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Tiempo de subexposiciones


Christian Hilbert

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Christian Hilbert

Estimados,

 

Luego de algunas consultas y conversaciones con compañeros del foro, en particular con @juanfilas , @marianomf y @ricardo sobre como determinan el tiempo de subexposición de las fotografías, he visto que no todos tenemos los mismos criterios para hacerlo.

He leído varios libros que tengo, como ser "The Astrophotography Manual" de Chris Woodhause; "Astrpfotografía" de Thierry Legault; "The deep sky imaging premier" de Charles Bracken, que son de los últimos libros sobre astrofotografia que han salido al mercado, y todos tienen distintos métodos para determinar el tiempo de subexposicion.

Si bien en la teoría todos coinciden en lo mismo, a grandes rasgos sobre la necesidad de un tiempo mínimo que garantice que el ruido de lectura sea despreciable frente al propio ruido de fondo de la imagen, y con lograr una relación señal/ruido que garantice poder separar las nebulosidades mas tenues del ruido en el procesado. Asimismo, sobre la imposibilidad de estirar mucho cada subexposicion ya que a partir de un momento son mas los problemas que ello trae que el beneficio que se consigue. Pero el método que sugieren para lograrlo es distinto para cada autor.

Ademas, estuve investigando en Internet sobre el tema, y en particular estudiando con una articulo recomendado por @ricardohttps://www.lightvortexastronomy.com/measuring-your-camera-sensor-parameters-automatically-with-pixinsight.html, de Kayron Merciera, el cual esta muy bueno.

 

Finalmente pude concluir que existen dos recomendaciones en general:

    1. El tiempo de cada subexposicion debe ser el suficiente para que la curva del histograma este separada de la parte izquierda del mismo, sin que en la parte derecha se llegue a recortar señal

    2. El tiempo de cada subexposición debe calcularse considerando valores propios del equipamiento utilizado y del cielo que se quiere fotografiar, con una serie de formulas que aseguran que una SNR optima. (estoy resumiendo a groso modo el metodo, como para ponerlo en un renglón...)

 

Para poder ver que diferencias existen con cada método hice alguna pruebas, y en mi caso particular, con una cámara reflex canon T5 modificada full spectrum y refrigerada, un reflector SW Esprit 120ED, y con filtro antipolución CLS-CCD, desde la ciudad de Posadas, Misiones, Argentina. Vale mencionar que las fotos siempre las tomo con ISO 800 ya que es la que mejor relación tiene para esta cámara.

 

1) El primer método fue el que siempre utilice, y la verdad que es bastante impreciso, aunque extremadamente práctico. Por lo general se recomienda que el pico de la curva del light este entre 1/4 a 1/3 del histograma. Con la configuración anterior, con subexposiciones de 5 minutos, la curva en el histograma generalmente cumple los requisitos. Por lo que sin mediar mucho análisis, se hacen expo de 5 minutos y si el histograma esta bien, se sigue para adelante.

 

2) Con el segundo método, seguí dos procedimientos:

    2a) el procedimiento de lightvortexastronomy, el cual provee una planilla excel para poder calcular el tiempo de subexposición

    2b) el Script del Pixi: "Calculate Sky Limited Exposure v2.1"

 

En primer lugar tuve que ver los parámetros propios de mi cámara. Para ello utilice el scipt de Pixi: "Basic CCD parameters v0.3.1". Se deben usar un par de flats, un par de bias y un par de darks (con tiempos de exposición diferentes -60 y 600 seg-) con lo cual obtuve los siguientes resultados:

image.png.faed334bad056b17a0a47828285d43fe.png

Los principales parámetros de la cámara fueron los siguientes:

- Gain = 0.286 e/ADU

- Readout Noise = 3.191 e

- Dark Current = 0.016 e/second

- Full Well Capacity = 4680 e

Es importante destacar que según Sensorgen.info las pruebas del sensor de esta cámara, los resultados fueron a ISO 800: gain = 0,29; ruido de lectura= 3,5; rango dinámico = 3728. Por lo tanto, considerando la modificación de la cámara, vemos que los valores medidos por el SCRIPT del Pixi son muy similares a los publicados.

 

Luego, para el método 2a, utilice la planilla Excel "Optimum Exposures Calculator v2.2", que se puede bajar de la pagina web. Para ello cargue los datos de la cámara anteriormente obtenidos, y los datos de un light calibrado obtenido con una subexpo de 5 minutos, en donde medí con "statistics" del Pixi, la media en una preview zona del cielo osculo y en otra preview una zona brillante de la nebulosa.

image.png.14b18b040f9d5f924d6c79d84fce2445.png

El resultado fue que el tiempo de exposición optimo es de 2,82 minutos.(2m 49 seg)

Ademas que la cantidad de exposiciones optimas es de 27, para totalizar un tiempo total de integración optimo de 76,21 minutos.

 

Luego, utilice el método 2b, el Script del Pixi: "Calculate Sky Limited Exposure v2.1", obteniendo los siguientes resultados:

image.png.0f7495810fcc35b793e4e500e6fa2c1a.png

En este SCRIPT se dan varios resultados. En este caso:

E limit I = 2m 37 seg

E limit II = 1m 51 seg

Anstey limit = 3m 14 seg

 

Según las recomendaciones, el tiempo E limit I es el recomendado para hacer que el ruido de lectura sea despreciable frente al ruido de fondo del cielo. En los casos de cielos oscuros y donde se quiera obtener detalles de nebulosas muy tenues, se recomienda usar el modelo de Anstey

 

CONCLUSIONES:

1. Vemos que los resultados obtenidos con los dos métodos de calculo son muy similares: 2 min 49 seg versus 2 min 37 seg. (incluso con los 3 min 14 seg del método Anstey)

2. Con el método 1 de revisión del histograma utilizaba un tiempo de 5 minutos en casi todos los casos, ya que con ello el pico cae "cerca" de 1/4 del histograma. Esto es un poco mayor al tiempo optimo obtenido con los métodos anteriores. Seguramente es consecuencia de que siempre utilizo 5 minutos cuando la curva del histograma queda separada de la izquierda sin cortar las luces altas, pero nunca ajusto el histograma para que posicione el pico exactamente entre 1/3 a 1/4 del histograma. Como vemos en el histograma del light utilizado en el estudio, el pico esta a 1/3 "aproximadamente".

image.png.30ef22953ddc977aad9014114d18d1d3.png

 

Por lo tanto, si bien el método 1 es un poco mas tedioso, tampoco agrega demasiado trabajo a una noche de astrofotografia, y permite mejorar asegurar la calidad de las tomas, incluso reduciendo los tiempos de exposición en este caso en particular.

Voy a ver que resultados obtengo en próximas cesiones.

El presente no pretende ser un estudio científico ni nada por el estilo, sino solamente compartir con todos los interesados los resultados obtenidos y con ello intercambiar ideas en esta pasión que compartimos.

Un abrazo

 

image.png

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Hola Christian

 

a mi siempre los cálculos de exposicion me dieron valores cortos, y no termino de entender porque me sugieren tiempos tan cortos de expo. Lo que yo hago, en el caso de banda estrecha, es exponer 10 minutos, si veo que el "background" es bajo entonces puedo pensar de exponer mas tiempo. Al final para mi todo depende lo que busques, si el detalle tenue o las zonas brillantes. Me sorprendió el readout noise de 3 electrones que te tiro el calculo, y el fullwell de 4700, lo que te daria un rango dinámico de 1500 y monedas, pero reconozco que conozco poco y nada de reflex...

 

Saludos y buenos cielos!

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Christian Hilbert
hace 8 horas, ricardo dijo:

Hola Christian

 

a mi siempre los cálculos de exposicion me dieron valores cortos, y no termino de entender porque me sugieren tiempos tan cortos de expo. Lo que yo hago, en el caso de banda estrecha, es exponer 10 minutos, si veo que el "background" es bajo entonces puedo pensar de exponer mas tiempo. Al final para mi todo depende lo que busques, si el detalle tenue o las zonas brillantes. Me sorprendió el readout noise de 3 electrones que te tiro el calculo, y el fullwell de 4700, lo que te daria un rango dinámico de 1500 y monedas, pero reconozco que conozco poco y nada de reflex...

 

Saludos y buenos cielos!

Ricardo, contame un poco mas de lo que haces para saber si el background esta bien o si podes exponer mas tiempo.

El tema de los valores de la reflex, como habia puesto en el informe son similares a los publicados en las pruebas de Sensorgen, y comprueban lo que se publica en varios sitios sobre la capacidad de los sensores CMOS. Hice el mismo calculo con distintas bias, flats y darks, y los valores dieron casi identicos en todos los casos.

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Christian Hilbert
hace 9 horas, Godiex dijo:

Genial, me lo guardo para estudiarlo en su momento. Muchas gracias!

Dale Gracias, espero tus comentarios.

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Hola Cristian! muy buen análisis, lo único que agregaría es que esos resultados son para tu cielo en particular y esa noche en particular, si el cielo es mejor, con el mismo setup el tiempo de expo optimo va a aumentar y en cielos mas polucionados va a disminuir. Por eso debemos medir siempre si vamos a otro lado a sacar fotos.

 

Yo particularmente uso el método de "ruido de cielo 20x superior a ruido de lectura" este método se basa en que, inundado el ruido de lectura en un orden de magnitud (mas un coeficiente de seguridad de 100%), y dado un tiempo final de integración X (supongamos que tenemos 5 horas para hacer un objeto) no conviene seguir exponiendo mas allá, ya tenemos toda la info de la foto (de la mas tenue a la mas brillante) y apilar mas tomas nos da mas rango dinámico, con lo cual, el resultado final es mejor que menos tomas que sumen las mismas 5 horas finales.

 

Recordá que sumar tiempo de expo en una toma es lo mismo que apilar básicamente pero con el rango dinámico fijo (el de la cámara), con lo cual puede parecer conviene estirar lo máximo posible las tomas (que no es un mal método, pero creo no es el mejor) ya que garantizamos de esta manera sacar todos los detalles mas finos, pero, el apilado de distintos lights tiene la ventaja de aumentar el rango dinámico de la imagen, entonces, en este famoso punto llamado "tiempo optimo de obturación" tendremos la cantidad de tomas tal para 5 horas que maximizan el rango dinámico sin perder detalles finos tenues en el ruido de lectura.

 

La famosa formula es:

 

MinDN16 = (((ReadNoise * 20) / Gain) + BiasOffset) * 2^16/2^Bits de la cámara     (todo en DN o ADU que es lo mismo en este caso)

 

hace 10 horas, ricardo dijo:

Hola Christian

 

a mi siempre los cálculos de exposicion me dieron valores cortos, y no termino de entender porque me sugieren tiempos tan cortos de expo. Lo que yo hago, en el caso de banda estrecha, es exponer 10 minutos, si veo que el "background" es bajo entonces puedo pensar de exponer mas tiempo. Al final para mi todo depende lo que busques, si el detalle tenue o las zonas brillantes. Me sorprendió el readout noise de 3 electrones que te tiro el calculo, y el fullwell de 4700, lo que te daria un rango dinámico de 1500 y monedas, pero reconozco que conozco poco y nada de reflex...

 

Saludos y buenos cielos!

 

Ojo Ricardo que ahí tenes un error de concepto, no es lo que se busque, si detalles en las partes brillantes o en las partes oscuras, es sacar el máximo detalle para todo, no recuerdo donde tenes tu observatorio, pero si el cielo esta muy contaminado y tus filtros no son tan restrictivos (12 o 7nm por ejemplo) con cualquier cámara los tiempos van a parecer cortos respecto a los métodos clásicos, pero seguramente termines con un resultado final mejor. 

 

Hay un tema particular y es que chocan estos tiempos bajos de expo, pero normalmente son para cielos muy polucionados! en el campo es otro mundo. Por ejemplo:

 

Desde CABA (San Telmo, cielo clase 9-10), en Halfa 7nm con mi setup el tiempo optimo de obturación es de 2.5 minutos, yo tiro 3 min para garantizar mas todavía inundar el ruido de lectura (unos 1800ADU)

Desde Capilla del Señor, cielo clase 5, mismo setup tuve que tirar 7 minutos  para tener apenas 900 ADU, osea, al límite de este concepto.

Desde San Antonio de Areco, cielo clase 4, hay que estirarse a mas de 10 min

Desde Doyle, cielo clase 3-4, seguramente sean mas de 20 min de expo el tiempo optimo en Halfa 7nm, y en un cielo clase 1-2 da horas de obturación en banda estrecha  con lo cual, es imposible llegar y vamos a sacrificar algo que ojo no nos engañemos, a mas oscuro el cielo mas detalle tenue vamos a captar. 

 

Ni hablar si tenemos filtros de 1ra linea de banda estrecha (3nm por ejemplo) donde desde la ciudad vamos a tener que estirar bastante las tomas al ser estos super restrictivos. Y todo lo contrario para LRGB, donde desde CABA el tiempo optimo seguramente sea de unos pocos segundos.

 

Por supuesto, esto si bien tiene sus bases "científicas" no deja de ser una recomendación, estirar lo máximo posible las tomas también es una buena solución si el guiado siempre es perfecto y no hay nubes, pero con este método las estrellas van a salir un poco mas gordas y si perdemos una toma por x motivo perdemos mucho tiempo, sumado a que el rango dinámico final va a ser inferior.

 

Saludos!

 

Juan

 

Editado por juanfilas
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Está muy bueno reflotar este tema de vez en cuando, y repasar los criterios utilizados. Todo lo escrito en el hilo hasta ahora, creo que está muy bien y completo.

 

Para sintetizar, me gusta pensarlo de ésta manera: tratar de estirar los subs lo más posible, siempre que las zonas brillantes de interés no saturen. Esto asume que ni el guiado, ni nubes/aviones/satélites pasantes, limitan aún más las tomas. Lo único que no toma en cuenta este principio, es el efecto del dithering, que promueve hacer muchas tomas, aunque es difícil de cuantificar sus beneficios. Pero que los tiene, los tiene.

 

Después hay consideraciones prácticas. Yo trabajo con una librería de master bias y master darks, que renuevo cada año aprox. Por lo que tengo estandarizada la duración de los subs. Básicamente, para mi setup, uso 3, 5, 10 y 20 minutos, según cielo/objeto/filtro. Por ejemplo, para cúmulos globulares desde cielos relativamente oscuros y en LRGB, uso 3 minutos, cosa de preservar el perfil y color de las estrellas, aún en el núcleo del cúmulo (ej. OmegaCent). (Tener en cuenta que mis CCDs tienen bastante full well/ rango dinámico.) Para nebulosas brillantes, ej Carina, uso 5 minutos en banda ancha. Y para objetos más tenues, uso 10 minutos. En banda angosta, uso 20 minutos, y ahí juegan los otros factores limitantes (subs arruinados por algún tema, promover el dithering, etc.). Sino fuera por esos, seguramente podría estirar los subs más de 40 minutos desde cielos buenos, en la mayoría de los objetos.

 

Las DSLR tienen el agregado de elegir un ISO (o ganancia). Recomiendo una ganancia algo mayor a unitaria, digamos 1.2-1.3 e-/ADU, siempre que se hagan muchas tomas (digamos >8). Sino, acercarse a la ganancia unitaria. Esto permite preservar la resolución tonal, particularmente importante en zonas tenues.

 

Saludos,

Ignacio

 

 

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Christian Hilbert
hace 51 minutos, juanfilas dijo:

Yo particularmente uso el método de "ruido de cielo 20x superior a ruido de lectura" este método se basa en que, inundado el ruido de lectura en un orden de magnitud (mas un coeficiente de seguridad de 100%), y dado un tiempo final de integración X (supongamos que tenemos 5 horas para hacer un objeto) no conviene seguir exponiendo mas allá, ya tenemos toda la info de la foto (de la mas tenue a la mas brillante) y apilar mas tomas nos da mas rango dinámico, con lo cual, el resultado final es mejor que menos tomas que sumen las mismas 5 horas finales.

 

Recordá que sumar tiempo de expo en una toma es lo mismo que apilar básicamente pero con el rango dinámico fijo (el de la cámara), con lo cual puede parecer conviene estirar lo máximo posible las tomas (que no es un mal método, pero creo no es el mejor) ya que garantizamos de esta manera sacar todos los detalles mas finos, pero, el apilado de distintos lights tiene la ventaja de aumentar el rango dinámico de la imagen, entonces, en este famoso punto llamado "tiempo optimo de obturación" tendremos la cantidad de tomas tal para 5 horas que maximizan el rango dinámico sin perder detalles finos tenues en el ruido de lectura.

 

La famosa formula es:

 

MinDN16 = (((ReadNoise * 20) / Gain) + BiasOffset) * 2^16/2^Bits de la cámara     (todo en DN o ADU que es lo mismo en este caso)

Muchas gracias Juan por tus comentarios.

 

Con respecto al metodo de determinaciin del tiempo de sub exposicion que utilizas, al igual que los otros metodos descriptos en mi informe, todos tienen el mismo objetivo y diria que estan basados en la misma teoria. El tema es que el metodo practico para implementarlo arroja resultados bastantes dispares. El fin del informe fue estudiar los resultados obtenidos por 3 metodos distintos.

 

La formula que indicas da el valor del ruido de fondo a obtener en cada subexposiciJuan comentame por favor en la practica que valor de ReadNoise, de Gain y de Biasoffset pones en la formula, y como determinas cada uno de ellos.

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Christian Hilbert
hace 4 minutos, ignacio_db dijo:

Está muy bueno reflotar este tema de vez en cuando, y repasar los criterios utilizados. Todo lo escrito en el hilo hasta ahora, creo que está muy bien y completo.

 

Para sintetizar, me gusta pensarlo de ésta manera: tratar de estirar los subs lo más posible, siempre que las zonas brillantes de interés no saturen. Esto asume que ni el guiado, ni nubes/aviones/satélites pasantes, limitan aún más las tomas. Lo único que no toma en cuenta este principio, es el efecto del dithering, que promueve hacer muchas tomas, aunque es difícil de cuantificar sus beneficios. Pero que los tiene, los tiene.

 

Después hay consideraciones prácticas. Yo trabajo con una librería de master bias y master darks, que renuevo cada año aprox. Por lo que tengo estandarizada la duración de los subs. Básicamente, para mi setup, uso 3, 5, 10 y 20 minutos, según cielo/objeto/filtro. Por ejemplo, para cúmulos globulares desde cielos relativamente oscuros y en LRGB, uso 3 minutos, cosa de preservar el perfil y color de las estrellas, aún en el núcleo del cúmulo (ej. OmegaCent). (Tener en cuenta que mis CCDs tienen bastante full well/ rango dinámico.) Para nebulosas brillantes, ej Carina, uso 5 minutos en banda ancha. Y para objetos más tenues, uso 10 minutos. En banda angosta, uso 20 minutos, y ahí juegan los otros factores limitantes (subs arruinados por algún tema, promover el dithering, etc.). Sino fuera por esos, seguramente podría estirar los subs más de 40 minutos desde cielos buenos, en la mayoría de los objetos.

 

Las DSLR tienen el agregado de elegir un ISO (o ganancia). Recomiendo una ganancia algo mayor a unitaria, digamos 1.2-1.3 e-/ADU, siempre que se hagan muchas tomas (digamos >8). Sino, acercarse a la ganancia unitaria. Esto permite preservar la resolución tonal, particularmente importante en zonas tenues.

 

Saludos,

Ignacio

 

 

Gracias Ignacio. En realidad yo tambien hago lo mismo que vos. Utilizo siempre tiempos de sub exposiciones determinados que ya tengo las librerias de darks y bias. Uso 5 minutos con el filtro antipolucion y 10 minnutos con el Halfa de 12 nm. (siempre con la reflex modificada)

En la noche lo unico que hago es verificar al inicio que el pico del histograma este entre 1/4 y 1/3 del mismo, cosa que casi siempre ocurre con esos tiempos de exposición, y con esos filtros.

El tema es que es muy probable que pueda tener menores tiempos de exposición, segun las estimaciones que calcule y explique en el informe, y con ello obtener mejores resultados. La verdad es que la diferencia tampoco ha sido muy alta con la imagen en banda ancha. Voy a ver con la imagen H alfa que tiempo optimo me tira el programa....

 

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hace 23 minutos, ignacio_db dijo:

Está muy bueno reflotar este tema de vez en cuando, y repasar los criterios utilizados. Todo lo escrito en el hilo hasta ahora, creo que está muy bien y completo.

 

Para sintetizar, me gusta pensarlo de ésta manera: tratar de estirar los subs lo más posible, siempre que las zonas brillantes de interés no saturen. Esto asume que ni el guiado, ni nubes/aviones/satélites pasantes, limitan aún más las tomas. Lo único que no toma en cuenta este principio, es el efecto del dithering, que promueve hacer muchas tomas, aunque es difícil de cuantificar sus beneficios. Pero que los tiene, los tiene.

 

Después hay consideraciones prácticas. Yo trabajo con una librería de master bias y master darks, que renuevo cada año aprox. Por lo que tengo estandarizada la duración de los subs. Básicamente, para mi setup, uso 3, 5, 10 y 20 minutos, según cielo/objeto/filtro. Por ejemplo, para cúmulos globulares desde cielos relativamente oscuros y en LRGB, uso 3 minutos, cosa de preservar el perfil y color de las estrellas, aún en el núcleo del cúmulo (ej. OmegaCent). (Tener en cuenta que mis CCDs tienen bastante full well/ rango dinámico.) Para nebulosas brillantes, ej Carina, uso 5 minutos en banda ancha. Y para objetos más tenues, uso 10 minutos. En banda angosta, uso 20 minutos, y ahí juegan los otros factores limitantes (subs arruinados por algún tema, promover el dithering, etc.). Sino fuera por esos, seguramente podría estirar los subs más de 40 minutos desde cielos buenos, en la mayoría de los objetos.

 

Las DSLR tienen el agregado de elegir un ISO (o ganancia). Recomiendo una ganancia algo mayor a unitaria, digamos 1.2-1.3 e-/ADU, siempre que se hagan muchas tomas (digamos >8). Sino, acercarse a la ganancia unitaria. Esto permite preservar la resolución tonal, particularmente importante en zonas tenues.

 

Saludos,

Ignacio

 

 

 

Gracias Ignacio, los tiempos que comentas con tu setup, ¿se aproximan a los que da la formula 20x ruido de lectura? o preferís aumentar lo máximo posible las tomas asumiendo los riesgos que comentas.

 

Por otro lado, en la practica es cierto lo que comentas, yo me estoy armando las librerías de la cámara nueva y es lo mas simple a la hora de hacer fotos. El tema es que solo tengo una salida al campo y la diferencia con la ciudad es abismal respecto al tiempo que me da el calculo...

 

 

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hace 31 minutos, juanfilas dijo:

 

Gracias Ignacio, los tiempos que comentas con tu setup, ¿se aproximan a los que da la formula 20x ruido de lectura? o preferís aumentar lo máximo posible las tomas asumiendo los riesgos que comentas.

 

 

En banda ancha, en la mayoría de los casos lo que me limita es la saturación de zonas de interés brillantes (no alguna que otra estrella brillante que pueda saturar). Por ejemplo, cuando hice Cono/Piel de zorro, use tomas de 10 min, y me quedaron muchas estrellas centrales reventadas, aún con un full-well > 90ke-.

 

Tené en cuenta que el cálculo de "sky limited sub" deberías hacerlo con subs calibrados, sino un pedestal, o el fixed patter noise, te puede afectar el resultado. En cualquier caso, lo ideal desde el punto de vista del ruido final total, es maximizar el tiempo de los subs.

 

slds

Ignacio

Editado por ignacio_db
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Muy interesante!

Pero entonces si el objetivo es maximizar el rango dinámico, no habría que usar siempre el iso nativo, o sea 100 en la mayoría de las DSLR? O se trata de llegar a un valor de compromiso para que el tiempo de exposición por sub no se vaya al diablo, entonces llega un punto donde se prefiere recuperar rango dinámico de las sombras apilando, que levantarlo exponiendo mas tiempo?

Fernando

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hace 2 minutos, fsr dijo:

Muy interesante!

Pero entonces si el objetivo es maximizar el rango dinámico, no habría que usar siempre el iso nativo, o sea 100 en la mayoría de las DSLR? O se trata de llegar a un valor de compromiso para que el tiempo de exposición por sub no se vaya al diablo, entonces llega un punto donde se prefiere recuperar rango dinámico de las sombras apilando, que levantarlo exponiendo mas tiempo?

 

No, porque iso100 generalmente está asociado a una ganancia mucho mayor a 1, y perdés mucha resolución tonal. Por lo mismo, el ruido de lectura suele subir medido en electrones.

 

Ignacio

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hace 38 minutos, ignacio_db dijo:

 

En banda ancha, en la mayoría de los casos lo que me limita es la saturación de zonas de interés brillantes (no alguna que otra estrella brillante que pueda saturar). Por ejemplo, cuando hice Cono/Piel de zorro, use tomas de 10 min, y me quedaron muchas estrellas centrales reventadas, aún con un full-well > 90ke-.

 

Tené en cuenta que el cálculo de "sky limited sub" deberías hacerlo con subs calibrados, sino un pedestal, o el fixed patter noise, te puede afectar el resultado. En cualquier caso, lo ideal desde el punto de vista del ruido final total, es maximizar el tiempo de los subs.

 

slds

Ignacio

 

Si, son mas variables que hay que tener en cuenta, no es una formula tan lineal... los que usamos la ASI1600 se suma el amp glow, que si bien en la ultima versión se redujo considerablemente, sigue ahi en tomas muy largas...

 

Lo que no me queda claro en base a tu respuesta, suponiendo que estamos por encima de 20x ruido de lectura en la zona mas negra de la foto con tomas de 5 min por ejemplo, ¿no tiene menos ruido 20 tomas de 5 min con dithering que 10 de 10 min?

 

Super interesante el tema por cierto!

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hace 44 minutos, juanfilas dijo:

Lo que no me queda claro en base a tu respuesta, suponiendo que estamos por encima de 20x ruido de lectura en la zona mas negra de la foto con tomas de 5 min por ejemplo, ¿no tiene menos ruido 20 tomas de 5 min con dithering que 10 de 10 min?

 

 

La mejora por dithering no se puede cuantificar a priori, porque depende de cuan imperfecta sea la calibración (si fuera perfecta, no mejoraría nada). Como siempre quedan hot/cold pixels/fixed pattern mal calibrados, el dithering ayuda. Pero tenés que probar y medir para cuantificar el efecto.

 

En cuanto al criterio 20x, si tu cámara tiene un ruido de lectura de, digamos, 5 e-, 20x implica una señal de skyglow de 100 e-. Una típica escena del cielo tiene un rango dinámico de entre 8 y 12 f/stops (o más en casos extremos), digamos 10 para hacer cuentas. Esto implica que con una subexposición determinada con el criterio 20x, la zona más brillante va a ser 2^10 X 100 e- = 102.400 e-, que es un nivel que satura en todas las cámaras que conozco. Por eso, por lo general limita la saturación por sobre el margen de sky-limited. O podés combinar distintas tomas (HDR), para aumentar el rango dinámico.

 

Ahora, en el otro extremo, si estás haciendo un nebulosa oscura sin zonas brillantes ni estrellas muy brillantes, metele todo lo que puedas con la duración de la subexposición, aún pasando 20x, siempre que no sature.

 

Ignacio

Editado por ignacio_db
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1 hour ago, ignacio_db dijo:

 

La mejora por dithering no se puede cuantificar a priori, porque depende de cuan imperfecta sea la calibración (si fuera perfecta, no mejoraría nada). Como siempre quedan hot/cold pixels/fixed pattern mal calibrados, el dithering ayuda. Pero tenés que probar y medir para cuantificar el efecto.

 

En cuanto al criterio 20x, si tu cámara tiene un ruido de lectura de, digamos, 5 e-, 20x implica una señal de skyglow de 100 e-. Una típica escena del cielo tiene un rango dinámico de entre 8 y 12 f/stops (o más en casos extremos), digamos 10 para hacer cuentas. Esto implica que con una subexposición determinada con el criterio 20x, la zona más brillante va a ser 2^10 X 100 e- = 102.400 e-, que es un nivel que satura en todas las cámaras que conozco. Por eso, por lo general limita la saturación por sobre el margen de sky-limited. O podés combinar distintas tomas (HDR), para aumentar el rango dinámico.

 

Ahora, en el otro extremo, si estás haciendo un nebulosa oscura sin zonas brillantes ni estrellas muy brillantes, metele todo lo que puedas con la duración de la subexposición, aún pasando 20x, siempre que no sature.

 

Ignacio

 

Ok queda muy claro!, voy a medir las tomas calibradas ya que estaba midiendo en los crudos, por otro lado, tengo que ver cuando el amp glow empieza a molestar realmente. Desde la cuidad no me preocupa ya que el pésimo cielo satura el fondo rápidamente y es mas mas fácil llegar al famoso 20x que saturen las altas luces, pero en el campo encontrar el equilibrio Ruido de fondo, dithering, tamaño estrellas, guiado, nubes, amp glow, aviones, etc. Es complicado jeje

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hace 8 horas, Christian Hilbert dijo:

Ricardo, contame un poco mas de lo que haces para saber si el background esta bien o si podes exponer mas tiempo.

El tema de los valores de la reflex, como habia puesto en el informe son similares a los publicados en las pruebas de Sensorgen, y comprueban lo que se publica en varios sitios sobre la capacidad de los sensores CMOS. Hice el mismo calculo con distintas bias, flats y darks, y los valores dieron casi identicos en todos los casos.

 

Cuando hago adquisicion me fijo que valor de "background" en ADU me esta trayendo la foto, para eso tengo el CCD Inspecto en "autoOpen" de tal forma que de un pantallazo veo el FWHM, Aspect (redondez), fondo, contraste, etc. Fijate que la ultima columna es Altitude, y si lo comparas con Background vas a ver si la noche se mantiene (a mas altura menor background) o si se arruino.

 

image.png

 

Saludos y buenos cielos!

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Con la QHY9 tenia una bilbioteca de darks y bias con tiempos de 1, 3, 5, 10 y 15 minutos que llevo dos dias nublados y chau, con la primer apilada tengo los masters y no los toco de nuevo por 6 meses. Las QHY tienen una ventaja en manos adecuadas, podes setearle la ganancia y offset al valor que se te ocurra, hay un procedimiento para determinar el mejor valor, que lo subio Andres Chapman (meteoro), y es el que use siempre, pero hay tipos que setean las CCD's como si fuese una SPC900, yo hasta ahora me quedo con el valor "optimo". 

 

 

hace 7 horas, juanfilas dijo:

Ojo Ricardo que ahí tenes un error de concepto, no es lo que se busque, si detalles en las partes brillantes o en las partes oscuras, es sacar el máximo detalle para todo, no recuerdo donde tenes tu observatorio, pero si el cielo esta muy contaminado y tus filtros no son tan restrictivos (12 o 7nm por ejemplo) con cualquier cámara los tiempos van a parecer cortos respecto a los métodos clásicos, pero seguramente termines con un resultado final mejor. 

 

Hay un tema particular y es que chocan estos tiempos bajos de expo, pero normalmente son para cielos muy polucionados! en el campo es otro mundo. Por ejemplo:

 

Desde CABA (San Telmo, cielo clase 9-10), en Halfa 7nm con mi setup el tiempo optimo de obturación es de 2.5 minutos, yo tiro 3 min para garantizar mas todavía inundar el ruido de lectura (unos 1800ADU)

Desde Capilla del Señor, cielo clase 5, mismo setup tuve que tirar 7 minutos  para tener apenas 900 ADU, osea, al límite de este concepto.

Desde San Antonio de Areco, cielo clase 4, hay que estirarse a mas de 10 min

Desde Doyle, cielo clase 3-4, seguramente sean mas de 20 min de expo el tiempo optimo en Halfa 7nm, y en un cielo clase 1-2 da horas de obturación en banda estrecha  con lo cual, es imposible llegar y vamos a sacrificar algo que ojo no nos engañemos, a mas oscuro el cielo mas detalle tenue vamos a captar. 

 

Ni hablar si tenemos filtros de 1ra linea de banda estrecha (3nm por ejemplo) donde desde la ciudad vamos a tener que estirar bastante las tomas al ser estos super restrictivos. Y todo lo contrario para LRGB, donde desde CABA el tiempo optimo seguramente sea de unos pocos segundos.

 

Por supuesto, esto si bien tiene sus bases "científicas" no deja de ser una recomendación, estirar lo máximo posible las tomas también es una buena solución si el guiado siempre es perfecto y no hay nubes, pero con este método las estrellas van a salir un poco mas gordas y si perdemos una toma por x motivo perdemos mucho tiempo, sumado a que el rango dinámico final va a ser inferior.

 

 

Cada objeto es un mundo distinto, me refiero a lo que yo quiero buscar en la imagen, si lo mas sutil o lo mas brillante. Mi cielo es clase 8-9, por eso hago banda estrecha con el set baader narrowband.Los de 3 nm son tentadores hasta que ves el precio, salvo que te sobre y tengas setup para tomas larguisimas esta fuera de mi liga, aunque para probar hice una foto de 30 minutos con Ha de Trifida en una EQ6 pasada de peso (25 kgs) y anduvo perfecto. Siempre le presto atencion al detalle mas sutil que quiero capturar contra el fondo, si son 500 ADU's de diferencia se pone aspero levantar la info, voy mas por ese lado... 

 

Saludos y buenos cielos!

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hace 5 horas, ignacio_db dijo:

 

No, porque iso100 generalmente está asociado a una ganancia mucho mayor a 1, y perdés mucha resolución tonal. Por lo mismo, el ruido de lectura suele subir medido en electrones.

 

Ignacio

Ah, verdad, el ruido de lectura en las canon es todo un tema a ISO bajo. Me había olvidado de ese detalle. Igualmente los tiempos de exposición se hacen larguísimos.

Gracias!

Fernando

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Christian Hilbert
hace 2 horas, ricardo dijo:

 

Cuando hago adquisicion me fijo que valor de "background" en ADU me esta trayendo la foto, para eso tengo el CCD Inspecto en "autoOpen" de tal forma que de un pantallazo veo el FWHM, Aspect (redondez), fondo, contraste, etc. Fijate que la ultima columna es Altitude, y si lo comparas con Background vas a ver si la noche se mantiene (a mas altura menor background) o si se arruino.

 

image.png

 

Saludos y buenos cielos!

Ricardo, cuales son los valores de background que consideras altos o bajos?

Haces algun calculo que tenga que ver con el ruido de lectura de la camara?

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Ese análisis lo hice con fotos RGB viejas que tenia, pero básicamente me fijo que el fondo no sea alto, si me da un background de 100 es la nada misma, en las de estas fotos estaba detonado el fondo... 8000 es mucho... 8000 adus son detalles tenues que se los comio el fondo... no tengo una formula exacta, sino voy mirando como viene y chequeo el valor de background.. 

 

Saludos y buenos cielos!

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Christian Hilbert
hace 11 horas, ricardo dijo:

Ese análisis lo hice con fotos RGB viejas que tenia, pero básicamente me fijo que el fondo no sea alto, si me da un background de 100 es la nada misma, en las de estas fotos estaba detonado el fondo... 8000 es mucho... 8000 adus son detalles tenues que se los comio el fondo... no tengo una formula exacta, sino voy mirando como viene y chequeo el valor de background.. 

 

Saludos y buenos cielos!

Me sorprendio los valores cercanos a 8000 de las fotos que estabas tomado, porque en mi caso, estan entre 4500 y 5500 aprox.

 

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Sobre 65536, no esta tan mal, igual RGB desde mi observatorio es una perdida de tiempo, incluso para 300 segundos. Aca adjunto lo mismo pero para tomas en narrowband, fijate los tiempo de exposicion y el background.

 

Captura de pantalla 2019-03-09 14.51.44.png

 

Saludos y buenos cielos!

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  • ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:

     

    Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes.
    Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior.
    Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!

     

    Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más.
    Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.

     

    El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:

     

    Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol.
    Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0

     

    Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más.
    El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión. 

     

    Recomendamos leer ¿Cómo elegir un telescopio?

     

    Introducción a las monturas de telescopios

    Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.

     

    Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.

     

    Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial. 

     

    Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.

    Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad. 

     

    Ver todas las monturas

     

    Introducción a las cámaras para astronomía

    Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de "talla única" que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.

     

    Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.

     

    Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras planetarias, lunares y solares.

     

     

  • Astronomia Definición

    La astronomía es la ciencia que estudia los cuerpos celestes del universo, incluidos las estrellas, los planetas, sus satélites naturales, los asteroides, cometas y meteoroides, la materia interestelar, las nebulosas, la materia oscura, las galaxias y demás; por lo que también estudia los fenómenos astronómicos ligados a ellos, como las supernovas, los cuásares, los púlsares, la radiación cósmica de fondo, los agujeros negros, entre otros, así como las leyes naturales que las rigen. La astronomía, asimismo, abarca el estudio del origen, desarrollo y destino final del Universo en su conjunto mediante la cosmología, y se relaciona con la física a través de la astrofísica, la química con la astroquímica y la biología con la astrobiología.

     

    Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir, en algunos casos, en laboratorio, la ejecución de fenómenos celestes, como, por ejemplo, la química molecular del medio interestelar. Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente sobre el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.

    La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Edmund Halley han sido algunos de sus cultivadores. La metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la Astronomía comenzó con el desarrollo de la mecánica celeste y con las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la Astronomía se había desarrollado como una ciencia formal, con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.

     

    La palabra astronomía proviene del latín astrŏnŏmĭa /astronomía/ y esta del griego ἀστρονομία /astronomía/. Está compuesta por las palabras άστρον /ástron/ 'estrellas', que a su vez viene de ἀστῆρ /astḗr/ 'estrella', 'constelación', y νόμος /nómos/ 'regla', 'norma', 'orden'.

    El lexema ἀστῆρ /astḗr/ está vinculado con las raíces protoindoeuropeas *ster~/*~stel (sust.) 'estrella' presente en la palabra castiza «estrella» que llega desde la latina «stella». También puede vérsele en: astrología, asteroide, asterisco, desastre, desastroso y muchas otras.

    El lexema ~νομία /nomíā/ 'regulación', 'legislación'; viene de νέμω /némoo/ 'contar', 'asignar', 'tomar', 'distribuir', 'repartir según las normas' y está vinculado a la raíz indoeuropea *nem~ 'contar', 'asignar', 'tomar', distribuir'; más el lexema ~ία /~íā/ 'acción', 'cualidad'. Puede vérsela en: dasonomía, macrotaxonomía, tafonomía y taxonomía.

    Etimológicamente hablando la astronomía es la ciencia que trata de la magnitud, medida y movimiento de los cuerpos celestes.

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