Přesná CCD fotometrie

Pozorovací kampaně, návody, výsledky, zajímavosti,...
grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #46 od grajda » 09. 03. 2009, 21:34

Přesto díky... Obávám se však, že stejně zase moje volba skončí u té ST 402 ME+BVI. Jen, kdyby nebyla tak závratně drahá... ...proto se snažím pídit po levnější variantě. Takže otázku "FF" nestahuju.
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #47 od grajda » 09. 03. 2009, 21:42


O nic nejde, nad pixely jsou mikročočky, které soustředí většinu světla na pixely. A i kdyby ne, o nic nejde. Hvězda je obvykle stejně rozprostřena přes více pixelů, a struktura senzoru je všude stejná.

Ve fotometrii je zaostření na jeden, dva pixely nežádoucí. Je potřeba mít obraz hvězdy dostatečně jemně vzorkovaný.
Aha. Tak tohle jsem chtěl slyšet, díky. A teď: Co si představit pod pojmem rozostřený? A není lepší místo rozostření nechat proměnku a srovnávačku rovnou proběhnout přes více pixelů při vypnutém motoru? Pokud ne, proč?

Dělají se průměry z více měření, popř. více snímků a z nich jedno měření?

A k těm mikročočkám... ...nezáleží náhodou na poloze místa s nejvyšším osvětlením vůči mikročočce? Ona má ty mikročočky i moje vyhlídnutá ST 402... ...nejsou lepší kamery bez nich? Mají izolece jednotlivých pixelů FF čipu zanedbatelně malé plochy vůči ploše pixelů, řekněme na hranici přesnosti měření, např. 1% Jak moc se to liší podle konstrukce čipu? Omlouvám se hluboce za svoje dotazy, jen se snažím sbírat informace do budoucna.
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

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

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #48 od brat » 10. 03. 2009, 00:00




A k těm mikročočkám... ...nezáleží náhodou na poloze místa s nejvyšším osvětlením vůči mikročočce? Ona má ty mikročočky i moje vyhlídnutá ST 402... ...nejsou lepší kamery bez nich? Mají izolece jednotlivých pixelů FF čipu zanedbatelně malé plochy vůči ploše pixelů, řekněme na hranici přesnosti měření, např. 1% Jak moc se to liší podle konstrukce čipu? Omlouvám se hluboce za svoje dotazy, jen se snažím sbírat informace do budoucna.

Mikročočky nejsou nic co bys při používání kamery poznal. Rozhodně jsou lepší CCD čipy s nimy než bez nich. Čip s mikročočkami má asi 2x vyšší citlivost než bez nich. Takže určitě doporučuju.

Bc. Luboš Brát

grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #49 od grajda » 10. 03. 2009, 20:44


Mikročočky nejsou nic co bys při používání kamery poznal. Rozhodně jsou lepší CCD čipy s nimy než bez nich. Čip s mikročočkami má asi 2x vyšší citlivost než bez nich. Takže určitě doporučuju.
Ta 2* vyšší citlivost platí i pro FF čipy? To jsou "hranice mezi aktivními ploškami pixelů" tak mohutný?
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

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

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #50 od brat » 13. 03. 2009, 18:48



Hmm, flat field... Jeho nedokonalost by podle mě měla mít negativní vliv, ať se hvězda mezi pixely pohybuje, nebo ne, ne? Nebo se mýlím, ale pak nevím, proč?

Pokud se hvězda po čipu nepohybuje, tak nedokonalost flat-fieldu se neprojeví, respektive systematické chyby způsobené měřením v různých částech čipu budou během celého pozorování stejné a tím pádem nebudou způsobovat artefakty na světelné křivce.

Nejvýraznější artefakty (umělé skoky na křivce způsobené špatným flat-fieldem) nastanou v okamžiku, kdy jsi po průchodu hvězdy meridiánem nucen proložit montáž. Celé zorné pole se otočí o 180°. Srovnávací a proměnná hvězda tím pádem leží v jiném místě, případně se prohodí, pokud je máš v krajích zorného pole a chyba flatu se ještě zdvojnásobí.

Tímto způsobem dochází k chybám až o 0,1 mag - a to i při pečlivém získávání flat-fieldu.

Úplně tento artefakt odstranit lze složitým matematickým postupem, kdy se vypočítá super-flat-field a tím se dodatečně vydělí CCD snímek. Super-flat-field je v podstatě zmapování nehomogenit za pomoci přesného proměření velkého počtu hvězd v CCD snímku před a po proložení. Ale aby to fungovalo, musí být v zorném poli k dispozici větší množství (20 a víc) poměrně jasných hvězd, na kterých se super-flat zkalibruje.

Ideální je samozřejmě mít vidlicovou montáž, kterou není třeba prokládat...

Čau Luboš
Bc. Luboš Brát

VK
Příspěvky: 1851
Registrován: 12. 12. 2008, 21:59

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #51 od VK » 14. 03. 2009, 13:49

Prakticky se k tomu dá dodat, že pozorovatel proměnných hvězd nepotřebuje jen vhodnou CCD-kameru a fotometrické filtry, ale spíš vhodnou soustavu CCD-kamera - fotometrické filtry - dalekohled - montáž - pozorovací stanoviště. A kvalita série surových snímků nezbytných k zjištění chování nějaké hvězdy v určitém časovém intervalu je potom dána kvalitou všech 5 "elementů".

Ještě jsem zapomněl na počítač, bez kterého by kamera neběžela - a na kterém se taky snímky zpracovávají.

Ale omezíme-li se na tu "dalekohledovou část podmínek", je třeba na to pohlížet jako na celek. Bohužel výrobci montáží vyrábějí téměř výhradně montáže německé. Většina odběratelů nejsou proměnáři a ani nemají tak přesné (a vpodstatě spíš vysoké) požadavky na montáže.

Bohužel se v amatérské astronomii příliš nevžilo řešení soustav (ani optických) jako celek. Mikroskopy se běžně (už dlouho) navrhují s ohledem na to, k jakým účelům budou sloužit. U dalekohledu jsem se ještě nesetkal s tím, že by někdo řešil jako celek např. dalekohled určený primárně k zaokulárové projekci Slunce. Vždycky se jednalo spíš o jakýsi "standardní" dalekohled, doplněný pouze slunečním filtrem. A podobně by se dělalo v oblasti proměnných hvězd.

V. K.

Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 14834
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 46
Kontaktovat uživatele:

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #52 od MMys » 14. 03. 2009, 16:17

Ale vždyť to tak není, jsou specializované dalekohledy a není jich málo. Prostě jsou dalekohledy určené primárně pro vizuální pozorování, respektive jako univerzální dalekohledy, a pak jsou dalekohledy-astrografy určené primárně pro fotografování či snímání CCD kamerou. Ty jsou již uzpůsobené tak, aby rovné korigované pole určité velikosti.
A jestli tyto dalekohledy použijeme k fotometrii, astrometrii nebo jen dělání hezkých obrázků je úplně jedno.

Jak si podle sebe představuješ dalekohled pro pozorování proměnných hvězd ? V čem se bude lišit od dalekohledu pro astrofotografii, který si můžeš normálně koupit ?
http://foto.astronomy.cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N300/1200, N185/610, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, CCD G3-16200

Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 14834
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 46
Kontaktovat uživatele:

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #53 od MMys » 14. 03. 2009, 16:26

A k těm montážím - s vyjímkou Cassegrainů (resp. dnes většinou SCT) (které se dají koupit s vidlicí) je naprostá většina prodávaných dalekohledů typu, který se do vidlice nehodí (refraktory, newtony).

Navíc, vidlicová montáž obvykle musí být udělaná pro konkrétní dalekohled, a není to zrovna vhodný kandidát na samostatný prodej.

Vidlice se samozřejmě koupit nechá, obzvláště pro větší přístroj, výrobců je několik, ale z pochopitelných důvodů to není běžné zboží v obchodech s astrotechnikou.
http://foto.astronomy.cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N300/1200, N185/610, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, CCD G3-16200

Uživatelský avatar
robert
Příspěvky: 227
Registrován: 26. 01. 2006, 02:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #54 od robert » 14. 03. 2009, 21:39


A tohle už určitě někdo přede mnou spočítal... Kolik pixelů má teda FWHM zabírat, aby měření za něco stálo? A liší se to u kame r s a bez mikročoček?
Jak mně to po praktické stránce naučil Petr Svoboda : Otevřu si snímek v Maxim DL - zobrazit - line profile a říznu si proměnku v největším průměru.Graf by neměl mít více vrcholů - vyhodnocovací program to může vzít jako více hvězd.Ale jak píše Luboš-je to problém především u měření pomocí teleobjektivu - dostat ve všech filtrech grafy s jedním vrcholem, v oblasti zhruba 2-5 pixelů.

grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #55 od grajda » 15. 03. 2009, 14:07

Díky za odpovědi pánové.

Ještě poslední dotaz. Není lepší, než dělat super flat field a pod. dát obě hvězdy stejně daleko od středu ZP a vyfotit dva snímky, pootočené o 180°, tj. proměnka a porovnávačka si prohodí místo? Teoreticky by to tak šlo i bez FF, nebo i SFF, nebo jen s hrubým FF... Zkusil jste to někdo někdy? Pokud ne, proč? A nezapoměl jsem pomyslet na nějaký detail- fungovalo by to takhle?
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

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

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #56 od pesvo » 15. 03. 2009, 14:59

Zdravím,

to by šlo dost těžko. Za prvé s kamerou na ok. výtahu nesmíš vůbec hýbat (maximálně ostřit), aby se Ti nerozhodil MasterFlat. Za druhé na vidlici jaksi nemáš z principu možnost měnit orientaci čipu vůči RA a DE (většinou se volí delší strana čipu rovnoběžná buď s RE a nebo s DE a ne nějaká "obecná poloha"). Šlo by to snad u německých montáží, ale tam by ses mohl občas dostat do tzv, mrtvých poloh, kdy Ti bude tubus narážet do noh stativu apod. Ale nejdůležitější věc - u kvalitní fotometrie zcela zpomneň na to, že Ti bude stačit měření jen proměnné vůči srovnavačce - to ani náhodou. Čím půjdeš k přesnějším výsledkům (řekněme pod 50 mmag. u V-C), tím více se nebudeš stačit divit, co se tam všechno mění. Takže jako naprosté minimum se vždy berou kromě VAR a COMP hvězd ještě minimálně dvě Check (CHK1, CHK2...) hvězdy a při vlastním zpracování snímků se porovnavají měření mezi těmito všemi čtyřmi objekty. Dost často pak z toho vypadne, že se některá s nich mění (i když by vůbec neměla) nebo má "špatné" (ve symslu odlišné) spektrum (rozložení energie v závislosti na vlnové délce) nebo Ti třeba u některé z nich vleze do clonky o 5 mag. slabší hvězda na pozadí, kterou na snímku ani nezaregistruješ, ale těch 5 mag. Ti zvlní V-C právě o 1% nebo-li o 10 mmag. atd., což jsou všechno efekty, které Ti dokáží výsledno křivku pořádně rozhodit.

Ono skutečně udělat dobrý MasterFlat je fakt problém a nároky na něj rostou se zvětšujícím se zorným polem. U takového pole 2x3 st. už je vidět i trend jasu oblohy (při pořizování Flatů za soumraku nebo rozbřesku) nejen od Slunce, ale třeba i od Měsíce nebo pouličního osvětlení, je-li nějaké v blízkosti...
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)

grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #57 od grajda » 15. 03. 2009, 20:21

Ahoj, díky za vysvětlení. To jsem netušil, že se musí porovnávat podle více hvězd, pak je jasno. Jsou ještě nějaký věci, co by mě jako začátečníka nenapadly?
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

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

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #58 od pesvo » 16. 03. 2009, 09:33

Nemáš zač. Co dál ? No, těžko říct. Dle mě je nejdůležitější začít aspoň nějak. Ona praxe časem pak ukáže sama, co se ještě musíš naučit nebo dopilovat. Nevím, jestli jsi to četl, ale na posecu jsem zvřejnil už před nějakým časem dva články o tom, kterak dělat fotometrii, tak by bylo možná dobré si to přečíst...

http://posec.astro.cz/view.php?cisloclanku=2007061201
a
http://posec.astro.cz/view.php?cisloclanku=2007061202

(a snad by Tě i zajímalo tohle: http://posec.astro.cz/view.php?cisloclanku=2006030401)

Je ale pravda, že od té doby už zase uplynul nějaký čas a na některé věci mám už trochu jiný názor, ale myslím, že ten grunt sedí i dnes.
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)

grajda
Příspěvky: 1592
Registrován: 31. 03. 2008, 00:29

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #59 od grajda » 16. 03. 2009, 22:45

Díky za odkazy.

Ještě jeden dotaz. Psal jsi, že "profil" hvězdy na čipu má být v ideálním případě "gaussovka". Znamená to, že z těch několika k měření použitých pixelů si fotometrický program proloží vhodnou gaussovku a tu teprve integruje a z toho určuje množství dopadnutého světla? A v tom je ten zakopaný pes, proč nejde (mimo jiné) nechat hvězdu pohybovat se napříč ccd?
SW planetary 58°-2,5/400/8,7 (f/zv/zp')
SW 1,25/2''-70°-3,5/286/15+5/200/21+8/125/34+13/77/55
SW 2''-80°-20/50/96
Hyperion zoom-24-8/42-130/72-33
Filtry:ATC-všechny barevné+FX2,polarizační OMEGON

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

Přesná CCD fotometrie

Příspěvek #60 od pesvo » 17. 03. 2009, 10:35

No, ono je to trochu složitější. Rámcově (při velkém zjednodušení) se dá říct, že prokládání gaussovek (profilů hvězd) je základ profilové fotometrie (PSP), kterou ovládá např. Iris (teda snad - nepoužívám ji ani ten Iris). V našich končinách se téměř výhradně užívá klasická aperturní fotometrie (tu má v sobě implementován MuniWin od Davida Motla), jehož procedury jsou založeny na DaoPhotu (myslím, že od Stetsona ? - to by ale asi lépe řekl David nebo Ondra Pejcha). No a aperturní fotometrie principiálně pracuje na velice triviálním základě (vychází z klasického měření fotoelektrickými fotonásobiči), který spočívá v tom, že si zvolíš clonku (kroužek) o určitém poloměru (obvykle vyjádřeným v pixelech) a prostě sečteš hodnoty všech pixelů, které Ti do tohoto kroužku (clonky) padnou. Protože ale uvnitř clonky není jen světlo měřeného objektu, ale i obloha, musí se toto "podsvícení" nějak eliminovat. K tomu se použije, řekněme střední hodnota" jasu oblohy, která se vypočte jako průměrná hodnota (v ADU) pixelů definovaných v mezikruží o poloměrech, které si opět můžeš zvolit, přičemž toto mezikruží má střed ve dříve citované clonce. Nechci teď zabíhat do detailů jako třeba jak pracovat s pixely ve clonce nebo mezikruží, které tam nepadnou celé a nebo jak vyřadit pixely, které jsou buď moc a nebo příliš málo ozářeny vzhledem k ostatním - toto všechno řeší ten DaoPhot..., jde mi teď jen o princip.

Tak, ale ten požadavek na Gausovky spočívá právě v tom, jak ty procedury DaoPhitu definují "střed" hvězdy. I když by se na první pohled zdálo, že u aperturní fotometrie je v podstatě jedno, jaký profil ta která hvězda bude mít, není tomu tak, protože pokud její profil alespoň v náznaku nepřipomíná něco jako tu Gaussovku (nebo nemá alespoń ve všech řezech jen jedno jediné maximum), tak je problém. DaoPhot totiž pak takový obraz hvězdy "rozloží" do vícenásobných objektů a snaží se fotometrovat každý takový objekt samostatně. A i když bys to nějakými parametry nastavil tak, aby si z daného počtu extrémů v profilu vybral jen třeba ten největší, nemáš zaručeno (spíš máš jistotu), že toto maximum nebude centrálně symetrické okolo středu hvězdy. Takže buď zvolíš clonku příliš malou a část jasu hvězdy do ní vůbec nepadne a nebo naopak ji musíš zvolit dostatečně velkou, aby Ti tam padlo skutečně všechno světlo. Že při obou "metodách" jde přesnost do háje, nemusím asi zdůrazňovat.

Je to celé dost složité, na pár řádcích se mi to asi popsat moc nepovede, ale zkus si pročíst tohle vlákno:

http://www.astro-forum.cz/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1150472978

Jinak ještě k tomu posunu pole po čipu pro fotometrické účely. Principálně by to asi šlo, pokud se Ti během jednoho snímku nestanou z hvězd elipsoidy (obecně šišoidy), což má zase fatální vliv na přesnost. Dokonce tuto metodu popisuje na svých stránkách sám SBIG (myslím, že se označuje TDI ?), ale ne pro fotometrii, ale pro snímání velkých polí při vypnutém pohonu, kdy si spočteš pro použitý přístroj přesně dobu, za kterou se obloha posune o jeden pixel a děláš kontinuální snímky furt po sobě (opakuji - při vypnutém pohonu), takže vlastně získáš (po vhodném zpracování) pás o šířce jedné ze strany čipu a délce podle celkového množství expozic. Sám s tím ale nemám zkušenosti a pokud vím nepoužívá se tato metody pro seriózní fotometrii, takže víc Ti k tomu neřeknu.

Já se snažím o získávání co nejpřesnějších dat a zatím se věnuji, řekněme, klasickým metodám. Neříkám, že by to pro určitou aplikaci nebylo přínosem, ale počítej s desítkami hodin experimentů a testů bez zaručeného výsledku. Pokud bys časem nějakou takovou metodu dotáhl do použitelného konce, budu velmi rád, když se o tom tady nebo třeba na proměnnářské konferenci podělíš. Tak držím palce...
Petr Svoboda (tribase.net@volny.cz)


Zpět na “Proměnné hvězdy”

Kdo je online

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