jag är mer än lite intresserad av resultatet om någon skulle vilja prova att ta några flats bara med rumsbelysning och utan optik för att se om det blir en gradient även med den aktuella kameran. Jag oroar mig lite för att det finns något trick att ta till som jag inte känner till som jag skulle behöva använda i min nya kamera. De enda användbara exempel på flatbilder tagna utan optik som jag hittat är till en Atik 314L+ som har en nedladdningstid på knappt 2s och även där syns gradienten tydligt.

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
User avatar
GAIS
Posts: 651
Joined: 2007-12-13 21:22:54
Location: Lerum

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by GAIS »

Flats utan optik känns inte som dom kommer göra jobbet fullt ut (donuts, vinjettering etc..) om man inte har helt ren optik och ingen vijetering (vilket inte finns i vår skara... tror jag).

Frågan är ju dessutom hur jämn belysningen är av ccd'n i verkligheten genom tuben.
När jag tittar på min flats så stämmer din teori att den är ljusare i ena kanten. Men detta gäller även på L bilder (men inte lika mycket).
Oavsett ger mina flat stacks riktigt bra resultat.

Se exempel nedan (flats som ser för jävliga ut - men gör ett bra resultat).
Ursäktar för den taffliga redigeringen (i jpg) men tanken var att visa flats och påverkan.
Mäter jag i resultatbilderna är det rätt OK.
Attachments
IC5146 exempel.jpg
IC5146 exempel.jpg (2.64 MiB) Viewed 3016 times
// mvh Mattias (http://www.Astrofoto.nu)

- CGEpro:
--- WO FLT110 f/7 Triplet+WO flattener+Atik 4022 mono (för L och Ha)
--- Borg 76mm f/5 Triplet+StarlightXpress Lodestar (guidning)
--- TS 90mm f 6 Triplet+TS flattener+Canon 450D IRmoddad (för färgdata)
Starsoft
Posts: 1501
Joined: 2007-09-20 14:21:00
Location: Gävle
Contact:

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by Starsoft »

Flats utan optik känns inte som dom kommer göra jobbet fullt ut (donuts, vinjettering etc..) om man inte har helt ren optik och ingen vijetering (vilket inte finns i vår skara... tror jag)
Meningen med en flatbild utan optik är enbart för att kunna mäta ev. ljusläckage (och även andra kameraegenskaper), inte ett använda som en flatbild för bildkalibrering. I dina flatbilder du visar här så är det så mycket vinjettering och optiska effekter så det är svårt att se en ev. ljusgradient. En gissning kan vara att den är 50-100 ADU ljusare i överkant men det är vanskligt att uppskatta, men om det förhåller sig så så är det nog så att ljusläckage är något man kan behöva ta hänsyn till om man verkligen vill pressa ut det sista ur sina exponeringar med hjälp av så nära perfekta flatbilder som det går att komma.

Det verkar efter lite mer googlande som att ljusläckage under nedladdningen av en bild från ccd är något som finns i alla ccd kameror och inget som beror på en konstruktionsmiss i min egen kamera. Fenomenet blir väldigt påtagligt i mitt fall genom att det i väntan på buffertminne bara går att läsa ut 0,05 megapixel/sekund och jag testar i rumsbelysning. Det positiva med långsam nedladdning är annars som jag nämnde tidigare att bilden blir fantastiskt ren och fri från brus. Vissa komersiella kameror har väl ett "slow-scan" läge tror jag, man kan gott tänka sig att det kan få ta en minut att ladda ned bilden om man exponerat 30 minuter med ett smalbandsfilter om den långsamma nedladdningen gör bilden mindre brusig.

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
User avatar
Robert
Site Admin
Posts: 2983
Joined: 2005-12-06 11:07:12
spamtest: JA
Location: Alingsås
Contact:

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by Robert »

Min SXV-H9 har lite ljusläckande när elektroniska sökaren är stängd har jag märkt. Min QSI har mekanisk slutare så ditt problem borde inna finnas på min QSI men jag kan säkert prova någon gång om du är nyfiken.
Starsoft
Posts: 1501
Joined: 2007-09-20 14:21:00
Location: Gävle
Contact:

Re: CCD ljusläckage och flatbilder

Post by Starsoft »

Min QSI har mekanisk slutare så ditt problem borde inna finnas på min QSI men jag kan säkert prova någon gång om du är nyfiken.
Nyfiken är man alltid på kunskap som kan vara användbar.

Jag har funderat lite mer på konsekvenserna av ljusläckage i slutarlösa kameror när man tar flatbilder och det borde vara så att kameran även läcker ljus på samma sätt när man tar de "riktiga" bilderna, därför fungerar flatbilderna ganska bra när det gäller bakgrundsnivån trots ljusläckaget om man inte har för stor vinjettering.

Vid fotometri däremot så bör väl ett fel i flatbilden på några procent i bildens överkant leda till motsvarande fel vid mätningar av stjärnornas ljusstyrka vilket blir närmast katastrofalt, så en mekanisk slutare är nog bra om man ska pyssla med fotometri. Det här kan förmodligen vara en av anledningarna till att det råder så delade meningar om man alls ska använda flatbilder för fotometri, flatbilder i allmänhet är för all del svåra att få bra.

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb