Noch einmal: Gain Und Offset bei QHY8(L)

Hallo Rainer,

ich habe diese Kamera im runden Gehäuse (QHY8L) und verwende Gain 11 und Offset 111. Diese Werte hatte ich gemessen. Einen höheren Gainwert verwende ich nicht um den Kontrastumfang (oder Dynamikumfang) nicht einzuschränken. Es ist ja gerade das schöne, das man 16 bit hat, also 65.536 Grauwerte zwischen schwarz und weiss darstellen kann.

Mit einem höheren Gain schränkt man diesen Wert immer mehr ein. Vorallem an den Sternen merkt man das ganz schnell, die brennen viel schneller aus.

Wo das erträgliche Mass erreicht ist, muss man halt durch probieren an der eigenen Kamera ermitteln.

Bei Blende 5,3 und etwas besserem Vorstadthimmel belichte ich stets 15min pro Einzelaufnahme.

Hallo Rainer
die Werte ändern sich aber auch mit der Software + Treiber. CCD Cap und Ezcap oder auch Nebulosity sind die Werte anderst einzustellen. Ich habe am Anfangden Gain sehr hoch eingestellt und dann sehr niedrig wegen der dynamik.
Das andere Problem sind halt die langen Belichtungszeiten. Bei meiner Flatfieldkamera mit UHC oder Idas LP2 Filter muß ich dann mindestens 20 min Belichten um den Hintergrund duchbelichtet zu haben. Parallel fotografiere ich das gleiche Feld mit einer mod. DLSR mit 400 ISO durch einen 1:4 Newton auch durch Filter. Bei der Canon 450d brauche ich nur 5min und der Himmel ist gut durchgezeichnet. Darum habe ich den Gain auf 30 erhöht und den Offset auf 122.
Heute belichte ich mit der Alccd 6s 4-6x 10 min und mit der Canon 8-12x 5min. Bei manchen Objete auch mehr.

Gruß Rolf

Hallo Rainer

Ich habe eine viereckige QHY8. Gain 0 und Offset 116 bringen bei mir den optimalen Dynamikbereich. Das kann man bequem indoor prüfen. Da reicht eine helle Zimmerdecke. Wenn ich mich recht entsinne liegt mein Nutzbereich zwischen 300 und 62000 ADU. Die Einstellung habe ich vor Jahren mit Nebulosity gemacht und mit Astroart geprüft. Da gibt es eigentlich auch nichts zu debattieren. Durch ein Anheben des Verstärkungsfaktors wird der Chip nicht empfindlicher. Wie solle er auch. Das ist vergleichbar mit den ISO Werten einer DSLR.

Grüße
Karl

Hallo Rainer,

es ist in der Tat so, wie Rolf geschrieben hat, dass die Werte abhängig von der Software sind. Im User Manual für die QHY8 steht für den Test der Cam mit EZCap ein Gain von 50
und Offset 120. Ich selbst arbeite mit der QHY8L mit Gain 2 und Offset 124 (EZCap), bin aber noch am Probieren. Die Werte habe ich ermittelt, bin aber noch nicht so recht zufrieden.
QHY8 und QHY8L sind aber doch etwas unterschiedlich.
Wie man die Gain- und Offset-Einstellungen ermitteln kann, habe ich von astrolumina eine Anleitung. Schicke mir Deine eMail-Adresse und ich sende Dir das pdf.

Cs Klaus

Hallo Rainer,

ist unterwegs.
Cs Klaus

Hi,

ich bin nun nicht unbedingt der Fotospeziallist, aber rein aus der Theorie betrachtet-

Gain: ist ja nichts anderes als ein Verstärkungsfaktor. Offset: soll dafür sorgen das bei einer Belichtung kein Pixel mit dem Wert "0" ausgelesen wird.

So- nun kommt noch die full well capacity ins Spiel und natürlich die Belichtungszeit sowie das Objekt. Je länger man belichtet und je heller das Objekt (oder ein heller Einzelstern) ist, desto früher erreicht man die Grenze der full well capacity bei einer bestimmten Gaineinstellung.

Also entweder Gain niedriger wählen oder nicht so lang belichten. Hat man lichtschwache Objekte ohne gleichzeitig im Bildbereich sehr helle Sterne dann kann man entweder länger belichten oder eben den Wert für Gain erhöhen.

Zum Offset- ich denke mal- je länger die Belichtungszeit desto größer wird ja der angesammelte Dunkelstrom- und damit werden Pixel mit dem Wert "0" immer unwarscheinlicher. Bedeutet für mich- länger belichten-> Offset niedrigerer Wert.

Demzufolge gibt es für eine Kamera keine ideale Einstellung- es hängt immer mit vom Objekt, der Belichtungszeit und natürlich der benutzen Optik ab.

Jedenfalls ist das meine Überlegung.

Gruß
Stefan

Hallo Rainer und andere
nur mal so zum nachdenken. Wenn ich 1 Aufnahme mache und dieses Bild bearbeitet habe, muß ich um einen Nebel vom Hintergrund zu trennen deutlich den kontrast erhöhen und das möglichst nicht linear, damit die Sterne nicht zu stark ausbrennen. Die QHY8 CCD-Kamera arbeitet von zuhause aus sehr weich (hohe dynamik). Jetzt kommt aber das Problem, daß nach abzug vom Dark-, Flatfield usw. der Nebel nur schwach über den Himmelshintergrund kommt und man muß vor dem addieren das Bild entbayern, doch wenn die Werte nahe am Hintergrund liegen kommen keine vernünftige Farbe mehr heraus.
zB. Hintergrund 100 Objekt 110 sind 10 Helligkeitswerte und daraus eine Farbe umzusetzten. Wenn ich jetzt aber die Verstärkung auf Faktor 5x setzen würde hätte ich 50 Helligkeitswerte zur Verfügung und damit entstehen beim Debayern bessere Farbabstufungen. Die Dynamik braucht man für die hellen Sterne und die könnte man besser durch eine kürzere Belichtungen anpassen (30s und bei sehr hellen Sterne 1s).
Ich habe beides ausgiebig getestet und meine Resultate sind besser, wenn man den Gain auf etwa 1/3 hochsetzt, weil ich erst damit mit den Farbergebnisse zufrieden bin.
Beim Rauschen habe ich keine unterschiede feststellen können und ob ich 1h oder 5h für eine Aufnahme aufwenden möchte ist meine Entscheidung eindeutig.
Was nützt mir die höhere Dynamik wenn ich dann eine Sternmaske benötige um die Sterne dann auszublenden beim Kontrast anzupassen oder ob ich gleich 2 verschieden Belichtungen mache und diese dann übereinander lege.

Gruß Rolf

Hallo

Abseits der Philosophie ist die Mathematik doch häufig recht hilfreich.

Ist leider in Englisch aber bisher habe ich keine bessere Erleuterung der Zusammenhänge gefunden.

http://www.stark-labs.com/help…es/category-ask-craig.php

Grüße

Karl

Hallo zusammen,

ich hab' gestern meine QHY8L auch mal durchgemessen.

Auch bei mir bringt Gain=0 die maximale Dynamik.

Das Abflachen der Kurve für Gain=0 über 60000 scheint die beginnende Sättigung der Pixel zu sein,
damit wäre der ADU optimal angepasst.

Den Offset habe ich mit 118 relativ niedrig gelegt, um den gesamten ADU-Bereich nicht unnötig zu beschneiden.
Der Mittelwert ist aber immer noch grösser 500, und kein Pixelwert ist <300 (bei T=-15°C).

Hier die Messreihe bei -15°C und den Gainwerten 0, 2, 4, 8 und 12:

ps:
ich habe die Kurven gestern in der Reihenfolge 0, 4, 8, 12, 2 bei Kunstlicht gegen eine weisse Wand während der Dämmerung gemacht.
Die Gesamthelligkeit bei Gain=2 scheint leicht niedriger geworden sein, deshalb liegt diese Kurve wohl fast gleichauf mit der für Gain=0.
Da aber nur der prinzipielle Kurvenverlauf interessiert, ist das kein Problem.

Gruss
Günter

hallo günther
würde das auch so auf die QHY9 zutreffen? die hat den kaf 8300 chip drin vg caspar

Hallo Caspar,

Gain und Offset sind Parameter der Ausleseelektronik einer CCD-Kamera (ADU, analog/digital unit).
Ziel ist es, deren Dynamikbereich (hier 16Bit=65536) an den Dynamikbereich der Pixel des CCD-Chips anzupassen.
Deren Dynamik wird durch die Full Well Capacity definiert (Sättigung des Ladungsspeichers).

Deshalb kann man die Werte der QHY8L nicht auf deine Kamera übertragen. Sie hängen sowohl von der ADU als auch vom CCD-Chip ab.

ps:
Die Messung ist aber kein Problem, hat bei mir (Auswertung mit Astroart) etwa 1h gedauert.

ps2:
die hier mehrfach gemachte Aussage, optimaler Gain und Offset seien abhängig von der verwendeten Aufnahmesoftware, halte ich für falsch.
Die Software bekommt die direken Ausgangsdaten des ADU, also definiert die Kamera selbst diese Werte.
Ich kann es zwar nur mit EZCAP und Astroart messen, aber da sind die ausgelesenen Werte absolut identisch.

Gruss
Günter

ok danke dir. ich kam mit 18/120 ganz gut klar

Halo allerseits,

gerade als ich mein Posting absenden wollte, ist mein WLAN-Router abgestürzt, nun ist der Text weg. Trotzdem, Günter hat den einen Teil nun schon gepostet. Für meine ALccd8L habe ich noch einmal das Procedere gestartet. Dabei bin ich zu drei Punkten
gekommen: 1. Kamera herunter kühlen (-20 oder -25°C). 2. BIAS anfertigen, mit der kürzesten Belichtungszeit (mit EZCap 0 sec.).
mit Gain 0 beginnen und Offsetwert wählen. 3. Das BIAS Histogramm beurteilen (am besten mit AstroArt). Die Kurve darf am linken Rand nicht beschnitten werden. Der Kurvengipfel sollte zwischen 800 und 1000 ADU liegen, wenn nicht, Offsetwert verändern. Mit Gain kann man dann probieren, je höher, desto schmaler wird die Kurve. Hier muss man einen guten Kompromiß finden.
So habe ich für meine Kamera Gain=1 und Offset=127 gefunden. Damit waren meine ersten Werte zu niedrig.

Cs Klaus

Hallo Klaus,

was du beschreibst, ist die Ermittlung des Offset.
Wie du bei Bias-Aufnahmen (wenn ich dich richtig verstehe) den optimalen Gain ermitteln willst, ist mir unverständlich.

Das mit dem Offest ist auch gar nicht kritisch. Der Gain ist da viel wichtiger, um den vollen Dymnamikbereich der Kamero nutzen zu können.

Beim Offset muss nur sichergestellt sein, dass alle Pixelwerte des Biasbildes über 0 liegen.
Dass das Maximum bei 800-1000 sein soll, ist nicht nötig. Ich habe es um die 500 gesetzt, dann sind die niedrigsten Wertte wie gesagt immer noch grösser 300.

Gruss
Günter

Hallo Günter,

ja, was ich beschrieben habe, ist die Ermittlung des Offset. Ich fand das schon sehr wichtig, weil ich bei früheren Aufnahmen den Offset zu gering eingestellt und damit Informationen
abgeschnitten habe. Gain verändert natürlich auch den Offset. Über das Bias bin ich mit Gain und Offset einen Kompromiss eingegangen. Man muss schon überlegen was man will, volle Dynamik
auch für helle Sterne oder volle Dynamik für die schwachen Objekte. Sind jedoch die schwachen Objekte verrauscht, hilft ein hoher Gain auch nichts. Man muss da etwas probieren.
Nach dem Original User Manual für die ALccd8L (QHY8L) sollte der Offset zwischen 500 und 1000 liegen. Damit sind Deine 500 ok.

Viele Grüße und Cs Klaus

Hallo Klaus,

sorry, aber das ist Quatsch:

"Man muss schon überlegen was man will, volle Dynamik
auch für helle Sterne oder volle Dynamik für die schwachen Objekte"

Es gibt keine 2 verschiedene "Dynamiken".
Volle Dynamik bei unseren Kameras heisst, den GESAMTEN Belichtungsbereich der Pixel des Chip möglichst an den ADU-Bereich (16Bit) anzupassen. Dabei ist gleichzeitig der Offset so zu wählen, dass nie Pixelwerte zu nahe bei 0 auftreten.

Gruss
Günter

Hallo Günter,

ich habe mich nach dem Kauf meiner ALccd8L sehr schwer mit dem Begreifen von Gain und Offset getan. Ich möcht auch nicht tiefer in das Elektronikproblem einsteigen. Das geht offenbar einigen anderen Amateuren ebenfalls so, wenn man mal im Netz recherchiert. Da die Histogramme meiner bisherigen Aufnahmen am linken Bereich teilweise ziemlich beschnitten waren, hatte ich Astrolumina um Hilfe gebeten.
Dr. Heinrich hat dann versucht, mir den Zusammenhang zu erklären. Vielleicht habe ich das noch nicht so richtig geschnallt, aber die Varianten mit der "vollen Dynamik" habe ich seinen Ausführungen
entnommen. Ich kann natürlich Deine Aussage nachvollziehen und werde an den Werten noch etwas feilen. Vielleicht ist auch die Astrolumina-Betriebsanleitung für die Kameras (s. S. 63) etwas verwirrend.

Gruss und Cs Klaus

Hallo Klaus,

ich denke, deine Werte passen schon.
Solange du mit dem niedrigen Gain bei Überbelichtung auch den ADU voll aussteuern kannst, ist alles ok.

Mein Hintergedanke beim niedrigen Offset war, hier noch ein halbes Prozent Dynamik rauszuschinden (bei Mittelwert 500 gegenüber 800). Das ist aber eigendlich vernachlässigbar.
Da liegst du mit deinem Offset auf der sicheren Seite.

Gruss
Günter

Hallo!

Also die einfachste Einstellung geht mit Nebulosity als Aufnahmesoftware, auf die bin ich dann bei meiner QHY8 auch umgestiegen.

Man fertigt ein Bias mit Gain 1 an und korregiert denn Offsetwert so lange bis der Wert des Bias links oben im Histogramm zwischen 100 u. 1000 beim Schwarz bzw. Weispunkt liegt!

Anbei ein Bild von der Kalibrierung. Die Werte meiner Cam Gain_1 Offset_124

Sehr gut Wert von 150 zu 993