Beiträge von tbstein im Thema „Grundlegende Vorgehensweise bei DeepSky“

Hallo Andreas,
ja - niedrigerer ISO bei längeren Belichtungen ist wohl korrekt. Es kommt natürlich trotzdem darauf an was man genau möchte. Wenn man nur auf die Grenzgröße schaut, ist die Dynamik relativ egal. Wenn man aber das Bild ohne ausgebrannte Strukturen möchte, sollte man auf die Dynamik achten.
Zur Bestimmung der Grenzgröße verwende ich immer Aladin und dann den USNO Katalog. Der geht recht tief, aber man muss die Magnitudenangaben umrechnen.
Gruß Tino

Und noch ein Nachtrag:
Um die doch relativ kleinen Unterschiede in den Magnituden zu relativieren, muss man sich veranschaulichen, dass man um eine 0,2mag Differenz (ergibt linear 2,5^0,2=1,2) durch Stacking auszugleichen, die Anzahl der Belichtungen auf 1,2^2=1,44 erhöht werden muss. Also müsste man netto 1,44mal solange Belichten. 0,5mag ist dann schon der Faktor 2,5.
Gruß Tino

Noch als Nachtrag:
Sensortemperatur 20°C >>> 40°C
ThermalNoise 0,2e-/s auf etwa 1,8e-/s

Fall 3a) 180s Belichtungszeit:
ISO100 Grenzgröße(==>)SN3=17,5mag; DynamicRange=6,4mag
ISO200 Grenzgröße(==>)SN3=17,8mag; DynamicRange=5,9mag
ISO400 Grenzgröße(==>)SN3=17,8mag; DynamicRange=5,3mag
ISO800 Grenzgröße(==>)SN3=17,9mag; DynamicRange=4,4mag
ISO1600 Grenzgröße(==>)SN3=17,9mag; DynamicRange=3,6mag

Die Grenzgröße geht um 0,4mag runter und der DynamicRange bei höheren ISO-Werten auch.

Gruß Tino

Hallo Andreas,
die Randbedingungen wären zusammengefasst also:
C925 (==>) f/6,5; 1100DA; Pixel=5,1um; ThermalSignal=0,2e-/s(==>)20°C; QE(skaliert da RGB)=20,00%; Apertur=0,235m; Obstruktion=33,00%; Gesamttransmission=0,540; Spotgröße=22um(==>)3"seeing; SkyBrightness=20mag/"^2
Kameradaten von: http://www.sensorgen.info/CanonEOS-1100D.html
ISO100 FW=32000e-; ReadNoise=19e-
ISO200 FW=19000e-; ReadNoise=12e-
ISO400 FW=9500e-; ReadNoise=6e-
ISO800 FW=4800e-; ReadNoise=4,5e-
ISO1600 FW=2300e-; ReadNoise=3e-

Fall 1) 10s Belichtungszeit:
ISO100 Grenzgröße(==>)SN3=14,9mag; DynamicRange=6,8mag
ISO200 Grenzgröße(==>)SN3=15,3mag; DynamicRange=6,6mag
ISO400 Grenzgröße(==>)SN3=15,8mag; DynamicRange=6,4mag
ISO800 Grenzgröße(==>)SN3=16mag; DynamicRange=5,9mag
ISO1600 Grenzgröße(==>)SN3=16,2mag; DynamicRange=5,3mag

Fall 2) 60s Belichtungszeit:
ISO100 Grenzgröße(==>)SN3=16,7mag; DynamicRange=6,7mag
ISO200 Grenzgröße(==>)SN3=17,1mag; DynamicRange=6,5mag
ISO400 Grenzgröße(==>)SN3=17,5mag; DynamicRange=6,1mag
ISO800 Grenzgröße(==>)SN3=17,6mag; DynamicRange=5,5mag
ISO1600 Grenzgröße(==>)SN3=17,6mag; DynamicRange=4,7mag

Fall 3) 180s Belichtungszeit:
ISO100 Grenzgröße(==>)SN3=17,8mag; DynamicRange=6,6mag
ISO200 Grenzgröße(==>)SN3=18,1mag; DynamicRange=6,3mag
ISO400 Grenzgröße(==>)SN3=18,3mag; DynamicRange=5,7mag
ISO800 Grenzgröße(==>)SN3=18,3mag; DynamicRange=5,0mag
ISO1600 Grenzgröße(==>)SN3=18,3mag; DynamicRange=4,2mag

Ohne Gewähr, aber zumindest sagt das die Simulation. Kannst ja an deinen Daten mal prüfen, ob die Grenzgröße ungefähr hinkommt. Hängt aber sehr stark von der Spotgröße ab, wie weiter oben schon erwähnt.
Also bei 180s ist ISO200 ok. Bei 60s solltens besser ISO400 sein und bei 10s ISO800. Für noch kürzere Belichtungen ISO maximal auf 1600. Besser wirds dann nich.
Gruß Tino

Hallo Andreas,
wenn du mir noch deine Optikkombination, also das Teleskop, Brennweite, F-Zahl nennest, kann ich ja mal die Tabelle damit füttern und ein paar Berechnungen anstellen.
Gruß Tino

Hallo Stefan, hallo Andreas,
ich glaube Wissen und Nichtwissen sind doch ziemlich relativ. Ich für meinen Teil versuche praktische und theoretische Erfahrungen übereins zu bringen, um die ganze Sache zu optimieren und ein Verständnis dafür zu bekommen, wo denn die effektivsten Stellschrauben sind und was eigentlich möglich ist und was nicht. Nach fruchtbaren Diskussionen hier im Forum glaube ich diesbezüglich, dass es viele Sichtweisen und Sonderfälle gibt, wobei beispielsweise bestimmte Parameter weniger oder mehr Einfluss haben. Genauso verhält sich das hier, so ist beispielsweise das Ausleserauschen für längere Belichtungen beinahe irrelevant und für kürzere die Hauptsache. Andererseits sind die grundlegenen Prinzipien bezüglich der Berechnung des zu erwartenden Ergebnises und somit eine praktische Empfehlung für die technischen Einstellungen nicht übermäßig kompliziert. Ich hatte mir diesbezüglich vor einiger Zeit eine Excel-Tabelle prgrammiert, welche vergleichend zu meinen praktischen Erfahrungen recht gut funktioniert. Ich habe dazu mal beispielhaft die Abhängigkeit des Signal-Rauschverhältnisses in Abhängigkeit von der Belichtungszeit bei Verdoppelung des Ausleserauschens berechnet:
Belichtungszeit 1000s >>> SN bei 12e-(rms) = 1 >>> SN bei 6e-(rms) = 1,006
Belichtungszeit 100s >>> SN bei 12e-(rms) = 1 >>> SN bei 6e-(rms) = 1,07
Belichtungszeit 10s >>> SN bei 12e-(rms) = 1 >>> SN bei 6e-(rms) = 1,39
Belichtungszeit 1s >>> SN bei 12e-(rms) = 1 >>> SN bei 6e-(rms) = 1,80
Belichtungszeit 0,1s >>> SN bei 12e-(rms) = 1 >>> SN bei 6e-(rms) = 1,97
Das SN bezieht sich hier auf die Grenzgröße und ist nur relativ angegeben. Es ist aber zu sehen, dass zwischen 100s und 10s das Ausleserauschen schon relevant wird. Man müsste dann etwa um den oben angegebenen Faktor länger belichten. Ob dieser Vorteil die Einschränkung des Dynamikbereichs rechtfertigt ist hier natürlich die Frage.
Andererseits hat beipielweise das Seeing oder die Spotgröße ein im Verhältnis dazu sehr großen Einfluss, da sie Quadratisch eingeht:
Spotsize 2,0" >>> SN = 3,7
Spotsize 2,5" >>> SN = 2,5
Spotsize 3,0" >>> SN = 1,7
Spotsize 3,5" >>> SN = 1,28
Spotsize 4,0" >>> SN = 1
Vielleicht ist es hier sinnvoller zuerst die Kollimation und die Montierung zu optimieren, ...

Gruß Tino

Hallo,
um vielleicht nochmal etwas kreativer zur Diskussion beizutragen. Aus meiner Sicht gibt es bezüglich der Deepsky zwei grundlegene Betrachtungsweisen der Bildqualität:

1.) Die erreichte Tiefe, oder besser Grenzgröße.
Hier ist das Signal defininitionsgemäß in etwa so groß wie das Rauschen. Hier spielen verschieden Rauschquellen, wie beispielweise das Ausleserauschen, der Himmelshintergrund und das thermische Rauschen die Hauptrolle. Außerdem hat auch die Spotgröße (FWHM), die Quanteneffizienz und natürlich die Belichtungszeit einen erheblichen Einfluss.
2.) Das Signal/Rauschverhältnis bei größeren Signalintensitäten.
Dies definiert die Qualität des Bildes in den Lichtern, wobei grobgesagt hier die Unterscheidbarkeit von Strukturen in verhältnismäßig hellen Nebel- und Galaxienstrukturen bestimmt wird. Hier ist die hauptsächliche Rauschquelle das Schrotrauschen (oder Shot-Noise). Dh. das S/N wird fast nur noch durch die Anzahl der ankommenden Photonen, oder besser durch die Anzahl der generierten Photoelektronen bestimmt, wobei hier das Rauschen als Wurzel aus der Anzahl der Photoelektronen berechnet werden kann. Da die generierte Anzahl der Photoelektronen hauptsächlich von der Quanteneffizienz abhängt, sind hier die Hauptparameter nur die Quanteneffizienz und die Belichtungszeit.

Meine Empfehlungen wären daher:
- Die Belichtungszeit der Einzelbelichtungen so groß wie möglich. Darauf achten, dass die interessierenden Strukturen nicht ausbrennen. Hierbei sollte noch eine Reserve (Histogrammbuckel sollte nicht zu weit nach rechts rutschen, vielleicht 1/5 vom Max) einkalkuliert werden, da die Kamera normalerweise entsprechend Hotpixel produziert, welche "ausgebrannt" auch nicht durch Darks auskalibriert werden können. Die Sterne sollten natürlich nicht eierig werden und eine gute Kollimation und Bildqualität ist anzustreben. Dies hat einen direkten Einfluss darauf, wieviele Photonen die einzelnen Pixel treffen und bestimmen das S/N maßgeblich. So geht die Spotgröße quadratisch ein und Pixel in einem 2"FWHM-Spot bekommt die 4fache Anzahl Photonen ab, wie einer in einem 4"FWHM-Spot.
- Die ISO so hoch wie möglich. Für fast alle DSLRs ist das Ausleserauschen für höhere ISO-Einstellungen besser. Leider sinkt aber die Fullwellkapazität, dh. das max. detektierbare Signal ohne auszubrennen, und somit die Dynamik so ziemlich linear. Hier sollte man schauen, dass die hellsten interessierenden Strukturen möglichst nicht ausbrennen und die ISO diesbezüglich maximieren. Vom Ausleserauschen wird aber hauptsächlich die Grenzgröße bestimmt, die Qualität in den helleren Strukturen ist kaum beeinflusst.
- Das Stacking hat das Problem, dass die Anzahl der Belichtungen nur mit der Wurzel eingeht und somit ist es besser 1*10min, statt 2*5min. Das Rauschen im zweiten Fall ist sqrt(2) mal größer, als im Fall ohne Stacking. Man bräuchte für das gleiche S/N die 4fache Anzahl halbsolange Belichtungen und somit die doppelte Belichtungszeit. Dies gilt für die S/N von hellen Strukturen, sowie die Grenzgröße gleichermaßen, wobei es beim letzteren wiederum Unterschiede bezüglich Hintergrundlimitiert oder nicht gibt.
Viele Grüße und ein schönes Weihnachtsfest
Tino

Hallo Leute,
die Diskussion ist schon recht alt und wird immer wieder aufgewärmt. Ich behaupte mal frech, dass die Schlußfolgerung auf der oben genannten Seite

http://www.distant-lights.at/tipps_test_iso.htm

so nicht stimmt. Die Bilder die dort gezeigt und ausgewertet werden, zeigen den speziellen Fall auf, in dem der Shot-Noise dominiert. Dh. das Rauschen wird nur durch die Wurzel der Anzahl der Photonen (oder besser durch die Anzahl der generierten Photoelektronen) bestimmt. Dh. wenn man statt 32min nur 16 min belichtet, kommen nur die Hälfte Photonen an. Da ändert auch die Verstärkung oder besser der ISO-Wert nichts dran. Mal als Rechenbeispiel:
32min bei ISO100 entspricht 10000Photonen, ergibt ein ShotNoise von 100 (entspricht der Standardabweichung). Das Signal im Bild entspricht dann bei ISO100 (Bspw. 10Photonen je DN) 1000DN, das Rauschen käme dann auf 10DN.
16min entspricht der Hälfte Photonen, also 5000, ergibt einen Shotnoise von 71 (entspricht der Standardabweichung). Bei ISO200 ist die Verstärkung aber doppelt so hoch (also 5Photonen je DN), sodass das Signal wieder 1000DN beträgt. Das Rauschen beträgt dann aber 71/5=14,2DN, ist also um den Faktor 1,4 höher.
Wenn man hier vernünftig vergleichen würde, dann nur die gleiche Belichtungszeit, bei gleicher Helligkeit(selbe Anzahl Photonen), aber bei unterschiedlichen ISO-Werten.
Viele Grüße Tino