Polecamy Gwiazdy zmienne - Fotometria i parę spraw

LibMar · 31 Października 2013

Witam!

Mam do wykonania zadanie, które polega na wyznaczeniu krzywych jasności kilkunastu gwiazd zmiennych. Ich amplituda jasności jest niewielka (od 0.05 mag do 0.4 mag), dlatego będę musiał wykorzystać mój aparat fotograficzny. Chociaż moja dokładność w przypadku wizualnych obserwacji wynosi nawet 0.05 mag, to jednak jest zbyt dużo.

Dlatego po raz pierwszy mam zamiar wykonywać fotometrię. Dlatego proszę Was o pomoc!

Pisałem już z Hansem przez PW i rozwiązał część moich problemów.

Pierwszym z nich, to sens i zasięg gwiazdowy na zdjęciach. Do wykorzystania mam tylko lustrzankę (niemodyfikowaną) Canon EOS 60D oraz obiektyw kitowy 18-55mm. Nie mam napędu do statywu, więc maksymalna (sensowna) długość ekspozycji (dla 55mm) to 13 lub 15 sekund. Dowiedziałem się, że rozjechane gwiazdy nie mają takiego wpływu na wynik, no ale już przy 20s są zbyt rozjechane. Chodziło mi o to, jaką dokładność mógłbym uzyskać wykonując fotometrię.

Otrzymałem taką wiadomość:

14 bit converter
standard iso: ISO 100-6400 (rest artificial)
res:5184 x 3456
size:22.3 x 14.9 mm
pixel size: 4.29 µm

Full-well is 25k electrons, at 100 ISO (about 30-35% quantum efficiency, and a gain of 2.15 e- / ADU).

parameters for photometry software per used ISO:

ISO 100:

Offset= 2048
Model gain = 2.15 e/DN
Model read noise = 12.2 electrons

ISO 200:

Offset= 2048
Model gain = 1.23 e/DN
Model read noise = 7.6 electrons

Wygląda więdc na to, ze najsensowniej bedzie działac na ISO400 lub nawet ISO 800 ale nie dorwałem jeszcze przeliczanek dla takiego nastawu, w ogóle straszna tajemnica co tam siedzi. Dziwne, O innych modelach znacznie łatwiej odkopać detale.

Tak więc, po otrzymaniu takiej odpowiedzi, wykonałem 25 zdjęć takiego samego obszaru na niebie, każde zdjęcie po 13s, ISO 800.

Zasięg na takim zdjęciu wynosi mniej więcej 8.5 mag. To trochę mało, ponieważ moja lista gwiazd zawiera też takie, które są słabsze niż 9.0 mag (ale jaśniejsze niż 10 mag). Po stackowaniu takiej ilości zdjęć, zazwyczaj osiągam zasięg ~10.3 mag. Wiedząc, że "moje" gwiazdy zmienne nie są słabsze niż 9.5 mag, to czy mogę wykorzystać ten sposób (stackowanie zdjęć), aby zmierzyć ich jasność? Gwiazdy zmienne zostały tak wybrane, aby nie były słabsze niż 9.5 mag. i nie znajdowały się w pobliżu innych, jasnych gwiazd. Oczywiście, że bym mógł tak zrobić, ale jak z dokładnością? Dodatkowo, okres zmienności wynosi od 2 do kilkudziesięciu dni. Ta niedokładność czasu (zdjęcia robione przez kilka minut, czas wybrałbym ten, kiedy robiłem środkowe zdjęcie) nie wpłynie bardzo na moje wykresy.

Ważne jest, aby dokładność nie była gorsza niż 0.010-0.015 mag. Mowa oczywiście o obiektach położonych wysoko nad horyzontem, zdjęciach zrobionych z dala od świateł miejskich oraz na bezksiężycowym niebie (wiadomo, że ten warunek nie będzie zawsze spełniony ). Wybrane gwiazdy mają jasność między 4.5 a 9.5 mag, a zasięg na jednej fotografii wynosi 8.5 mag (do 10.5 mag. po stackowaniu). Czy zdjęcia wykonane moją lustrzanką pozwolą osiągnąć taką dokładność? Zna ktoś może coś o tym?

I co ważne - muszę wyznaczyć krzywe jasności wszystkich (~20) wybranych gwiazd.

Moje pytania są takie, że sam na nie mógłbym odpowiedzieć, gdybym tylko zrobił kilka rzeczy. Niestety, nawet i IRIS sprawia mi kilka kłopotów (o których napisałem niżej).

Jeżeli dokładność nie jest taka duża, to ratunkiem może być też robienie 10-15 zdjęć seryjnych i wykonanie fotometrii na każdej z nich. Szkoda tylko, że zajęłoby to dużo czasu (na analizę to mam czas w dni wolne, ale są też bezchmurne noce w dniach szkolnych!).

To mniej więcej tyle, jeśli chodzi o bardziej teoretyczną część. Teraz pierwsze próby z programem IRIS.

Znalazłem taki poradnik: http://variable-stars.net/public_ftp/FotometriaZmiennychIRISem.pdf i na jego podstawie chciałem wypróbować testowe zdjęcia. Pojawiły się oczywiście problemy!

1) Przy wyborze aparatu fotograficznego, nie mogłem wybrać swojego modelu 60D (były takie jak 40D, 5D, 100D itd, ale 60D nie ma). Co powinienem wybrać?

2) Zdjęcia były robione oczywiście w formacie RAW (.cr2). IRIS ładuje je kompletnie inaczej - to znaczy, że widzę zdjęcie, ale o znacznie obniżonym zasięgu gwiazdowym. Normalnie (np. po konwertowaniu w .TIF lub .JPG lub przeglądaniu w lustrzance) wynosi on ok. 8.5 mag, ale w IRIS'ie widać tylko jaśniejsze niż ~5.0 mag. Jak teraz bym wybrał te słabsze, "niewidoczne"? Mam tylko jedną gwiazdę z listy, która mogłaby pojawiać się na takich zdjęciach...

3) Nie mogłem dokończyć poradnika tego, co jest w linku. Problem mam w stronie 11. Jest tam taki tekst:

Teraz wybieramy menu „File->Load…” i otwieramy pierwsze zdjęcie z koncowej obróbki naszych

gwiazdek, czyli otwieramy plik imtaukoncowe1.fts.

Miałem jakiś tam problem, że nie znalazło pliku o takiej nazwie (nie jestem tak głupi, nazwę napisałem poprawnie). Przejrzałbym to jeszcze raz, ale dopiero jak pozbędę się problemu oznaczonego numerem 2.

Jako załącznik, dodam też (może się przydać?) jedno z 25 testowych zdjęć (uwaga, ma 19,8 MB). To fragment południowej części konstelacji Herkulesa (13s, ISO 800, 55mm). Plik skonwertowany do .CRW (to był jeden z etapów w poradniku). http://www.solidfiles.com/d/884d032b21/

Liczę na pomoc z pytaniami i problemami. Będę często tu zaglądał, bo czas mi ucieka

CzarnyZajaczek · 31 Października 2013

http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm

Canon 60D : select configuration CANON (50D/5Dmk2,7D)

niektóre programy miewają problemy z otwieraniem plików z polskimi literami (i nieraz tylko z niektórymi)/spacjami w nazwie lub w ścieżce katalogów, czasami nawet bywa tak że z nietypowymi znakami w nazwie pliku sobie radzi ale w ścieżce katalogów już nie więc trzeba w razie problemów sprawdzać czy to nie jest powodem problemu

CzarnyZajaczek · 31 Października 2013

nie miałem problemu z otwarciem pliku w katalogu z polskimi znakami

po otwarciu pliku zmieniałem ustawienia w okienku Threshold (to są jeśli dobrze myślę ustawienia tylko podglądu)

domyślnie:

po kliknięciu Auto:

więcej gwiazdek widać

Hans · 31 Października 2013

Heh... należy się pewne wyjaśnienie.

Te informacje to dopiero baza. I aby była jasność, nie o zasięg mi tu chodziło, a o przygotowanie sobie gruntu, do oszacowania, gdzie w twoim sensorze załamie się liniowość.

Sensory siedzące w lustrzankach mają kilka „cech” które nie są zbyt dobre dla fotometrii. Przede wszystkim są to przeważnie CMOSy, pokrętnie sterowany GAIN, maska Bayera no i mają bramki ABG zapobiegające bloomingowi. To rozwiązanie niestety załamuje liniowość tego typu kamer po przekroczeniu konkretnego wysycenia piksela. Daje się z tym żyć i zdobywać wartościowy materiał, jednak należy zdawać sobie sprawę z ograniczeń sensora w trakcie ustalania czasu naświetlania dla sesji. Trzeba się po prostu wstrzelić pomiędzy górną granicę wysycenia, gdzie załamie nam się liniowość, a dolną granicę, gdzie stosunek S/N przestaje rokować na sensowne dane.

Podane przeze mnie ISO 400 (ewentualnie 800) nie jest szacunkiem zrobionym po to aby zwiększyć zasięg bez szaleństwa w szumach, a po to, aby zostając w okolicach sensownej wartości GAIN osiągnąć oczywiście jak najlepszy S/N (stosunek sygnału do szumu) ale ... zanim załamie nam sie cholerna liniowość. Problem w tym, że o ile potrafię mając odpowiednie parametry wyliczyć granice załamania liniowości w sensorach CCD, to dla CMOSa, dodatkowo wsadzonego w elektronikę standardowej lustrzanki manipulującej GAINem w zależności od ustawionego ISO, problem robi się grząski do wyliczenia przy mojej wiedzy

BTW, remedium na zwiększenie zasięgu jest zawsze to samo, większa apertura lub wydłużanie czasu naświetlania (choć tu już się płaci czym innym).

LibMar, tak jak pisałem, siądę do tego, ale muszę najpierw pokopać. W międzyczasie, przebij się przez to:

http://astroamator.info/opowiadania/spotkania-z-astronomia/jak-sie-zabrac-za-fotometrie-ccd-gwiazd-zmiennych/

a potem przez to:

http://astroamator.info/opowiadania/spotkania-z-astronomia/krotki-przepis-na-rozpoczecie-znajomosci-z-amatorska-fotometria-gwiazd-zmiennych/

Tak wiem, obrazki poszły do piachu, niestety nie partycypuję już od dłuższego czasu w pracach nad tą stroną, nie zdołałem się dogadać z właścicielem domeny. Jak będę miał chwile, postaram się doprowadzić to do ładu na jakimś innym hoście.

Na koniec warto przebrnąć przez kolejne odcinki Zmiennej Wojny kapitana Sępa

Tam jest wszystko.

http://astroamator.info/opowiadania/zmienna-wojna/odcinek-1-miec-plan/

http://astroamator.info/opowiadania/zmienna-wojna/odcinek-2-jak-sie-robi-ofensywe/

http://astroamator.info/opowiadania/zmienna-wojna/odcinek-3-doktryny-operacyjne/

http://astroamator.info/opowiadania/zmienna-wojna/odcinek-4-pokrywanie-gwiazdy/

Wiele Ci wyjaśni i łatwiej będzie Ci złapać mnie za szelki i zawrócić, jak gdzieś polecę za wielkimi skrótami myślowymi. Tymczasem ja na spokojnie siądę w wolniejszej chwili do wyliczanek po uprzednim podrasowaniu moich zasobów o CMOSach w ogóle i tym co siedzi w 60D w szczególności.

Pozdrawiam.

Radek P · 1 Listopada 2013

LibMar, jak sprawdziłeś, że Twoje obserwacje wizualne mają dokładność nawet 0.05 mag?

LibMar · 1 Listopada 2013

Dziękuję za odpowiedzi!

http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm

niektóre programy miewają problemy z otwieraniem plików z polskimi literami (i nieraz tylko z niektórymi)/spacjami w nazwie lub w ścieżce katalogów, czasami nawet bywa tak że z nietypowymi znakami w nazwie pliku sobie radzi ale w ścieżce katalogów już nie więc trzeba w razie problemów sprawdzać czy to nie jest powodem problemu

Możliwe, że nie wpisałem to, co trzeba. Sprawdzając to, pojawił się kolejny problem. Zacząłem cały proces od nowa i pojawił się kłopot, którego wcześniej nie miałem. Wcześniej (strona 6 w poradniku) bez problemu wrzuciłem moje pliki .crw i utworzyło pliki z rozszerzeniem FTS. Teraz nie mogę, bo w okienku prosi o format CR2 (nie CRW). Zacytuję:

Po co ta cała zamiana z CR2 na CRW? IRIS jakoś nie bardzo chce współpracować z RAWami z rozszerzeniem CR2.

Tak więc, nie wiem po co prosi o pliki .cr2, bo podobno według tego zdania nie uda się z rozszerzeniem CR2.

Druga sprawa - czy konieczne jest wykonywanie darków/flatów/biasów do fotometrii? Osiągnie się wtedy lepszy rezultat?

Teraz kolej na post Hansa.

Fotometria jest jednak bardziej skomplikowana niż myślałem, ale powinienem dać radę. Jak tylko przebrnę przez pierwsze pomiary w IRIS (problem wyżej ).

I post Radka.

Więc, to tylko wprawa. Chociaż to jest największa moja dokładność (normalnie wynosi ona między 0.05-0.10 mag), ale muszą być spełnione warunki. Gwiazdy porównania nie mogą być słabsze/jaśniejsze niż 0.4 mag. od gwiazdy zmiennej. Gdyby mi pokazano dwie gwiazdy (o takiej samej barwie i leżące blisko siebie) o jasnościach 5.34 i 5.39 mag, to powinienem wybrać tą jaśniejszą już po kilkunastu sekundach

EDIT: Już wiem, w czym jest problem z rozszerzeniami. W przypadku wyboru 10D/300D/Rebel muszę wrzucić pliki .CRW, a z 50D/... to .CR2. W takim razie, zmienianie rozszerzenia plików nie byłoby konieczne, wystarczyłoby .CR2. No ale jeszcze, czy będzie "współpracował"... Wkrótce to sprawdzę.

Edytowane 1 Listopada 2013 przez LibMar

Rybi · 3 Listopada 2013

Trochę się zajmuję fotometrią DLSR. Przy tym wykorzystuję procedurę opisaną na portalu Citizensky dotyczącą fotometrii DSLR, która się składa z dwóch etapów
1.Opracownie negatywów cyfrowych z separacją na barwy składowe RGB:
http://www.citizensky.org/content/iris-beginner
2. Fotometria aperturowa za pomocą programu Iris i wyznaczenie standardowej dżonsonowskiej jasności V z pikseli G
http://www.citizensky.org/content/calibration-intermediate

Druga sprawa - czy konieczne jest wykonywanie darków/flatów/biasów do fotometrii? Osiągnie się wtedy lepszy rezultat?

Zgodnie z procedurą opisaną na portalu Citizensky do kalibracji niezbędne jest wykonanie flatów oraz darków.

Jeżeli darki mają taki sam czas naświetlania i ISO jak zdjęcia gwiazdy zmiennej to można pominąć robienie biasów

(bias jest zawarty w darkach).
Ale program Iris wymaga podania jakiejś nazwy pliku biasowego/offset-owego. Dlatego przygotowuje się takie

robocze zdjęcie master-bias'a wypełnione wartością ADU zależną od modelu Cannona (patrz punkt "3.1.2 Generate a

"dummy" Bias"). Lustrzanki Canona mają poziom czerni ustawiony na wartości > 0 ADU. Np. mój b.stary model 400D ma

poziom czerni = 256 ADU. Nowsze modele mogą mieć tą wartość około 1024 ADU lub nawet 2048. Możesz sprawdzić to w programie Iris ładując do pamięci (komenda "Load a RAW file") rawa z darkiem.
Następnie w linii komend Irisa wpisujemy komendę "STAT", która podaje m.in. wartość średnią ADU dla całego

zdjęcia. W kolejnym kroku wypełniamy całe zdjęcie tą wartością ADU (np. dla wartości 256ADU - komenda w Irisie :

FILL 256) i zapisujemy plik na dysku (np. komenda SAVE MASTER-BIAS).

>>>

2) Zdjęcia były robione oczywiście w formacie RAW (.cr2). IRIS ładuje je kompletnie inaczej - to znaczy, że widzę zdjęcie, ale o znacznie obniżonym zasięgu gwiazdowym. Normalnie (np. po konwertowaniu w .TIF lub .JPG lub przeglądaniu w lustrzance) wynosi on ok. 8.5 mag, ale w IRIS'ie widać tylko jaśniejsze niż ~5.0 mag. Jak teraz bym wybrał te słabsze, "niewidoczne"? Mam tylko jedną gwiazdę z listy, która mogłaby pojawiać się na takich zdjęciach...

<<<

Słabsze gwiazdy w Irisie możesz wyciągnąć na podglądzie odpowiednio "chochlując" suwakami w okienku Threshold.
Wczytujesz dane zdjęcie do pamięci Irisa i jako dolny próg należy ustawić wartość trochę poniżej wartości średniej uzyskanej jako wynik wywołania funkcji STAT z linii komend, a suwak górny nieco powyżej tej wartości średniej. Przesuwając górnym suwakiem będziesz widział jak słabsze gwiazdy znikają, gdy się oddalasz od w.w. wartości średniej. Zobacz to zresztą na poniższym zrzucie ekranowym, gdzie zaczytałem do pamięci RAW-a z 30sekundową ekspozycję okolicy zmiennej SS Cyg (Canon 400D +Tair 4,5/300mm + EQ3-2 z napędem w RA). Strzałka pokazuje lokalizację tej gwiazdy - taraz jest ona w fazie spokojnej (jasność około 12 mag). Bez odpowiedniego ustawienie suwaków w okienku Threshold nie byłoby jej widać.

>>>

3) Nie mogłem dokończyć poradnika tego, co jest w linku. Problem mam w stronie 11. Jest tam taki tekst:
Miałem jakiś tam problem, że nie znalazło pliku o takiej nazwie (nie jestem tak głupi, nazwę napisałem poprawnie). Przejrzałbym to jeszcze raz, ale dopiero jak pozbędę się problemu oznaczonego numerem 2.

<<<

Podejrzewam, że Twój problem wynika z tego przy wywołaniu menu „File->Load…” masz ustawiony niepoprawny filtr na rodzaj pliku(?). Czy sprawdzałeś, że masz na dysku plik imtaukoncowe1.fts w lokalizacji wskazanej na początku procesu obróbki zdjęć?
Poza tym procedura "Stellar registration ..." w Irisie jest dość wrażliwa na bardzo rozostrzone/rozjechane obrazy gwiazd. W procedurze Citizensky używam "Stellar registration ..." w wersji globalne kwadratowe dopasowanie wszystkich gwiazd - czasami otrzmywałem błąd, że nie może znaleźć trzech gwiazd do wykonania operacji alignmentu zdjęcia bieżącego względem zdjęcia poprzedniego.

Poniżej podaję link do prezentacji, którą wygłosiłem ostatnio na jednym ze zlotów astro na temat moich doświadczeń z fotometrią DSLR (plik 18MB PDF) - może się przyda ?
https://docs.google.com/file/d/0B_LJfDejC5tJX043azF2Qnl5VEU/edit?usp=drive_web

I jeszcze kilka istotnych uwag dotyczących specyfiki fotometrii jasnych gwiazd przy fotografowaniu ze statywu:
1. Rozogniskowanie obrazów jasnych gwiazd (10-20 pikseli średnicy),
2. Krótkie ekspozycje ( < 10 sekund), aby obraz gwiazd pozostał max okrągły (zależy to od deklinacji gw.zmiennej i ogniskowej obiektywu),
3. Składanie (stacking) 10-20 obrazów okolicy obserwowanego obiektu,
4. Pomiary fotometryczne należy wykonywać na stacku obejmującym minimum 60 sekund naświetlania, aby uśrednić podatność małych apertur na scyntylacje atmosferyczne. Pięć takich pomiarów zwykle wystarcza do wyznaczenia jasności średniej oraz błędu pomiaru, jako odchylenia standardowego od średniej.

W Irisie sprawdzam, czy dany RAW nie jest prześwietlony w sposób pokazany na poniższym rysunku. Mój Canon 400D ma przetwornik AC 12 bitowy. Dlatego staram się nie naświetlać gwiazdy zmiennej na więcej niż około 3000ADU. Canon 60D jest 14-bitowy i powinno się przekraczać 7-10 tys. ADU.

Rybi · 4 Listopada 2013

Witam!

Mam do wykonania zadanie, które polega na wyznaczeniu krzywych jasności kilkunastu gwiazd zmiennych. Ich amplituda jasności jest niewielka (od 0.05 mag do 0.4 mag),

...

Do wykorzystania mam tylko lustrzankę (niemodyfikowaną) Canon EOS 60D oraz obiektyw kitowy 18-55mm.

...

Ważne jest, aby dokładność nie była gorsza niż 0.010-0.015 mag.

...

Wybrane gwiazdy mają jasność między 4.5 a 9.5 mag, a zasięg na jednej fotografii wynosi 8.5 mag (do 10.5 mag. po stackowaniu).

...

co ważne - muszę wyznaczyć krzywe jasności wszystkich (~20) wybranych gwiazd.

...

Z posta wyciągnąłem najważniejsze (moim zdaniem) informacje/ograniczenia na temat projektu.

Moim zdaniem możesz nie dać rady tego zrealizowć sprzętem, który masz pod ręką. Czytałem (np.na forum AAVSO), jak niektórzy użytkownicy zaczynali fotometrię DSLR od kitu 18-55mm. Aby zlikwidować samoistne rozogniskowanie się zooma używali taśmy klejącej. O ile dobrze policzyłem, to kit przy ogniskowej 55mm ma maksymalną źrenicę wejściową zaledwie 1cm (55mm/5,6=9,8mm). Może to nie wystarczyć, aby zebrać wystarczającą ilość światła gwiazd o jasności 9,5mag.

Na poniższym rysunku pokazałem średni błąd wyznaczenia jasności gwiazd porównania wokół gwiazdy zmiennej AZ Cas. Tą gwiazdę zmienną obserwowałem dwoma zestawami:

-)początkowo Canon400D+obiektyw Soligor F3,5/200mm (źrenica wejściowa=57mm)+statyw

(1 pomiar jasności=10zdjęć x 6sek x 1600ISO),

-)następnie Canon400D+obiektyw Tair F4,5/300mm(źrenica wejściowa=67mm)+montaż paralaktyczny EQ3-2 z napędem w RA.

(1 pomiar jasności=2zdjęcia x 30sek x 400ISO),

Z dokładnością pomiaru nie udało mi się zejść poniżej 0,01mag powyższymi zestawami fotometrycznymi dla gwiazd o jasności 9-10 mag.

Do fotometrii DSLR "statywowej" najlepiej nadają się obiektywy o ogniskowej w zakresie 50-200mm - najlepiej stałoogniskowe. Może zdołałbyś wysupłać 100-200zł i kupić jakiś stałoogniskowy obiektyw z epoki fotografii analogowej z mocowaniem M42. Przy Twoich planach odnośnie zakresu jasności gwiazd (4,5-9,5mag) - moim zdaniem najlepiej sprawdziłby się obiektyw o ogniskowej F=200mm (takiego sprzętu sporo na portalach aukcyjnych).

Poniżej fotka z moimi zestawami fotometrycznymi (w tym ceny przykładowych obiektywów).

Z tego co do tej pory robiłem z fotometrią DSLR, najbardziej zbliżonym do Twojego projektu były moje obserwacje wybuchu nowej karłowatej SS Cygni w czerwcu 2013r. Praktycznie całą procedurę dotyczącą opracowania danych opisałem w Proximie nr 13.. Jako ciekawostkę mogę podać, że fotometrię różnicową SS Cyg wykonałem z wykorzystaniem funkcjonalności fotometrii automatycznej w Irisie w wariancie "1-kołowej" apertury fotometrycznej. Tak musiałem zrobić ze względu na mnogość gwiazd w polu widzenia wokół SS Cygni (patrz rys. poniżej - nie mogłem wykorzystać opcji fotometrii z trzema aperturami). Następnie wyniki pomiarów fotometrii irisowskiej opracowałem w odpowiednio przygotowanym arkuszu kalkulacyjnym.

Edytowane 4 Listopada 2013 przez Rybi

LibMar · 4 Listopada 2013

Dziękuję za odpowiedź.

Chociaż jestem w stanie zdobyć o dłuższej ogniskowej (no ale 250mm), to jednak problemem byłby brak napędu w moim EQ3 (i też nigdzie nie udało mi się go zdobyć). Nawet nie wiem, Według moich przeliczeń (zakładając dla deklinacji +20 stopni), ruch gwiazdek byłby zauważalny (przy dobrej ostrości) już przy 1.5s, więc nie chcę widzieć co by było po 10-15s I drugą sprawą są też gwiazdy porównania - mam nadzieję, że w IRISie mogę wybrać nawet 8 gwiazd porównania... Nie zacząłem jeszcze zbierać do tego materiału, bo brakuje mi pogodnych nocy.

Wykonałem nową listę gwiazd zmiennych (eliminując te bardzo słabe i niepewne, z 24 na 21). Można powiedzieć, że zrobiłem przesiadkę z 9.5 na 9.0 mag. Bardzo przydała się ta tabelka (http://astropolis.pl/index.php?app=core&module=attach&section=attach&attach_rel_module=post&attach_id=105266), no ale niepewność pomiarowa będzie wyższa przy użyciu kitowego obiektywu ze znacznie krótszą ogniskową? Plus jest tutaj taki, że tylko jedna gwiazda słabsza niż 8.0 mag. ma amplitudę jasności mniejszą niż 0.15 mag, dlatego w przypadku pozostałych gwiazd, niepewność pomiarowa wynosząca nawet 0.020 mag. nie powinna sprawić wiele problemów (z wyjątkiem jasnych gwiazd, o amplitudzie mniejszej niż 0.10 mag...).

A gdybym zapytał się o gwiazdy o jasnościach 4.0-8.0 mag. Na wykresie widać wyraźnie, że jaśniejsza gwiazda = mniejszy błąd pomiarowy. Tylko że, niepewność pomiarowa dla gwiazdy o jasności 8.0 i 9.0 nie jest aż tak znaczna (po ok. 0.015 mag, nie tak jak dla słabszych niż 10 mag.). Więc podejrzewam, że dla gwiazdy o jasności 5.0 mag, to błąd pomiarowy będzie też podobny (0.010-0.015 mag)?

I jeszcze druga sprawa dt. wykresu. Obiektyw Soligor poradził sobie nieco gorzej niż Tair. Czy to wynikało z budowy? Ogniskowej? Światłosiły? Może napęd, który utrzymywał punktowy obraz gwiazdy?

I tutaj też wracam do poprzedniego postu, który czytałem wcześniej.

Obecnie, korzystam z programu DSS. Swoje zdjęcia (nie powiem, że są dobre - dlatego też nie wstawiam tak na forum) stackuję w taki sposób:

- robię ok. 30 lightów

- robię ok. 10 darków (jeszcze nigdy nie robiłem biasów/flatów, nawet pomimo, że to jest proste)

- na komputerze konwertuję obrazy z .CR2 do .TIF

- stackuję w programie DSS

- klikam w "Copy to clipboard"

- otwieram PS, wklejam i zapisuję jako plik .PNG

Ale do takich pomiarów, format RAW jest niezbędny. Kiedyś, kiedy po raz pierwszy stackowałem zdjęcia w formacie .CR2, to efekt wyszedł niemal podobny, jak ten, który rozwiązał CzarnyZajączek (z niewielką liczbą gwiazd). Sądzę, że potem suwakami w IRIS bym właśnie zmieniał liczbę gwiazd. Ale jak zapisać takie zdjęcie po stackowaniu? Powinienem chyba zapisać w formacie RAW (czyli .CR2 czy CRW). Znam tylko dwa sposoby:

- zapisać przez DSS (w formacie TIFF, z tego co pamiętam)

- skopiować obraz i w PS zapisać go (np. w PNG, JPG itp.)

A w formacie RAW, to jak?

Rybi · 4 Listopada 2013

Chociaż jestem w stanie zdobyć o dłuższej ogniskowej (no ale 250mm), to jednak problemem byłby brak napędu w moim EQ3 (i też nigdzie nie udało mi się go zdobyć). Nawet nie wiem, Według moich przeliczeń (zakładając dla deklinacji +20 stopni), ruch gwiazdek byłby zauważalny (przy dobrej ostrości) już przy 1.5s, więc nie chcę widzieć co by było po 10-15s I drugą sprawą są też gwiazdy porównania - mam nadzieję, że w IRISie mogę wybrać nawet 8 gwiazd porównania... Nie zacząłem jeszcze zbierać do tego materiału, bo brakuje mi pogodnych nocy.

Spróbuj zbierać materiał obserwacyjny tym kitem przy F=55mm. Zobaczysz co z tego wyjdzie. Ale pamiętaj, że do każdej gwiazdy zmiennej musisz indywidualnie dobrać parametry naświetlania tak, aby jej nie prześwietlić na fotkach.Na zdjęciach z prześwietloną gwiazdą zmienną nie ma sensu robić fotometrii (przy pomiarach gwiazda wyjdzie słabsza niż powinna być)!!!

Nie wiem tylko po co np. 8 gwiazd porównania? Nie wystarczą do fotometrii różnicowej dwie o kolorze (wskaźniku barwy B-V ... inaczej mówiąc) zbliżonym do gwiazdy zmiennej (tzn. gwiazda porównania i gwiazda testowa)? W najprostszym podejściu powinno to wystarczyć do zrobienia krzywej zmian blasku i np. wyznaczenia momentu minimum/maksium itp.

>>>

A gdybym zapytał się o gwiazdy o jasnościach 4.0-8.0 mag. Na wykresie widać wyraźnie, że jaśniejsza gwiazda = mniejszy błąd pomiarowy. Tylko że, niepewność pomiarowa dla gwiazdy o jasności 8.0 i 9.0 nie jest aż tak znaczna (po ok. 0.015 mag, nie tak jak dla słabszych niż 10 mag.). Więc podejrzewam, że dla gwiazdy o jasności 5.0 mag, to błąd pomiarowy będzie też podobny (0.010-0.015 mag)?

<<<

Nad dokładnością nie ma co gdybać. Trzeba opracować obserwacje i zobaczyć co z tego wyjdzie.

W niniejszym wątku można znaleźć dwie procedury obróbki zdjęć pod kątem fotometrii:

1. http://variable-stars.net/public_ftp/FotometriaZmiennychIRISem.pdf

2. http://www.citizensky.org/content/iris-beginner

Sugeruję przećwiczenie jednej z nich (lub obu).

>>>

I jeszcze druga sprawa dt. wykresu. Obiektyw Soligor poradził sobie nieco gorzej niż Tair. Czy to wynikało z budowy? Ogniskowej? Światłosiły? Może napęd, który utrzymywał punktowy obraz gwiazdy?

<<<

Wydaje mi się, że mniejsza dokładność w przypadku 5-minutowych obserwacji Soligorem wynikała jego z mniejszej źrenicy wejściowej (57mm) względem Taira (67mm) oraz "agresywnej" procedury zbierania materiału obserwacyjnego (Soligor = 50zdjęć x 6sek x 1600ISO, Tair = 10zdjęć x 30s x 400ISO). Po prostu przy tak dobranych parametrach obserwacji nieco lepszy stosunek sygnału do szumu wyszedł w przypadku obserwacji Tair'em. Poza tym Soligor ma nieco większe winietowanie niż Tair (20% vs 7%).

>>>

- robię ok. 10 darków (jeszcze nigdy nie robiłem biasów/flatów, nawet pomimo, że to jest proste)

<<<

Biasy, a nawet darki można pominąć przy fotometrii DSLR (niektórzy ortodoksi fotometryczni pomijają darki przy czasach eksp.<minuta - ja tego nie robię), ale nie uwzględnienie flatów oznacza wprowadzenie błędu pomiaru jasności - przypuszczam w przypadku Twojego kita - rzędu 50-60%. We flatach uwzględniony jest efekt winietowania obrazu. W Irisie wienietowanie można oszacować wywołując z menu konteksowego opcję "Statistics" dla zaznaczonego fragmentu master-flata w środku obrazu oraz w rogu - coś podobnego jak pisałem w poprzednich postach, przy sprawdzaniu czy obraz gwiazdy jest prześwietlony. Tą metodą oszacowałem winietowanie dla moich obiektywów: Jupiter 9 (F2,8/85mm)- 10%, Soligor (F3,5/200mm) - 20%, Tair (F4,5/300mm) - 7%

>>>

Ale do takich pomiarów, format RAW jest niezbędny. Kiedyś, kiedy po raz pierwszy stackowałem zdjęcia w formacie .CR2, to efekt wyszedł niemal podobny, jak ten, który rozwiązał CzarnyZajączek (z niewielką liczbą gwiazd). Sądzę, że potem suwakami w IRIS bym właśnie zmieniał liczbę gwiazd. Ale jak zapisać takie zdjęcie po stackowaniu? Powinienem chyba zapisać w formacie RAW (czyli .CR2 czy CRW). Znam tylko dwa sposoby:

- zapisać przez DSS (w formacie TIFF, z tego co pamiętam)

- skopiować obraz i w PS zapisać go (np. w PNG, JPG itp.)

A w formacie RAW, to jak?

<<<

W fotometrii DSLR negatywy cyfrowe (RAW-y) są potrzebne tylko do tego, aby w pierwszym kroku procedury obróbki zdjęć zamienić ich format na "porządny" (np. w Irisie t.j. format plików FIT, FTS lub PIC - patrz linki z tego maila z pkt 1. i 2.). Potem kolejne kroki obróbki zdjęć są wykonywane na tych plikach. W fotometrii nie wolno używać formatów zapisu zdjęć takich jak np. JPG, PNG, GIF, a nawet "bezstratny" TIFF ponieważ wprowadzają one modyfikacje psujące liniowość w skali jasności.

W Irisie opcję stackowania wybiera się z menu "Processing"->"Add a sequence". Stackowanie należy wykonać po operacji alignmentu (Iris --> "Stellar registration...").

Edytowane 4 Listopada 2013 przez Rybi

Hans · 5 Listopada 2013

Ale pamiętaj, że do każdej gwiazdy zmiennej musisz indywidualnie dobrać parametry naświetlania tak, aby jej nie prześwietlić na fotkach.Na zdjęciach z prześwietloną gwiazdą zmienną nie ma sensu robić fotometrii (przy pomiarach gwiazda wyjdzie słabsza niż powinna być)!!!

Powiem wiecej. Prześwietlenie którejkolwiek z gwiazd fotometrycznych (mierzonej lub odniesienia) to oczywiście kaplica, ale tak naprawdę problem zacznie się wcześniej. W chwili gdy jej obraz przekroczy maksymalne ADU liniowego działania twojego sensora (popatrz na wykres z postu #4). Powiedzmy (jeszcze dokładnie tego nie policzyłem), ze liniowość twojego sensora załamie się dla ISO X na poziomie 75% maksymalnego wysycenia piksela (dla twojego 14 bit sensora wysycenie bedziesz miał na 16384 ADU), oznacza to, że już w chwili osiągnięcia okolic 12288K ADU algorytm na twoim materiale pokaże nieprawdę. Tak więc podkreśle jeszcze raz. Musisz wstrzelić się z czasem naświetlania twojej gwiazdy tak aby wyjśc do sensownego S/N jednocześnie nie przekraczając maksymalnej wartości ADU liniowego działania sensora. O ile druga z wartości w końcu Ci wylicze (mam urwanie jaj ostatnio) to pierwszą z nich będziesz dobierać organoleptycznie każdej nocy (Bo na przykład jednej nocy bedziesz mieć średnie tło 300 ADU a innej 3000 ADU, mając niechłodzony sensor gdzie możesz ustawić temp. pracy chipa też będziesz zależny od temperatury etc.). Tak więc nie dość że do kazdej gwiazdy bedziesz musiał dobrać czas naświetlania indywidualnie to jeszcze do każdej nocy bedzie to czas inny dla tego samego obiektu.

Zanim wyliczymy wszystko co do ADU myślę, że możesz na początek przyjąć bezpieczne założenie dla 60D. "Moje gwiazdy na kadrach mają mieć więcej niż 5000ADU i mniej niż 10000ADU" Takie podejscie zagwarantuje Ci sensowne wyniki pomiarów.

Oczywiście, jak już pisałem, nie ma sztywnego przelicznika ile konkretnie na jaki obiekt musisz naświetlać. Zależy to od jasności obiektu, warunków danej nocy, parametrów twojej optyki, stopnia zastosowanego rozogniskowania (już Ci koledzy wspomnieli o tym), rodzaju zastosowanego filtra fotometrycznego (lub jego braku) oraz oczywiście ISO zastosowanego w aparacie w trakcie sesji.

Jeszcze słowo o rozogniskowywaniu. Trzeba pamiętać, że ta technika ma swoje ciemne strony. Jest konieczna aby obejść problem maski Bayera (sprawy oczywiste) jednak kosztuje nie tylko wydłużeniem naświetlania aby wpaść w odpowiednie ADU (też oczywiste) ale i jeszcze czymś. Zmusi Cię do stosowania większych apertur pomiaru Ano, trzeba o tym pamiętać. Duze apertury pomiarowe (z mojej praktyki) oznaczają większy błąd pomiaru i problemy w ciasnych polach gwiazdowych. Przy pomiarach tranzytów egzoplanetarnych które popełniłem, musiałem chwytać zmiany o rząd wielkości delikatniejsze od tych których wymagasz i tam nie było zmiłuj, apertura pomiaru klasy 8-10 pix nie maiłą szans. Tobie będzie łatwiej i w sumie nie unikniesz większych apertur z racji konieczności obchodzenia maski Bayera matrycy, ale miej odruch nie-szarżowania z rozmiarami apertury pomiarowej. Ustawiaj taką by objąc obraz gwiazdy + 1-2pix dookoła i tyle. Nie działaj schematycznie bo się zemści.

Pozdrawiam.

LibMar · 6 Marca 2016

Minęło trochę czasu od napisania tego tematu, jednak postanowiłem tutaj kontynuować.

Po wielu próbach z fotometrią zaczynam już uzyskiwać rozsądne dane. Canon EOS 60D ma niestety trochę tych wad ma i liczę, że wkrótce uda mi się przejść na kamerę CCD. Zanim uzbieram na większy i dokładniejszy sprzęt, chcę zdobywać nieco doświadczenia, które przydadzą się w przyszłych projektach.

Jednak teraz chciałbym przejść do metody stackowania zdjęć w celu mierzenia jasności dla bardzo słabych obiektów. Na pojedynczych zdjęciach ledwo majaczą, a po połączeniu można krzywymi odszukać jeszcze ciemniejsze gwiazdki. Ale mamy tutaj obróbkę, przez co jasność może być nieco zakłamana. Dlatego przychodzę z pytaniem: w jaki sposób mam to zrobić, aby uzyskać jak najdokładniejsze dane? Oczywiście ocena będzie obarczona dużym błędem, jednak dokładność do 0.1 magnitudo będzie nawet w takim przypadku zadowalająca. Dodam, że program Muniwin (z którego korzystam) przy pliku Autosave.tif (stack w DSS) wciąż nie znajduje tej gwiazdy zmiennej, jest nadal za słabo widoczna. Nie wiem jak rozsądnie podbić jasność. A to się przyda m.in. przy minimach jasności miryd.

EDIT: Dlaczego Muniwin po załadowaniu lightów zmniejsza ich rozdzielczość o połowę? Chciałem wrzucić masterflata nowym sposobem, a tu mi wyskakuje error, że wielkość nie jest odpowiednia. RAWy mają 5184x3456, Masterflat tyle samo, tylko że lighty po wrzuceniu są redukowane do 2592x1728...

Ktoś może zapodać jakieś wskazówki?

Edytowane 6 Marca 2016 przez LibMar

MateuszW · 6 Marca 2016

Stackując zdjęcia średnią nie wprowadzisz żadnych zakłamań. A do podbicia jasności ja bym użył przycięcia histogramu z prawej. Jest to przekształcenie liniowe, a podjaśni tyle samo razy mierzoną gwiazdę, co gwiazdy odniesienia, więc fotometrycznie powinno wyjść to samo.

LibMar · 30 Grudnia 2016

Powrócę do tego wątku, gdyż mam dwa pewne problemy związane z Muniwinem.

Zrobiłem 188 klatek za pomocą kamery ASI178MM-c o rozdzielczości 3096x2080 o długości ekspozycji 0.3s każda. Jeden z nich był robiony przy z gammą o poziomie 1 oraz na 50 (na test porównawczy).

W pierwszym przypadku, podczas etapu fotometrii, przy każdym zdjęciu pojawił się następujący error (w zasadzie warning):

Warning: There aren't enough pixels in the sky annulus. Are you sure your bad pixel thresholds are all right? If so, then you need a larger outer sky radius.

Jak się okazuje, poziom szumów jest tak mały, że praktycznie 99% pola ma poziom ADU równy zero. Pozostałe 2% to jakiś losowy szum, gdzie ledwo o 1-2 ADU na 16384. Tylko gwiazdki trzymają swój poziom, gdyż fotografując Plejady, nietrudno jest wystarczająco je naświetlić. Rozumiem, że programowi coś nie pasowało, skoro szumu nie mógł znaleźć

W drugim przypadku jest już wyraźna różnica w tle - musiałem ustawić dziwne wartości threshold i FWHM, aby odnalazło te same gwiazdy. No ale to nie pierwszy raz, gdyż z poprzednią kamerką było w zasadzie podobnie. Pojedyncze klatki wyglądają jeszcze ok. W tym przypadku warninga nie było. Ale problem dotyczy czegoś innego - w żadnym przypadku nie mogę uzyskać krzywej jasności. Dostaję pusty wykres bez pomiarów. Jak się okazało, po kliknięciu w "find variables", dostałem error na każdą klatkę "cannot open file tmpxxxxx.pht". Ale te pliki znajdują się już w folderze...

Jakiś pomysł?

Pozdrawiam!

LibMar · 31 Grudnia 2016

Stworzyłem projekt o innej nazwie, bez polskich znaków - podziałało. Nie wiem dlaczego, ponieważ kiedyś dodawałem znaki 'ś' oraz 'ł' (widzę to po starych nazwach projektów), natomiast 'ą' niekoniecznie... Ale problem naprawiony