Topic per soli "tafazziani", le persone normali si tengano alla larga...
Edo, la ST-8 deve per forza abbassare le fluttuazioni sul frame (ADU) ai valori che hai rilevato perche' altrimenti non riesce a mettere in 65536 livelli (16 bit) quella tonnellata di elettroni che puo' contenere un pixel (FWC ~ 100000 e-). Ma questo non significa che ha un rumore di lettura piu' basso, anzi (un gain basso minimizza il rumore, nella ST-8 e' piuttosto alto ). Il rumore intrinseco della camera non e' quello che vedi sugli ADU. Altrimenti prendi i tuoi bias e dividi per 10 i valori di tutti i pixel, vedrai come abbassi drasticamente il rumore!
Spero di aver interpretato bene il titolo del topic, nel senso che possiamo parlare del rumore complessivo nelle immagini digitali. Parliamone ma eviterei di fossilizzarci sul rumore di lettura. Inoltre teniamo sempre conto che la previsione quantitativa esatta del rumore e' difficilissima. Una previsione approssimata o qualitativa invece e' fattibile e fornisce senz'altro utili informazioni per noi astrofili.
A camera tappata e tempo di esposizione zero c'e' solo il bias frame. Da questo si tirano fuori diverse informazioni tra cui la piu' interessante e' il rumore di lettura. Questo si misura con buona approssimazione in elettroni RMS (non in ADU a cui e' legato dal guadagno del preamplificatore) ed e' possibile fare una stima (anche del gain) sulla base di una serie di bias frames. In ogni caso gain e rumore di lettura sono caratteristiche note nelle specifiche della camera CCD.
Ad esempio, per le camere considerate nel topic i costruttori dichiarano il seguente rumore di lettura in e- RMS:
314L ~4e-
SXV-H9 < 7 e-
ST-8300 ~10e-
STL-11000 13e-
ST-8XME 15e-
Capisco che i costruttori possano un po' "giocare al ribasso" con il read noise dei loro prodotti, che ci puo' essere una certa differenza nelle prestazioni tra i vari modelli e capisco pure la curiosita' di chi ha acquistato una costosa camera digitale di voler stimare i dati reali. Quindi benvengano eventuali test affidandosi pero' ai giusti parametri (direi i meno sbagliati...) per evitare di incappare in stime errate. I numeri visti danno un'idea di come i risultati possano essere fuorvianti (la graduatoria su base ADU e' sbagliata).
Come incide nelle nostre immagini il rumore di lettura? Tutti i valori delle camere considerate sono relativamente bassi e il read noise non rappresenta il rumore dominante in esposizioni singole di una certa durata, specie in presenza di inquinamento luminoso (il rumore associato e' di solito molto maggiore). Operando da cieli poco inquinati oppure lavorando con filtri a banda stretta il fondo cielo si mantiene a livelli molto bassi e le sue fluttuazioni cominciano ad essere della stessa entita' (se non minore) del rumore di lettura se le singole esposizioni non sono sufficientemente lunghe. Sommandone un certo numero il contributo del rumore di lettura puo' essere sostanzioso e deteriorante della qualita' finale dell'immagine.
Da qui la capacita' di accorciare le subesposizioni. Una camera con basso read noise consente di lavorare con subpose piu' brevi rispetto ad una camera con read noise maggiore. Il tutto a parita' di risultati.
Parlando del rumore nelle nostre immagini, contribuiscono almeno:
1) rumore di lettura
2) rumore termico
3) rumore associato al fondo cielo
4) rumore di sorgente (fotonico, secondo distribuzione di Poisson)
Facendo una serie di considerazioni si puo' giungere ad una formula, sicuramente molto (ma molto) approssimata, ma interessante ed applicabile alle nostre riprese digitali:
- SNR.gif (3.38 KiB) Osservato 1667 volte
dove:
SNR e' il rapporto segnale/rumore per pixel
t e' il tempo in minuti
Sorg e' il flusso della sorgente espresso in elettroni/pixel/minuto
Cielo e' il flusso della luminescenza del cielo in e-/pixel/min
R e' il rumore di lettura in e- RMS
Notare che non compare il rumore termico [sqrt(corrente termica x t)]
Lo so, ho zompato tutto... parliamo tranquillamente di tutto cio' che e' nel mezzo, dalle specifiche sorgenti di rumore a come si possono combinare assieme. Non perdiamo pero' di vista l'obiettivo, ovvero i risvolti pratici di queste considerazioni.
Ciao ciao
Paolo