Astronomické fórum

Tyhle objekty jsem plánoval už na srpnovou Šumavu, ale čas není nafukovací, tak z toho sešlo. Další pokus měl být na MHV, ale moje a synova angína, kterou jsme na sobě "objevili" v neděli opět rozhodla jinak. Nakonec k pokusu o snímání přeci jen došlo. S nemocí na ústupu a vidinou jasného víkendu jsem se nakonec přemístil s rodinou alespoň k tchánovi do Krchleb (mezi Nymburkem a Boleslaví, takže si asi dokážete představit, jaká tam je obloha). Na druhou stranu, cokoli je lepší než být v paneláku na sídlišti.

Na zahradě jsem ještě v pátek odpoledne zbudoval provizorní automatizovaný systém ovládaný z domu přes wi-fi, s tím, že za současného zahánění nemoci antibiotiky přemůžu mizernou oblohu CLS filtrem a hrubou silou (tedy celonočními expozicemi pěkně z tepla domova).

První noc z pátka na sobotu jsem tedy zkusil další temné mlhoviny  Barnard 169-171, 173, 174 v Cepheu (Vlastně pravý horní roh toho, co fotil nedávno Martin Vyhlídal: http://www.astro-forum.cz/cgi-bin/yabb/ ... 1253375946). Já jsem si na to ovšem vzal Newtona 185/610 s Paracorrem.

Jednotlivé dílčí expozice sice dávaly celkem tristní výsledek (bylo to tam sotva vidět) ale na to jsem u takovýchhle věcí zvyklý. Celkem jsem do páté hodiny ranní nasnímal 33 expozic (z toho 3 vyhodil, asi sousedův kocour co se tam motal zavadil o nějaké kabely a bylo to úplně rozházené). Po pořízení přesných flatfieldů (to je při přesvícené obloze naprosto kritická záležitost) a zkalibrování a seskládání snímků jsem byl velmi mile překvapen. Bylo sice potřeba díky filtru trošku doladit barvy aby temné mlhoviny nešly do modrozelena, ale to byla celkem hračka.  tady je výsledek (velký na klik):

   

Celkem tedy 30x15min při f/3.8, QHY8, CLS filtr. První hodinu a půl svítil měsíc. Po západu obloha v zenitu kolem 20.78-20.8 MSA, v místě snímání zpočátku kolem 20.7, jak objekt stoupal, pozadí tmavlo.

Navnaděn výsledkem, zkusil jsem další noc ještě slabší objekt, temnou a reflexní mlhovinu VdB 149 a 150. Měsíc svítil více, a zapadal o hodinu později, ale přesto jsem pustil snímání. Nakonec jsem použil opět 30 snímků, a složil z nich tohle:

   

Šum v obraze je sice již značný, ale není zase mnoho vyšší než u obdobných objektů focených na šumavě, s přihlédnutím, jak slabý je to objekt. Jenom je více práce se zpracováním, díky gradientům v obraze a trošku ujetým barvám.

Nakonec jsem po návratu domů vytáhl surové FITS snímky z šumavy, a jal se porovnávat s těmi nyní nafocenými. Vybral jsem si několik temných oblastí ve snímcích, kde snad nic není, a změřil úroveň pozadí a šum po kalibraci. Expoziční časy a optická soustava byly v obou případech naprosto identické. Získané výsledky mne trochu zarazily. Snímky s CLS filtrem pod oblohou s jasem kolem 20.8 MSA měly nižší úroveň pozadí a nižší šum, než snímky pod oblohou 21.3-21.4 MSA bez filtru. Jelikož je kamera barevná, s RGGB maticí, provedl jsem před měřením nejprve kalibraci a následně binning 2x2 čímž jsem bayerovu masku zlikvidoval a zrušil její vliv na hodnotu rozptylu (šumu).

Typicky jsem dostával hodnoty v takovémto poměru:

snímky z Krchleb s CLS-kem pozadí asi 450-500 ADU a šum pozadí kolem 17 ADU RMS

Snimky ze Šumavy pozadí kolem 700-800ADU a šum kolem 23 ADU RMS

Očekával jsem to tak nějak obráceně, a nejsem si vědom nějaké chyby v měření či kalibraci. Toto ale znamená, že jsem schopný CLS filtrem srazit i na dost mizerné obloze pozadí (a tím i fotonový šum pozadí, který tam po posunutí jasu pozadí zbyde) na velmi nízkou úroveň. Jistě, situace není tak růžová u objektů se spojitým spektrem, kde si CLS filtrem uříznu možná i kolem 1/3 užitečného signálu, podle barvy objektu, ale i tak to je slušné. A u emisních mlhovin to bude ještě lepší. Nevýhodou filtrace je trošku rozházené barevné podání, ale s tím se dá také bojovat.

Shrnuto, podtrženo, i takovéhle "duchařiny" se dají dělat pod průměrnou středočeskou oblohou. U monitoru jsem ale zjistil, že tzv. "bačkorová astrofotografie" jak to nazývá kolega Zdeněk Bardon mě nějak moc neuspokojuje. Neustále jsem měl nutkání lézt ven, a okukovat oblohu a všechny ty krámy naživo. Prostě mi ta obloha nějak chybí. Ale na druhou stranu, takhle slabé věci už nelze moc dobře fotit formou výjezdů a u úzkopásmových sníků to bude ještě horší, takže cíl do budoucích let je jasný, pozorovatelna s rozumně velkým fotopřístrojem u domu (ano, i zde u HK, kde je obloha srovnatelná ne-li lepší, to půjde, a to zjištění mne potěšilo). V ní si to bude fungovat skoro samo, a k tomu velký dobson na dvorku na koukání, a na výjezdy.

To MMys:

Super snímky. Nádhera.

No já si zase myslím, že rozdíl v kvalitě oblohy je na snímcích dost znát, jakkoli se jinak fotky moc povedly.

Mě to na podmínky, kdy Martine tvrdíš, že u HK (třeba v Bělečku) jsou lepší vychází tak, že s CCD kamerou se tedy dá opravdu fotit kdekoliv mimo město.
Zajímal by mě výsledek takového porovnání u DSLR. Třeba právě v tom kontrastu, kdy jsi vyzdvihoval MaretinůvV snímek, "vzhledem ke kvalitní obloze, podává DSLR podobný výsledek jako CCD". Já bych ale v jeho případě vyzdvihl nejen kvalitní oblohu, ale taky světelnost jeho přístroje a fakt, že 40D je zřejmě zatím jedna z nejlepších zrcadlovek. Za těchto podmínek pak zřejmě ano. Ale co s 300D při f/5 nebo horší?

Jinak snímky jsou to samozřejmě nádherné, jako vždy, jen mi přijde pozadí moc tmavé, ale to u většiny tvých snímků.

Pavel.

No já si zase myslím, že rozdíl v kvalitě oblohy je na snímcích dost znát, jakkoli se jinak fotky moc povedly.
Jak u čeho. Podle mne u těch temných mlhovin Barnard 169-173 je to prakticky srovnatelné s B150 ze Šumavy. Tady jsou odkazy:
http://hvbo.cz/foto_astronomy_cz/Hi_res ... 9_full.jpg
http://hvbo.cz/foto_astronomy_cz/Hi_res/B150_full.jpg

V čem vidíš rozdíl ? Já vidím pouze jev, kdy oranžové hvězdy jsou u snímku přes CLS filtr více do červena. Z hlediska šumu i celkového kontrastu si ty snímky stojí zhruba stejně.

U VdB 149, 150 je to samozřejmě horší, otázkou je, jak by to dopadlo pod slušnější oblohou. Ten objekt je už velmi slabý, asi to budu muset někdy zkusit (tipuji zase za rok na konci léta).

Jsou to super snímky, ale souhlasím s Magem. Oproti snímkům ze Šumavy jsou na nich patrné drobné rozdíly. Jednak ty barvy nejsou tak "plné" a pak se zdají trochu víc zašumělé (to je ale těžko posoudit, to závísí na zpracování). Nejde o nic dramatického, u té druhé jsem překvapen, jak pěkně barevně vyšla i přes CLS filtr.

Někdy na jaře jsem zkoušel přes CLS fotit z města (snímek M51) - použil jsem ho místo L filtru, RGB jsem pak dofotil normálně. Docela to šlo. Je to ještě lepší, než použít CLS na barevný chip - barvy zůstanou zachované.

Pokud jde o vliv velikosti pozadí jasu oblohy, tak ten je jasný. Jak píšeš, způsobuje jednak bias, který je nutné odečíst (flat field, odečítání gradientů). V principu je odbouratelný - akorát čím větší je korekce, tím je potřeba udělat ji pečlivěji (už to tady několikrát na fóru zaznělo). Odečtením biasu se ale člověk nezbaví šumu, který do snímku fotonový tok pozadí zanáší. Naštěští je tento šum čistě statistické povahy (řídí se Poissonovým rozdělením) a jeho hodnota roste pouze jako druhá odmocnina s počtu zachycených fotonů. Hodnota signálu je ale přímo úměrná počtu zachycených fotonů, a tak poměr signál-šum (S/N) roste s druhou odmocninou počtu zachycených fotonů, tedy s druhrou odmocninou celkové expoziční doby. Když se tohle zapíše do rovnic, tak vyjde (pokud jsem někde neudělal chybu), že na obloze s 2x větším pozadím je třeba snímat 2x větší dobu, aby byl výsledný S/N jako na snímku pod tmavší oblohou (to platí za předpokladu, že signál zůstane stejný, tj. atmosféra má stejnou průzračnost nebo se nefotí přes filtry - v případě focení přes CLS filtr u objektu se spojitým spektrem to vyjde jinak). Pro představu, faktor dva v pozadí je třeba rozdíl mezi Ondřejovskou oblohou a oblohou v Pohoří na Šumavě. Šum se tedy na horší obloze dá potlačit tím, že nasbíráš větší počet fotonů - prodloužíš expozice, použiješ větší průměr (to je velká výhoda tvého Newtona) nebo použiješ citlivější kameru.

No a pak strašně záleží na tom, co fotíš. Jakmile už přesáhneš jistou hodnotu prahu S/N, tak ani dvojnásobné vylepšení není na snímku už prakticky poznat. Jsem překvapený, že tohle je případ i těch slabých nahnědlých mlhovin. Těmi osmi hodinami pod horší oblohou jsi nabral tolik dat, že už prakticky není moc velký rozdíl oproti osmi hodinám na tmavé obloze (on by tam teda byl, kdyby jsi se kouknul na slabé detaily na úrovni velikosti 1 pixelu). Jinak řečeno, možná kdyby jsi na Šumavě věnoval objektu jenom 4 hodiny, tak by snímek vypadal už téměř jako ten finální.

Mě to na podmínky, kdy Martine tvrdíš, že u HK (třeba v Bělečku) jsou lepší vychází tak, že s CCD kamerou se tedy dá opravdu fotit kdekoliv mimo město.
Zajímal by mě výsledek takového porovnání u DSLR. Třeba právě v tom kontrastu, kdy jsi vyzdvihoval MaretinůvV snímek, "vzhledem ke kvalitní obloze, podává DSLR podobný výsledek jako CCD". Já bych ale v jeho případě vyzdvihl nejen kvalitní oblohu, ale taky světelnost jeho přístroje a fakt, že 40D je zřejmě zatím jedna z nejlepších zrcadlovek. Za těchto podmínek pak zřejmě ano. Ale co s 300D při f/5 nebo horší?

Jinak snímky jsou to samozřejmě nádherné, jako vždy, jen mi přijde pozadí moc tmavé, ale to u většiny tvých snímků.

Pavel.
Samozřejmě při f/5 s 300D, která má jen 12bitový převodník, to bude výrazně horší, na tom se myslím bez problémů shodneme. Ale nezoufej, ještě máš hromadu objektů, na kterou ti 300D stačí.

Jen pro tvoji informaci, když si vezmeš třeba tu mlhovinu B173 (tu co jsem zpracoval jako nejtmavší místo ve snímku vlevo nahoře) tak ta mlhovina má v surových datech úroveň kolem 760 ADU, kdežto světlé pozadí mezi hvězdami hned vedle kolem 780 ADU. Tedy rozdíl pouhých 20 ADU na 16 bitech, pokud jsem dobře měřil.

Někdy na jaře jsem zkoušel přes CLS fotit z města (snímek M51) - použil jsem ho místo L filtru, RGB jsem pak dofotil normálně. Docela to šlo. Je to ještě lepší, než použít CLS na barevný chip - barvy zůstanou zachované.
Přesně o tomhle jsem výhledově uvažoval, až bude mono kamera. Jsem rád, že jsi mi potvrdil, že to funguje.

MMys: u te horni fotky, Barnard 169... ty dve jasne hvezdy - jedna vlevo nahore a druha v pravo dole, co maji ty zdvojene difrakcni krize od pavouka - to predpokladam vzniklo mirnym stocenim pole ne? za tech 7 a pul hodiny foceni (ci lehce vice, pokud jsi zahazoval)? Je to tak?

Jinak jsou to moc pekne snimky, myslim, ze tvuj post processing je na sakra vyborne urovni! (nehledne na to, ze ziskat takovato data tak presne - i pres to pripadne staceni pole je v dane konfiguraci Newtona a ohniska beztak "zazrak", ktery stoji za pochvalu )

Ty zdvojené hvězdy v rohu, s tím čas od času zápasím, prostě komakorektor zanáší při takhle velké světelnosti do obrazu nějaké lokální deformace, a jestě tam je drobné stáčení, a software pro skládání to pak prostě odmítá složit přesně na centroid a takhle se mi to zdvojí. Není to poprvé, co jsem se s tím setkal, a vždy to vznikne ve dvou rozích. A nevyskytuje se to vždy. Zřejmě to nějak souvisí se stáčením.

která má jen 12bitový převodník
Když ale nafotíš víc než 16 expozic, 12-ti bitový převodník už ani moc nevadí, protože ve sloučeném obraze 4 efektivní bity přibudou.

Jinak, jsou to nádherné fotky. Nechtěl bych je ale fotit s CCD v LRGB kompozici, celkové časy by už byly dost tristní.

Když ale nafotíš víc než 16 expozic, 12-ti bitový převodník už ani moc nevadí, protože ve sloučeném obraze 4 efektivní bity přibudou.
To máš teoreticky naprostou pravdu, ale v praxi to z hlediska šumu, který vyleze při extrémním stretchnutí, zhatí jiné efekty, které jsou u zrcadlovky systematické, ale které díky nestabilizaci teploty nejdou odstranit kalibrací. Hlavně tedy nedokonale eliminovaný temný proud.

Mimochodem, mě taky po 33 expozicích přibude jakoby 5 bitů. A právě to zajistí možnost z těch dat lovit i velmi subtilní rozdíly v jasu. Pokud totiž pominu hvězdy, tak všechny variace v těch mlhovinách, od nejtemnějších až po nejsvětlejší místa, leží v rozmezí nějakých 40 ADU.  

Jinak, jsou to nádherné fotky. Nechtěl bych je ale fotit s CCD v LRGB kompozici, celkové časy by už byly dost tristní.  
Proč ? Ono to vychází velmi podobně. Zhruba polovinu času strávíš na nasnímání luminance (vzhledem k absenci bayerovy masky a tím vyšší QE mono kamery) a zbytek využiješ na RGB v binnigu 2x2, což jde celkem rychle.

Trošku sázkou do loterie je u LRGB rozvržení času a hrozba, že to zhatí počasí, takže to chce nejlépe SW, který umí dělat sekvence cyklicky po jednotlivých filtrech, ve stylu LRGB, LRGB, .... aby ti při případném předčasném ukončení "seance" nechyběl jeden kanál.

Jasně - o těch 12 bitech jsem mluvil jen proto, že víc vadí jiné nedostatky 300D, než malý počet bitů jejího ADC.

Každopádně ale, mně se zdá chlazená RGB QHY8, kterou máš, pro tento "širokospektrální" účel zcela dostačující přístroj a chtěl jsem říct, že časově by mělo vyjít líp focení pomocí jí a RGB techniky, než kdybych použil CCD a LRGB - prostě proto, že v případě RGB v optimálním případě nic nefiltruju a tudíž využívám veškeré světlo, kdežto v případě CCD kamery při focení přes R, G, B filtry vždy podstatnou část informace vědomě musím zahodit. Nic na tom nemění ani použití CLS filtru.

Zajímal by mě výsledek takového porovnání u DSLR. Třeba právě v tom kontrastu, kdy jsi vyzdvihoval MaretinůvV snímek, "vzhledem ke kvalitní obloze, podává DSLR podobný výsledek jako CCD". Já bych ale v jeho případě vyzdvihl nejen kvalitní oblohu, ale taky světelnost jeho přístroje a fakt, že 40D je zřejmě zatím jedna z nejlepších zrcadlovek. Za těchto podmínek pak zřejmě ano. Ale co s 300D při f/5 nebo horší?
F/3.6 používám především když se mi objekt do F/5 nevleze. To, že bych při F/3.6 pořád fotil to ne. Např. snímek LBN 558 nebo neprezentovaný snímek na webu Vdb 149-150 http://dslr-astrophotography.cz/highres ... ighRes.jpg . Ty byly fotografovány při F/5. Na tom druhém snímku se dost projevuje problém, který jsem měl nedávno s DSLR jinak by byl výsledek určitě mnohem lepší.
Jediný rozdíl mezi F/3.6 a F/5 byl v tom, že jsem expozici natáhnul k 10minutám při ISO800. Každopádně by to sneslo i mnohem delší expozici, ale zase jsem to nechtěl přehánět.
Zas tak kvalitní oblohu nemám, ale pokud ji porovnám s oblohou v Zubří ji mám o krapet lepší. Horší mám ale jih tam mi svítí 25km vzdálená Olomouc.

MartinV

Martine, máš pravdu, ty snímky jsou samozřejmě vynikající jen to pozadí mi přišlo víc vyumělkované, nedokážu to přesně popsat, možná se to nejvíc projevuje na jeho barvě a odstupu od objektů, možná jsou ale velmi slabé ty objekty. Taky červené mlhoviny jsou trochu jiné no a nejvíc to zasáhlo barvu hvězd. Mně se moc nelíbí, co udělá CLS s modrými hvězdami.

Ovšem klobouk dolů, jestli toto lze natočit se CCD v Polabí, pak se my v Jizerkách snažíme s DSLR téměř zbytečně