Hubble Deep Field pod strzechy!

szuu · 25 Stycznia 2009

wszyscy oczywiście znają tę najsłynniejszą fotkę z Hubbla.

czy amator ma szansę dotrzeć w te rejony? zapewne nie bez powodu te zdjęcia robiono właśnie z Hubbla... atmosfera przeszkadza i pewnie nawet jest jaśniejsza od tych słabych galaktyk.

a co jeżeli złożyć 999....99 fotek? (nakład pracy i czasu chwilowo nie gra roli, chodzi o zasadę).

chyba w końcu te tysiące galaktyk musza się przebić przez szum i przez tło? nędzne pojedyncze fotony od nich jednak od czasu do czasu wpadają do naszych teleskopów mimo że nikt ich nie zauważa? da radę? a jeżeli nie da, to jaka jest realna granica?

(i gdyby się dało to mogłaby być to fajna wspólna akcja z okazji roku astronomii, mam na myśli zbieranie miliona fotek w celu uzyskania obrazu którego jeszcze NIKT nie widział! )

sumas · 25 Stycznia 2009

to się nie uda, bo nie może udać

ilością ekspozycji zmniejsza się jedynie szum zdjęcia, a nie zwiększa jego zasięg,

za zasięg w skrócie odpowiada czas expozycji i ogniskowa,

już nie mówiąc o rozdzielczości, Hubble to względnie mały teleskop, ale tylko w skali ziemskich dużych zawodowych teleskopów,

bo w końcu ma te niemal 2 metry apertury, już o jakości jego kamer nie wspominając

a poza tym to chyba nie ten dział

Pabami · 25 Stycznia 2009

To się nie uda:

Primo: rozmiary kątowe 144" - seeing nie do przeskoczenia

Secundo: atmosfera świeci nawet w nocy - tło nieba ma max w najciemniejszych miejscach na ziemi 23 mag - zasięg nie do przeskoczenia

Pomijam już całą kwestię problemów technicznych - teleskopów zdolnych zarejestrować cokolwiek jest w PL niewiele.

Sama idea jest warta przemyślenia ale przy wyborze innego obiektu niż HDF

szuu · 25 Stycznia 2009

o rozdzielczości i skali to nie pomyślałem

ale...

ilością ekspozycji zmniejsza się jedynie szum zdjęcia, a nie zwiększa jego zasięg,

normalnie na pewno tak jest, ale chodzi mi tu o sytuację ekstremalną, kiedy obiektu w ogóle nie widać na zdjęciu (za jasne tło), i objawia się tylko jako pojedyncze fotony, wtedy NAPRAWDĘ DUŻA liczba ekspozycji mogłaby go chyba wydobyć go z tła? bo te fotony, niby przypadkowe i nie do odróżnienia od szumu, zdarzałyby sie w nieprzypadkowych miejscach i po zsumowaniu mogłoby coś wyjść. czy to jest teoretycznie możliwe a tylko niepraktyczne (za mały efekt w stosunku do nakładu pracy), czy gdzieś robię złe założenie i w ogóle taka metoda nie może zadziałać nigdy?

qbanos · 26 Stycznia 2009

Jeśli tło jest jaśniejsze niż sam obiekt, to za nic go nie wyłapiesz.... Wyobraź sobie, że chcesz sfocić jakąś mgławicę w dzień i pomyśl, czy złożenie miliona klatek coś by tu dało.

szuu · 26 Stycznia 2009

Jeśli tło jest jaśniejsze niż sam obiekt, to za nic go nie wyłapiesz.... Wyobraź sobie, że chcesz sfocić jakąś mgławicę w dzień i pomyśl, czy złożenie miliona klatek coś by tu dało.

no właśnie, czy jest jakościowa różnica między foceniem w dzień i w nocy? nie - tylko ilościowa!

ilość fotonów z jasnego tła padająca na każdy piksel jest wtedy tak duża, że matryca sie nasyci zanim choć jeden foton z interesującego nas obiektu zostanie zarejestrowany.

powiedzmy że obiekt na granicy widoczności to taki, od którego udaje nam się zarejestrowac tylko jeden foton. czy to znaczy że słabszy obiekt nie będzie w ogóle zarejestrowany? nie! przecież on nie wysyła słabszych fotonów, nie ma czegoś takiego w fizyce. on tylko wysyła je rzadziej. czyli foton zarejestruje się np. tylko na 1 z 10 ekspozycji. oczywiście to wymaga żeby rejestrator był w stanie taki pojedynczy foton odebrać, ale CCD chyba potrafi? tylko że teraz mając jedno czy 10 zdjęć, nie można takiego czegoś odróżnić od szumu (a szum musi być potężny żeby wzmocnienie pozwalało na łapanie pojedynczych fotonów). ale przy odpowiedniej liczbie prób, statystycznie rzecz biorąc, w tamtym miejscu zostanie zarejestrowanych więcej fotonów niż gdzie indziej, czyli obiekt "poza zasięgiem" zostanie jednak wykryty.

pytanie tylko ile w praktyce musiałoby być tych ekspozycji zeby wychwycić obraz obiektu 2, 5, 10, 20 razy słabszego od tła... czyli gdzie jest granica absurdu poza która wiadomo że nikt nie zejdzie

astroccd · 4 Lutego 2009

No właśnie co to znaczy że obiekt jest słabszy od tła? Jeśli naświetlimy tło nieba do pełnej pojemności piksela CCD 65536 fotonów to jeśli kamerka będzie dobrej jakości pozwoli oglądać szum fotonowy o wartości 256.

Z doświadczenia wiem że punkt musi być ok. 5x jaśniejszy od szumu żeby mieć 100% pewności że to nie jest przypadkowa fluktuacja szumu.

Odnośnie sumowania klatek to jeśli chcemy 10x większego zasięgu musimy mieć 10*10 klatek=100 klatek

Jeśli chcemy 100x większego zasięgu 100*100=10000 klatek.

I podobnie jest przy wydłużaniu czasu ekspozycji, w przypadku gdy niebo nie jest idealnie czarne, a nasza kamerka ma na tyle niskie szumy by były słabsze od szumu fotonowego.

Jeśli mamy na tyle dobre prowadzenie by naświetlić tło nieba do takiego poziomu by jego szumy były większe od szumu kamerki to jest bez znaczenia czy sumujemy 100 klatek czy wydłużamy czas ekspozycji 100 razy wynik będzie taki sam, zasięg nam wzrośnie 10x.

Detektory CCD nie nadają się do sumowania w nieskończoność, w końcu na zdjęciach wychodzą różne artefakty, dużo większy zasięg uzyskasz wprowadzając celowo błędy prowadzenia, gdyby gwiazdka dryfowała sobie do przodu np. 1 piksel na 10 klatek uda ci się je zatuszować, ale też do czasu.

Ogólnie sumowanie jest nieopłacalne czasowo, nawet mając teoretycznie idealną kamerkę bez artefaktów bardzo szybko dojdziesz do sytuacji że zmarnujesz rok czasu na dwukrotne zwiększenie zasięgu. Bowiem ten zasięg rośnie coraz wolniej.

szuu · 4 Lutego 2009

dziękuję! - takie uzasadnienie do mnie przemawia... bo nie kłóci się z moim idealnym wyobrażeniem że zasięg jest teoretycznie nieograniczony a równocześnie że w praktyce jednak jest ograniczony

poszukam zdjęć w sieci i spróbuję oszacować jaki w takim razie zasięg mógłby osiągnąć maniak celujący przez rok co noc w to samo miejsce (i, tak jak mówisz, zmieniający lekko współrzędne zeby zminimalizować artefakty).

aha, a te artefakty biorą się z nieidealności matrycy? (innej niż niwelowana flatami/darkami)? czy uzycie wielu matryc (grupa maniaków ) pozwoliloby zsumować jeszcze więcej ekspozycji bez popsucia obrazu?

Adam_Jesion · 5 Lutego 2009

A ja myślę, że wiele z tych obiektów można zarejestrować amatorsko. Oczywiście nie z takim detalem, bo to wynika z rozdzielczości na piksel, ale...

Pamiętacie ten wątek:

http://astro-forum.org/Forum/index.php?showtopic=21633

Wykonałem wtedy szybki test i co się okazało, że masa fotonów z tych mikrosoczewkujących gromad się zarejestrowała. Jakby się do tego przyłożyć, efekt może być dużo lepszy.

http://astro-forum.org/Forum/index.php?act...st&id=29599

Ta grupka w środku też ma niewiele więcej niż 100 sekund kątowych więc rozdzielczość i detal byłby zbliżony przy tej samej ogniskowej.

Tu powiększenie:

http://astro-forum.org/Forum/index.php?act...st&id=29600

astroccd · 5 Lutego 2009

aha, a te artefakty biorą się z nieidealności matrycy? (innej niż niwelowana flatami/darkami)? czy uzycie wielu matryc (grupa maniaków ) pozwoliloby zsumować jeszcze więcej ekspozycji bez popsucia obrazu?

Mogą się brać z różnych przyczyn, np.: minimalnie różnej wielkości mikro soczewek w każdym pikselu.

Zmienności jasności hot pikseli na klatce i darku.

Różnic temperatur między klatką, a darkiem.

W końcu sam flat, który sam w sobie zawiera stały wzorek szumów i odbije się na zdjęciu.

Polecam program Astroart tam w menu view/statistics można znaleźć funkcję Std.deviation podającą wartość szumów na zaznaczonym fragmencie zdjęcia. Jeśli macie dostęp do plików RAW przeskalujcie je do 50% żeby zatrzeć maskę matrycy kolorów i pobawcie się w pomiary.

Faktycznie użycie wielu matryc pozwoliło by pozbyć się artefaktów. Gdyby rozdać każdej osobie na ziemi kamerkę to zasięg by wzrósł o 12 magnitudo. Moim zdaniem musiały by to być takie same kamerki i teleskopy, a każdy by musiał mieć tak samo zaświetlone niebo i taką samą przejrzystość atmosfery, bowiem jeden taki człowieczek mający najgorsze warunki mógłby zepsuć sumowanie wszystkich pozostałych fotek.

Nie wiem nie uśredniałem nigdy 6 miliardów fotek, szczególnie pochodzących z różnych matryc, i nie wiem czy w CCD nie znajdą się jakieś ograniczenia.