Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Pozorovací kampaně, návody, výsledky, zajímavosti,...
Uživatelský avatar
opejcha
Příspěvky: 121
Registrován: 16. 08. 2005, 00:17

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #61 od opejcha » 18. 10. 2005, 20:13


brat napsal: Na ALTAN.Observatory je svetelnost 1/10.

Dalekohled na brněnské hvězdárně má průměr 400mm a z astrometrických fitů vychází ohnisko tak na 1750 mm. Takže světelnost je přibližně 1/4.4.

I samotný flatfield neodpovídá běžné kruhově symetrické vinětaci:

Uživatelský avatar
SmadnyMnich
Příspěvky: 2
Registrován: 22. 06. 2005, 15:35

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #62 od SmadnyMnich » 19. 10. 2005, 01:03

V principu existuji dve zakladni metody na konstrukci dobreho flat-fieldu. Jedno je ziskani snimku na obloze pri setmeni nebo svitani a druhe je porizeni snimku behem noci.

Ze svetle oblohy se del asnimek nasledovne: dalekohled se namiri do mista na priblizen opacne strane od mista, kam zapadlo Slunce. Uhlova vyska je mezi 40 a 70 stupni pricemz je vhodne pockat tak aby se to misto nachazelo v zemskem stinu, intenzita byla mezi 10 a 30 tisici ADU a misto bylo mimo huste hvezdne pole. Pak se delaji snimky s vypnutym hodinovym pohodem. Delka expozice by mela byt volena vzhledem k intenzite na snimku a take tak aby pripadne stopy hvezd nebyly moc velke. Takto se poridi minimalne 10 snimku, ktrere se pak pouziji pro vhodnou prumerovaci metodu.

Druha metoda je zalozena na porizovani velkeho mnozstvi snimku (minimalne nekolik desitek) behem noci se zapnutym hodinovym pohonem ale ruznych hvezdych poli.

Obecne se da rict, ze druha metoda dava podstatne lepsi vysledky nez prvni, pokud skutecne behem noci ziskame extreme snimku, protoze barevne slozeni (spektrum) nocni oblohy odpovida spektru snimku a ne rozptylene modre barve soumraku. Na druhe strane je podstatne obtiznejsi poridit takovy dobry flat.

Od flatu se musi odecitat temny snimek (coz je soucet biasu a tepleneho sumu).

Je nemysl s kameoru po flatu jakkoli manipulovat (je lepsi ani neostrit). NIcmene idea s otacenim neni uplne spatna, pokud se da otacet s celym dalekohledem.

Jako prumerovaci metodu je nejlepsi pouzit minimalizaci vhodne volene funkce s minimem kopirujicim gausovku a s orezanymi kridly . Jako pocatecni odhad se doporucujue pouzit median.

I presto, se bezne stava, ze ani takovyto flat nevyhovuje. Vetisnou je to proto, ze se pozoruje u obzoru, kde je nejaky gradient jasu oblohy. Pak nezbyva nez kazdy nedobre zkorigovany snimkek projet medianem (pouzivam kruhove nebo prstenocve okoli 70-150 pix) a ten pak pouzit jako dodatecny flat. Nemam vyzkouseno, jak moc velky vliv to muze mit na fotometricke chyby.

Pytel na hlavu je vhdone mit v kazdem pripade.

Uživatelský avatar
pesvo
Příspěvky: 366
Registrován: 08. 03. 2004, 17:19

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #63 od pesvo » 19. 10. 2005, 11:43


opejcha napsal:

Dalekohled na brněnské hvězdárně má průměr 400mm a z astrometrických fitů vychází ohnisko tak na 1750 mm. Takže světelnost je přibližně 1/4.4.

I samotný flatfield neodpovídá běžné kruhově symetrické vinětaci:

Ahoj,

to je zajímavé. Evidentně je vidět, jak píšeš, že tonení kruhově symetrické jako u mě nebo u Luboše. Jen takový troufalý dotaz. Nemáte v té 40 třeba čtvercové nebo obdélníkové sekundární zrcadlo nebo není tam něco. co by stínilo ve tvaru čtverce nebo odbdélníka ?
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)

Uživatelský avatar
opejcha
Příspěvky: 121
Registrován: 16. 08. 2005, 00:17

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #64 od opejcha » 20. 10. 2005, 02:18


SmadnyMnich napsal:
Ze svetle oblohy se del asnimek nasledovne: dalekohled se namiri do mista na priblizen opacne strane od mista, kam zapadlo Slunce. Uhlova vyska je mezi 40 a 70 stupni pricemz je vhodne pockat tak aby se to misto nachazelo v zemskem stinu, intenzita byla mezi 10 a 30 tisici ADU a misto bylo mimo huste hvezdne pole. Pak se delaji snimky s vypnutym hodinovym pohodem. Delka expozice by mela byt volena vzhledem k intenzite na snimku a take tak aby pripadne stopy hvezd nebyly moc velke. Takto se poridi minimalne 10 snimku, ktrere se pak pouziji pro vhodnou prumerovaci metodu.

Takto položené podmínky snad nejde splnit? Když mám snímat pole 40-70 stupňů nad obzorem a má být v zemském stínu, tak tou dobou už je snad hluboká noc, ne? Pokud se nepletu, tak navíc v našich zeměpisných šířkách může zemský stín vylézt jen 40+23.5 stupně nad obzor.




Jako prumerovaci metodu je nejlepsi pouzit minimalizaci vhodne volene funkce s minimem kopirujicim gausovku a s orezanymi kridly . Jako pocatecni odhad se doporucujue pouzit median.

Omlouvám se, ale tomu nerozumím. Proč minimalizovat nějakou funkci? Minimalizací funkce myslíte hledat minimum sumy čtverců rozdílů mezi naměřenými hodnotami a zvolenou funkcí?

Podle mě je situace taková, že vyberu-li ze snímků pixely na itém řádku a v jtém sloupci, tak mají nějaké pravděpodobnostní rozdělení (pro jednoduchost Gaussovo, ale správnější by asi bylo Poissonovo). Naším cílem je pak určit parametry toho rozdělení (střední hodnotu) co nejpřesněji.



I presto, se bezne stava, ze ani takovyto flat nevyhovuje. Vetisnou je to proto, ze se pozoruje u obzoru, kde je nejaky gradient jasu oblohy. Pak nezbyva nez kazdy nedobre zkorigovany snimkek projet medianem (pouzivam kruhove nebo prstenocve okoli 70-150 pix) a ten pak pouzit jako dodatecny flat. Nemam vyzkouseno, jak moc velky vliv to muze mit na fotometricke chyby.

Pytel na hlavu je vhdone mit v kazdem pripade.

Pozorovatelé planetek používají k odstranění gradientu pozadí způsobeného např. Měsícem proložení 2D polynomem nízkého řádu. To by mělo být pro danou situaci korektnější než mediánový filtr (ovšem neříkám, že s lepšími účinky).

Uživatelský avatar
opejcha
Příspěvky: 121
Registrován: 16. 08. 2005, 00:17

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #65 od opejcha » 20. 10. 2005, 02:32


pesvo napsal:
to je zajímavé. Evidentně je vidět, jak píšeš, že tonení kruhově symetrické jako u mě nebo u Luboše. Jen takový troufalý dotaz. Nemáte v té 40 třeba čtvercové nebo obdélníkové sekundární zrcadlo nebo není tam něco. co by stínilo ve tvaru čtverce nebo odbdélníka ?

Teď jsem v Praze, takže to nemůžu zjistit, ale pokud si dobře pamatuju, tak sekundár je klasicky eliptický. Ještě snad něco může být v ohniskovém prostoru, ale to nezjistím ani v Brně, protože oddělávat kameru se neopovažuju. Navíc by se pak musely pořídit nový flatfieldy :-)

Uživatelský avatar
pesvo
Příspěvky: 366
Registrován: 08. 03. 2004, 17:19

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #66 od pesvo » 20. 10. 2005, 12:10


opejcha napsal:

Teď jsem v Praze, takže to nemůžu zjistit, ale pokud si dobře pamatuju, tak sekundár je klasicky eliptický. Ještě snad něco může být v ohniskovém prostoru, ale to nezjistím ani v Brně, protože oddělávat kameru se neopovažuju. Navíc by se pak musely pořídit nový flatfieldy :-)

OK, zkusím se na to zeptat Miloše nebo techniků na HaP, snad mi k tomu něco řeknou. David Motl mi psal, že na jaro 2006 plánuje víkendový sraz CCD pozorovatelů na brněnské hvězdárně, takže tam by to bylo možné podrobně probrat.
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)

Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #67 od Pavuk_ » 24. 10. 2005, 22:29


pesvo napsal: Ahoj Pavuk_,

...

PS: O ten článek bych měl zájem, předem díky.
Prepac, ale zatial sa mi ho nepodarilo najst (stahujem sa do noveho bytu). Akonahle ho budem drzat v ruke, skenujem a házím ...

Uživatelský avatar
pesvo
Příspěvky: 366
Registrován: 08. 03. 2004, 17:19

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #68 od pesvo » 25. 10. 2005, 11:46

To Pavuk_:

Klídek, nic se neděje, stejně je škaredě...

Před pár dny, když bylo ještě jakžtakž počasí, tak jsem pár nocí zkusil takovou novou metodu v získávání Flatů, která by možná mohla zajímat i ostatní. V podstatě nejde o nic světoborného, princip je jen v tom, že když jedu celou noc měření (obvykle jednu hvězdu), tak k ránu (tedy po skončení astronomické noci), kdy už obloha začíná světlat, tak vypnu hodinový pohon a dalekohled namířím nějakých 40-50 st. nad obzor do místa, kde nejsou jasné hvězdy, přičemž měřím dál. Abych to vysvětlil: Na měření a řízení kamery používám CCDSoftV5 od Bisgue v módu Color Series, tedy měřím postupně ve třech filtrech (VRI) s nastavenými parametry (bin, exp. čas, delay, filtr...). Zpočátku jsou na snímcích vidět čárky od hvězd (když je obloha ještě tmavá), ale postupně se tyto čárky ztrácí, až začně převažovat obloha, která trvale jasní až do okamžiku, kdy se mi začne saturovat čip. Pro začátek jsem zvolil 3s expozice (běžné snímky dělám 30-60s) a když jsem potom prohlížel pořízené "Flaty" tak se v každém filtru našlo takových 5-10 ks, které měly homogenní osvětlení se střední hodnotou v intervalu <10.000 , 50.000>, což je pro Flaty ideální (při bin 2x2). Ty pak ručně "vyseparuju" ze všech ostatních a použiju je na tvorbu MasterFlatů pro jednotlivé filtry.

Výhoda tohoto postupu je, že pozorovatel nemusí vystihovat ten pravý okamžik na jejich pořízení (jak jsem psal dřív), protože vhodné osvětlení oblohy trvá jen pár minut a pro každý filtr je ten čas trochu jiný a také nemusí během jejich pořizování poskakovat kolem dalekohledu nebo s ním nějak manipulovat, prostě se v podstatě změří sami a následné zpracování udělám až v klidu a teple kanclu někdy později...
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)

Uživatelský avatar
opejcha
Příspěvky: 121
Registrován: 16. 08. 2005, 00:17

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #69 od opejcha » 26. 10. 2005, 17:18


pesvo napsal: Nebo šum A/D převodníku udávaný pro SBIG nějakých 20e, dělá ve výsledku (při gain 2.3e/ADU) 10 ADU (!), ale ve skutečnosti při měření konstantního světelného toku při střední hodnotě 30.000 ADU, budeš mít rozptyl +- 300 ADU. Možná je to taky šum, ale pak uváděných 20e je nesmysl...

Nedávno jsem byl ve fyzikálním praktiku poučen o Poissonově rozdělení. To v podstatě popisuje počet přijatých částic z radioaktivního zdroje za nějaký časový interval. Důležitější ovšem je, že směrodatná odchylka je rovna sqrt(N), kde N je počet detekovaných částic. Vzhledem k tomu, že detekce fotonů pomocí CCD není nijak odlišná od detekce částic z radioaktivního rozpadu, můžeme aplikovat Poissonovo rozdělení.

Ve výše popsané situaci bude bude směrodatná odchylka sigma = sqrt(30000*2.3)/2.3 = 115 ADU (při výpočtu musíme pracovat s detekovanými elektrony). 97% všech opakování pokusu pak spadne do rozmezí +/- 3 sigma, čemuž odpovídá právě těch 300 ADU.

Readout noise se musí přičíst k této chybě v kvadrátu a je zřejmé, že v tomto případě ho můžeme zanedbat. Roli začne hrát až pro ADU < 1000.

Z výše uvedeného také vyplývají některé omezení na dosažitelnou přesnost. Pro přesnost 0.01 mag musíme nashromáždit řádově 10 000 elektronů, ale pro 0.001 mag už 1 milion a to jak na vědeckém snímku, tak na flatfieldu, protože chyby se zákeřně šíří :)

P.S: Daophot (a tedy i munipack) počítá fotometrické chyby právě pomocí Poissonova rozdělení.

Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #70 od Pavuk_ » 02. 11. 2005, 19:26


pesvo napsal: Ahoj Pavuk_,

...

PS: O ten článek bych měl zájem, předem díky.
Prepac, ale zatial sa mi ho nepodarilo najst (stahujem sa do noveho bytu). Akonahle ho budem drzat v ruke, skenujem a házím ...


pesvo napsal: To Pavuk_:

Klídek, nic se neděje, stejně je škaredě...

nasiel som :) jmelí a házím ;) ale bacha ma to 1.4MB (skenovane rovno do PDF)
http://www.maxmedia.sk/privat/pavuk/download/ccdwinter98-theidealflatfield.pdf

Uživatelský avatar
voko
Příspěvky: 792
Registrován: 25. 04. 2005, 22:56

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #71 od voko » 21. 11. 2005, 00:55

Zpovzdálí jsem sledoval vaši diskuzi o pořizování flat snímků a dnes jsem při brouzdání po netu narazil na zajímavou bedýnku, jakou pro pořizování flat fieldů používá Russell Croman. Možná to bude pro někoho z vás i inspirace ...
Zde je odkaz:
http://www.rc-astro.com/equipment/light_box/index.htm
e-mail: vokope(at)cmail.cz

Uživatelský avatar
brat
Příspěvky: 515
Registrován: 03. 12. 2004, 03:29

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #72 od brat » 28. 01. 2006, 06:48

Pred par dny mi dosla trpelivost, kameru jsem sundal, rozebral a pod silnym svetlem dukladne vycistil filr i celni sklo kamery. Pri normalnim dennim svetle nebyly videt zadne necistoty, ale kdyz jsem si na filtr a sklicko posvitil silnou baterkou zblizka, objevily se necistoty, ktere mi zpusobovaly nehomogenni flat.

Kdyz jsem vse poradne vycistil a vylestil, vratil jsem opatrne filtr zpet a kameru pripojil zase k dalekohledu. Vcera a dneska jsem pozoroval a udelal nove flaty. A najednu jsou flaty temer ciste, bez prachovych zrn a cely snimek byl homogenni plocha (samozrejme s viditelnou vignetaci). Dnes jsem vyzkousel fotometrii na poli XX Leo bez autoguidingu (v blizkosti nebyla zadna hvezda, ktere bych se mohl chytit) a behem pozorovani mi hvezdy litaly po celem snimku. Kdyz jsem vse nakonec vyflatoval novym flat-fieldem, nestacil jsem se divit! Krivka byla dokonale hladka, bez hrbu ci skoku! Jen male nepravidelnosti pod hodnotou chyby mereni, ale to je i pri pouziti autoguidingu. No proste parada :-) Jak malo stacilo!

Cau Lubos
Bc. Luboš Brát

Uživatelský avatar
PPos
Příspěvky: 227
Registrován: 09. 01. 2006, 20:21

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #73 od PPos » 28. 01. 2006, 22:41


brat napsal: Pred par dny mi dosla trpelivost, kameru jsem sundal, rozebral a pod silnym svetlem dukladne vycistil filr i celni sklo kamery. Pri normalnim dennim svetle nebyly videt zadne necistoty, ale kdyz jsem si na filtr a sklicko posvitil silnou baterkou zblizka, objevily se necistoty, ktere mi zpusobovaly nehomogenni flat.

Kdyz jsem vse poradne vycistil a vylestil, vratil jsem opatrne filtr zpet a kameru pripojil zase k dalekohledu. Vcera a dneska jsem pozoroval a udelal nove flaty. A najednu jsou flaty temer ciste, bez prachovych zrn a cely snimek byl homogenni plocha (samozrejme s viditelnou vignetaci). Dnes jsem vyzkousel fotometrii na poli XX Leo bez autoguidingu (v blizkosti nebyla zadna hvezda, ktere bych se mohl chytit) a behem pozorovani mi hvezdy litaly po celem snimku. Kdyz jsem vse nakonec vyflatoval novym flat-fieldem, nestacil jsem se divit! Krivka byla dokonale hladka, bez hrbu ci skoku! Jen male nepravidelnosti pod hodnotou chyby mereni, ale to je i pri pouziti autoguidingu. No proste parada :-) Jak malo stacilo!

Cau Lubos
Ukaz aspon zopar snomkov na potesenie, pred a po oprave.

vah

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #74 od vah » 28. 01. 2006, 22:47


PPos napsal:
Ukaz aspon zopar snomkov na potesenie, pred a po oprave.

Teda kochat se flat snímkama, to už je dobrý úlet :)

Uživatelský avatar
ivanmsk
Příspěvky: 1463
Registrován: 17. 10. 2005, 02:35

Jak udělat kvalitní FLAT snímek?

Příspěvek #75 od ivanmsk » 28. 01. 2006, 22:52


vah napsal:

Teda kochat se flat snímkama, to už je dobrý úlet :)

Ked sa niekto podeli so skusenostou, tak to je podla Teba uletene? Mozno si to myslel ako pokus o vtip, alebo nie?
Orion N200/900, NEQ6Pro, CG5Adv, CCD Astropix 1.4+, Astropix 4.0, Canon 5D a 600D,  Ivan Majchrovič, ivan(bodka)bpu(slimak)chello(bodka)sk


Zpět na “Proměnné hvězdy”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host