Weil immer wieder Unsicherheiten bezüglich Darkframes, Flatfields und weiteren Kalbrtionsaufnahmen auftreten, finde ich es angebracht, hier mal eine Zusammenfassung (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) zu geben.
Dazu sind auch einige grundlegende Dinge zur Funktion von CMOS- und CCD-Sensoren zu beachten, da sie die Anwendung bestimmter Kalibrationsdaten beeinflussen.
In beiden Fällen ist das lichtempfindliche Element eine Photodiode, in der einfallende Photonen in der Sperrschicht (auch PN-Übergang, siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Pn-%C3%9Cbergang) so genannte Elektron-Loch-Paare erzeugen, also eine Ladungstrennung bewirken. Das ist aber auch schon das Einzige gemeinsame. Bei einem CCD-Sensor wird diese Ladung direkt weiter geschoben, um als Strompuls am Ausgang zur Verfügung zu stehen. Da kein weiteres Element (außer der Zwischenspeicherung der Ladung im Horizontalregister) daran beteiligt ist, gibt es auch bis auf die durch technisch bedingte unterschiedliche Empfindlichkeit und Dunkelstrom keine Unterschiede von Pixel zu Pixel.
Bei einem CMOS-Sensor ist die Sache anders. Da sind an der Signalerzeugung aus dem Photostrom auch noch bis zu 3 Transistoren beteiligt, die alle unterschiedlich in ihren elektrischen Eigenschaften sind. Folglich ist das Signal auch entsprechend unterschiedlich.
Dies nur vorausgeschickt wenden wir uns nun mal der Definition der verschiedenen Bildarten zu.
1. Darkframe
Aufnahme mit abgedecktem Sensor, bei DSLR-Kameras mit der ISO-Einstellung, die auch für alle weiteren Bilder verwendet wird, mit der Belichtungszeit, die für die Lightframes eingestellt wird.
2. Bias- order auch Offset-Frame
Aufnahme mit abgedecktem Sensor mit kürzest möglicher Belichtungszeit und ggf. ISO-Einstellung, die für weitere Bilder (Flats, Ligths, Darks...) verwendet wird
3. Flat-Field Frames
Aufnahme <i>einer gleichmässig beleuchteten Fläche nahe der Eintrittspupille (Frontblende)</i> durch die Optik, mit der auch die Lights gemacht werden/wurden, ISO-Einstellung entsprechend der Einstellung für die Lights und Darks, Belichtung dergestalt, daß keine Überbelichtung bzw. Sättigung auftritt. Dabei sollte das Maximum der Verteilung im Histogramm bei linearer Skalierung in der Mitte oder etwas darüber liegen, bei logarithmischer Skalierung (Histogramm, wie es meist in der Kamera angezeigt wird) im oberen Viertel.
4. Light-Frames
Die eigentlichen Aufnahmen des Objektes.
Damit sind erstmal die Grundlagen definiert. Wozu die einzelnen Bildarten wichtig (oder unwichtig!) sind, versuche ich dann im nächsten Beitrag zu beschrieben. Gerne könnt ihr das auch komplettieren und kommentieren.
to be continued..
ullrich