Activity › Forums › Astrotechniek › Methoden en Technieken › Ruis in de CMOS cameras, metingen en berekeningen › Reply To: Ruis in de CMOS cameras, metingen en berekeningen
Hoi Han,
in APP raadt Mabula aan dat bij meer dan 20 frames met average gewerkt moet worden. Ik heb de masters gemaakt met average, MAD Winsor Clip en een kappa van 3 met 1 iteratie.
Ik wil nog graag even terug komen op jouw opmerking “Deze redenatie 5x zoveel darks gaat alleen op als de hemel 100% zwart was.” Zover ik begrijp komt de Rule of Five uit de statistiek voort, waarbij alleen gekeken wordt naar de bijdrage van de ruis van een MD aan de light en dat deze ruis-bijdrage beneden de 10% gehouden moet worden. Het gaat daarbij dus niet om hoe de light er uit ziet, maar slechts om de hoeveelheid ruis die uiteindelijk in de MD zit en dit in verhouding tot de ruis van een enkele light. Nu is de ruis in een enkele dark en enkele light in principe hetzelfde, maar de light heeft daarnaast nog last van shot-noise door skyglow waardoor de S/N ratio omlaag gaat en er ruis bijkomt (hadden we daar geen last van gehad, dan hadden we overdag deepsky kunnen fotograferen ;-)). Willen we alleen kijken naar de bijdrage van ruis (en dat was mijn initiële vraag), dan kunnen we het beste kijken naar de ruis van een enkele dark, aangezien daar geen skyglow in zit. Nu hebben we minimaal twee darks nodig om dit te berekenen, hierbij het resultaat uit de metadata:
HDU1 – MEAN = ‘ 1,1995E-02’ / mean of channel
HDU1 – MED = ‘ 1,1963E-02’ / median of channel
HDU1 – SIGMA = ‘ 6,7309E-04’ / standard deviation of channel
HDU1 – NOISE = ‘ 3,3493E-04’ / MRS gaussian noise estimate of channel
HDU1 – NUMFRAME= 2 / # number of frames used in MasterDark creation
De enkele dark zou dus een ruis hebben van circa 3.35*wortel(2) = 4.72 (ik laat voor het gemak de exponentiële notatie even weg). De verhouding van de ruis tussen de 2-frame MD en 500-frame MD is hier dan 4.72/1.07= 4.41 en de bijdrage van ruis dus circa 5% (= 1.07^2/4.72^2*100).
Voor de 25 frame MD zou dit op een bijdrage komen van 1.41^2/4.72^2*100 = 9%.
Als ik het dus goed begrijp dan is de bijdrage aan ruis van de 25-frame MD al minder dan de 10% die volgens Hayes wenselijk is, de 500-frame MD voegt dus feitelijk weinig toe aan het eindresultaat, tenminste wat ruis betreft. Hayes e.a. hadden dus gelijk in hun thread op CN (zie post https://www.starry-night.nl/forums/topic/m101-luminance/#post-21015) en een MD van meer dan 32 frames voegt wat ruisreductie betreft weinig toe (nu moeten we dus alleen nog kijken naar het contrast tussen de hot en cold pixels bij grotere stacks).
Een andere interessante opmerking van Hayes is, dat als je dithering gebruikt je feitelijk geen darks hoeft te nemen en je vervolgens ook geen ruis-bijdrage van de darks hebt (zie zijn post #11 op CN). Hij schreef daarover: “I never subtract dark noise. I simply dither and use averaging to remove fixed pattern noise. That technique has it’s own (mostly minor) issues but it completely eliminates this problem.” Ook ene Frank, die over het algemeen graag oneens is met Hayes, bevestigt dit (zie post #28 in die thread): “And if you dither – which everyone should – then the pattern noise may go away completely without any darks at all.”
Nu heb ik hier zowel geditherde als ongeditherde data liggen, ik zal proberen deze de komende dagen apart te stacken, kijken wat hier uit komt. Probleem is even om hier tijd voor te vinden, de komende week is het bij ons erg druk met werk, dus het kan even duren.
Overigens wat de pattern noise betreft: mijn GM3000 mount volgt met een standaarddeviate van circa 0.1 boogseconden in zowel RA als DEC (dit is gemeten over 60 seconden in tijd). De resolutie van de Esprit in combinatie met de ZWO ASI 1600MM is circa driekwart boogseconden. De hemel wordt dus tijdens het tracken dus ruim binnen de pixelgrootte op de chip geprojecteerd. Het probleem daarvan is, dat als ik niet dither, er vrijwel geen onderscheid mogelijk is tussen pattern noise en DSO-signal en dat de pattern noise bij het stacken wordt meegenomen als de darks niet goed zijn en dat is wat ik in mijn eerdere opnamen zag (of meende te zien).
Nicolàs
https://www.dehilster.info/astronomy
In the observatory: Mount: 10Micron GM3000HPS, OTAs mounted: SW Esprit 80ED & Esprit 150ED, Celestron C11 XLT EdgeHD, Lunt LS80THA single stack, GTT60 (60mm aperture Galilean Type Telescope), Cameras: ZWO ASI1600MM Cool (2x), ASI174MM, ASI290MM & MC, QHYCCD QHY163M, OTAs on the ground: SW Explorer 300PDS, Bresser Messier 130/650 & 90/500.

