M1 Letztjähriges Krebschen mit Beifang

Hallo,
anbei eine letztjährige Aufnahme des Krebsnebels M1.
Aufnahmedatum war 22.11.2014, 22-23Uhr MESZ. 48000 Bilder a 60ms, also insgesamt 2880s (48min).
Kamera: Andor IXON-EM+ DU-897 (EM-Gain 300x, -85°C, 5MHz Pixeltakt)
Teleskop: Meade 12 ACF (300mm, F/10) auf Losmandy G11
Filter: Luminanz

Bild 1: Gesamtstack 48min, 2xhochskaliert auf 1024x1024px, etwas zurechtgeschnitten (gecropped), ohne sonstige Bearbeitung

Bild 2: Rohes Einzelbild (512x512px) 0,06s, nur gestretcht

Bild 3: Animiertes Gif a 12Bilder, wobei jeweils 4000Einzelbilder x 0,06s gestackt sind, Gamma 0,3, Ausschnitt linke untere Ecke. Hier ist etwa auf 8Uhr als "Beifang" der Kleinplanet 2000 KE35 mit Mv=19mag zu sehen.

Viele Grüße
Tino

Hallo Ralf,
das erste Bild ist zwangsläufig doch gestreckt, da das finale Stackergebnis mit 32bit sonst nicht in die 8bit jpg reinpasst. In den Originaldaten ist keiner der Sterne im Feld ausgebrannt, der hellste rechts oben ist übrigens etwa 12mag. Die Kamera hat auf die einzelnen Pixel bezogen eine FWC von etwa 130ke-, das finale Ausleseregister etwa 400ke-. Ohne EM-Verstärkung ist die Pixel-FWC der Bezug, wenn die EM-Verstärkung (hier 300x)an ist, ist das Maximum die 400k vom Ausleseregister geteilt durch die EM-Verstärkung, also etwa 1,3ke-. Das Bild ist nicht gedrizzelt, bei einer Pixelskale von 1,1"/px, wobei die FWHM wieder etwa 3" beträgt (bei 100% Verwendung). Die besten 50% waren etwa 2,5". Aber die Sterne waren schon etwas dreieckig (Asti), tja, nicht ausreichend kollimiert.
Ich hatte übrigens mal an eine Direktabbildung des Pulsarsflackerns gedacht, wird aber schon recht knapp werden mit 12Zoll. Es wäre auch keine echte direkte Abbildung, sondern man müsste jeweils 5ms Belichtungen mit einer definierten Kadenz, bspw alle 50ms ein Bild (ziemlich gutes Timing der Kamera ist erforderlich) durchführen, dann würde man die Helligkeitschwankung des Pulsars mit 32ms Frequenz darstellen können, wenn man die richtigen Bilder zu den richtigen Zeitpunkten auswählt und dann Stackt. Leider brauch man bei 15mag im Pulsarmaximum und 5ms schon einige 100000 Bilder für ein sinnvolles SNR.
Naja, mal schauen.
Gruß Tino

Hallo Ralf,
ich hatte bezüglich der Direktabbildung schon vor einiger Zeit recherchiert und ein paar Berechnungen angestellt. Mit einem frequenzstabilisierten Shutterrad ist es ja anscheinend nicht so kompliziert, siehe hier:
http://www.bph.ruhr-uni-bochum…andre_van_staden_2013.pdf und hier: http://www.threehillsobservato…/astro/astro_image_33.htm ,wohlgemerkt bereits im Jahr 2003 und mit einem 8"-Teleskop. Hier ist auch noch ein Thread: http://www.cloudynights.com/to…r-is-blinking-not-a-joke/ aber mit einem 1m Teleskop und mehr oder weniger direkt mit einer EMCCD (3x10ms Stack).

Der Vorteil ist mit einem Shutterrad, dass man eigentlich eine selektive Langzeitbelichtung macht. Die Kurzzeitbelichtung hat das prinzipielle Problem, dass das Signal-Rauschverhältnis durch das notwendige Stacking schlechter wird, je kürzer die Belichtungszeit gewählt ist. Hier ist das Ausleserauschen das Maß aller Dinge.

Ich habe mit einer selbsterstellten xls-Simulation mal die notwendigen Frames für ein bestimmtes SN berechnet:
Randbedingungen: Helligkeit im Max=15mag, Sky=20mag/"^2, Skalierung 1,1"/px, FWHM=2,5", IXON 300xEMGain, Ausleserauschen etwa 32e-/300, also etwa 0,12e- (rms), 12"Meade ACF
Belichtungszeit 30ms >>> Für SN=3 sind 25Frames notwendig, kommuliert 0,75s >>> Für SN=10 sind 3200Frames notwendig, kommuliert 96s
Belichtungszeit 10ms >>> Für SN=3 sind 230Frames notwendig, kommuliert 2,3s >>> Für SN=10 sind 29000Frames notwendig, kommuliert 290s
Belichtungszeit 5ms >>> Für SN=3 sind 950Frames notwendig, kommuliert 4,75s >>> Für SN=10 sind 120000Frames notwendig, kommuliert 600s

Der Alignmentstern mit 12mag hätte übrigens im Einzelframe folgende SNR:
Belichtungszeit 30ms >>> 1Frame SN=5,5
Belichtungszeit 10ms >>> 1Frame SN=3,2
Belichtungszeit 5ms >>> 1Frame SN=2,2
Für sinnvolles Alignment eigentlich ab 10ms zu wenig. Zum Vergleich hat in den 60ms-Frames der 12mag-Stern eine SNR=7,8, womit das Alignment schon ziemlich gut klappt. Aber wenn die Montierung und das Guiding läuft, verschenkt man halt nur die Verbesserung der Auflösung (und natürlich Peakintensität) durch die mögliche Tip/Tilt Korrektur.

Ich habe auch mal die Berechnungen für 5e- Ausleserauschen durchgeführt, alle anderen Parameter gleich. Hier macht sich der Vorteil eines möglichst niedrigen Ausleserauschens besonders bemerkbar.
Randbedingungen: Helligkeit im Max=15mag, Sky=20mag/"^2, Skalierung 1,1"/px, FWHM=2,5", 5e- Ausleserauschen, 12"Meade
Belichtungszeit 30ms >>> Für SN=3 sind 5600Frames notwendig, kommuliert 168s
Belichtungszeit 10ms >>> Für SN=3 sind 410000Frames notwendig, kommuliert 4100s
Belichtungszeit 5ms >>> Für SN=3 sind 6,5*10^6Frames notwendig, kommuliert 32500s

Hier sieht man, dass die Belichtungszeit unverhältnismäßig stark mit der Belichtungszeit skaliert, zumindest sagt das die Simulation. Es gibt sozusagen für ein bestimmtes Ausleserauschen einen Übergangsbereich bezüglich Verkürzung der Belichtungszeit, ab dem das gestackte SNR unverhältnismäßig schlechter skaliert, sozusagen einen Knick. Bei 5e- Ausleserauschen liegt dieser Übergangsbereich bei etwa 1s (bei der EM-CCD liegt dieser im ms-Bereich). Bis dahin gilt etwa: Bei halber Belichtungszeit ist gestackt etwa die doppelte Nettobelichtungszeit notwendig. Eigentlich ist die 1s so ziemlich der Wert, den du als "sweet-spot" für deine Kurzbelichtungen verwendest.
Gruß Tino