CCD SXVR-H694, le prime prove.

[Paolo]

Sempre per la serie "piccolo e' bello", ho tra le mani la nuova CCD della SX:

http://www.sxccd.com/sxvr-h694

Decisamente da tempo in panne per la questione dark, diventato una necessita' con la spettroscopia e l'astrometria (del tutto trascurabile per le normali foto deep-sky con la H9), cercavo una camera termostatata per poter utilizzare le librerie senza dover sottrarre del tempo prezioso alle sessioni osservative.

Non prendetemi per pazzo ma ero da tempo orientato verso la Atik 314L+, una camera che monta lo stesso sensore (Sony ICX285) della mia H9 ma dotata di un circuito che mantiene stabile la temperatura. Nel frattempo sono spuntate sul mercato un paio di alternative interessanti di cui si e' parlato tempo fa qui sul forum. In tanti abbiamo sperato che Sony producesse un sensore con le caratteristiche dell'ICX285 ma con un'area maggiore. Pare che con la H694 si sia raggiunto finalmente questo traguardo: 16 mm di diagonale contro 11 mm della H9. Non siamo ai livelli del KAF-8300 (23 mm) ma ci sono comunque altre caratteristiche interessanti come l'efficienza quantica che raggiunge il 77%. Siccome poi l'ottica principale su cui verra' usata questa nuova camera e' il C9.25, un sensore molto grande di sicuro non riuscirebbe ad essere interamente coperto da un campo corretto dalle aberrazioni.

Ho fatto solo una velocissima prova tra le nuvole (ovviamente non poteva essere sereno all'arrivo della nuova camera!) e una serie di test "indoor" per verificare bias, flat e dark. La camera e' appena uscita per cui i relativi plugin sono al momento in versione beta, speriamo di avere presto disponibili le versioni definitive. A parte alcune cosette da perfezionare, il grosso della gestione software sembra funzionare.

Una delle prime verifiche e' stata quella del bias, la cui differenza tra singolo frame e media di 20 frames ha mostrato una deviazione standard di circa 19 ADU. Al gain (non verificato) di 0.3 e-/ADU il rumore di lettura si attesta sui 5.7 elettroni. Lo stesso test per la H9 mi fornisce 22 ADU a 0.45 e-/ADU, cioe' un readnoise di 9.9 e-.

Un'altra importante verifica riguarda la caduta di luce ai bordi con la camera collegata al mio C9.25. Ho verificato, grazie ad alcuni flat, che posso usare il mio set di filtri da 31.8 mm senza alcun peggioramento. Evidentemente il diametro utile (da 26 mm circa) di questi filtri, attraversato da un cono di luce come quello del C9 ridotto, non crea alcuna vignettatura nell'area del sensore.

Questa e' la caduta di luce che ho ottenuto graficando i valori dei master flat:

La scala e' normalizzata sull'asse ottico (pari a 1), lo zero e' il livello di bias.

Con il riduttore di focale che lavora ad f/6.5 c'e' una discreta caduta di luce ma credo sia ancora ben correggibile mediante divisione per il master flat, mentre ad f/10 la situazione e' migliorativa. L'uso del C9 a f/10 e' una delle alternative che ho valutato, lavorando esclusivamente in binning 2x2. Anche con il rapporto f/6.5 credo comunque che lavorero' in binning 2x2, essendo il superpixel di 9 micron molto adatto per il campionamento considerando lunghezza focale e seeing medio. Naturalmente poco conta se non c'e' una verifica delle aberrazioni fuori asse per coma, curvatura di campo ecc. Purtroppo nella serata in cui ho lavorato il seeing era piuttosto scarso ed ho avuto pochissimo tempo, quindi non posso ancora correttamente valutare la qualita' ai bordi.

Questa e' la media di 20 frames da 3 secondi l'uno in h-alfa (una pazzia) attraverso un velo di nubi, con il C9.25 ridotto a f/6.5 e con la camera in binning 2x2. No bias, no flat, immagine a piena dimensione:

Appena posso completo il test con ulteriori prove, soprattutto per verificare l'efficienza della camera. Siccome ho una serie di immagini h-alfa prese con la H9 ed il Pentax 75 (svincolato dal problema del seeing) da L'Aquila, cerchero' di riprodurre una situazione similare con la H694. Speriamo che la camera si comporti bene...

Ultima nota riguarda la spettroscopia che richiede, con questa camera, piu' attenzione rispetto alla H9 a causa di una curva di risposta in frequenza abbastanza variegata. Evidentemente si tratta di alterazioni prodotte dal sistema (microlenti o altro) in grado di elevare l'efficienza a questi livelli. Si deve procedere con la divisione per il master flat oppure facendo un accurato lavoro con la stella di riferimento ed il corrispettivo profilo in libreria. Naturalmente la maggiore efficienza, soprattutto nel blu e nell'IR, ed il basso rumore la rendono eccellente per questo tipo di analisi.

A presto
Paolo

[Pering]

Nella foto noto delle strisce irregolari orizzontali.
Sabato ne stavo parlando con amici dell'associazione e siamo abbiamo concordato che la dimensione dei pixel è troppo piccola per le lunghe focali e la dimensione del sensore troppo piccola per le piccole focali.
Quindi la nuova camera benchè molto performante non ci convince. Seguiremo le tue impressioni con molto interesse sperando di sbagliarci.

[Paolo]

Nella foto noto delle strisce irregolari orizzontali

Stai in pratica osservando un master bias (esp. da 3 sec con filtro h-alfa), a me sembra pazzesco che sia cosi' uniforme.

...la dimensione del sensore troppo piccola per le piccole focali.

Megalomani, io mi sono divertito tantissimo con con la H9 e le corte focali!

Vedremo in seguito come si comporta...

Ciao ciao
Paolo

[Paolo Maria Ruscitti]

Intanto complimenti per il nuovo acquisto! Le specifiche di questo sensore e del fratello minore il 674, sono davvero interessanti per quanto riguarda la qe. Poi ho visto sia per le SX che per le Atik (al momento mi sembra siano le uniche case che montano questi nuovi sensori Sony) elettroniche di alto livello, con rumore di lettura veramente al limite. L'immagine che mostri mi sembra abbastanza eloquente, sono frame da 3 s in H-alfa eppure l'immagine è decisamente "pulita".
Devo ammettere che l'Atik che monta il 674 mi attira molto, diagonale come il 285 ma più pixel e qe decisamente superiore, la sorella maggiore costa un po' troppo. Staremo a vedere, intanto aspettiamo altre tue notizie e prove!

[Pering]

Devi fare un confronto con la SX sullo stesso soggetto.
Comunque sembra essere veramente molto sensibile.

[Paolo]

Le prime riprese sembrano confermare la superiorita' della H694 sulla H9. A quest'ultima rimane comunque il primato per la "pulizia" del frame: sulla H694 non e' sufficiente l'uso di un filtro per la rimozione dei pixel caldi ma occorre il dark anche per immagini con finalita' estetiche. La mappa termica della H694 e', diciamo, un po' piu' affollata...

Ecco dunque un primo confronto (svolto pero' in tempi diversi) con riprese fatte da casa. Pentax 75, posa unica di 360 sec con filtro Astromik H-alfa da 13 nm e senza binning. Siccome la H694 ha i pixel piu' piccoli l'immagine risulta piu' ingrandita. Oltre il confronto diretto ho inserito, in animazione, il frame H9 ingrandito in modo da avere la stessa scala di quello della 694:

Il pixel piu' piccolo (4.5 um contro i 6.45 um della H9) non ha incrementato il rumore (probabilmente grazie alla maggiore efficienza del sensore ed il basso rumore di lettura) che risulta anzi inferiore. Un aspetto molto evidente e' la magnitudine limite piu' spinta per la H694. Credo abbiano giocato sia la migliore efficienza quantica, sia un campionamento piu' adeguato. Da notare come, anche con il pixel da 4.5 micron, l'immagine sia ancora leggermente sottocampionata.

Il "gioco", che io vedo come un grande punto di forza della H694, e' quello di lavorare in binning 2x2. Il rapporto s/r e' enormemente avvantaggiato dal superpixel risultante di 9 micron e dall'ottima efficienza della camera. Con lunghe focali oppure nei casi in cui un certo sottocampionamento puo' essere accettato, questa modalita' consente risultati veramente notevoli pur mantenendo un formato ancora accettabile. Un confronto H9/H694_bin2x2 sempre nelle stesse condizioni:

Appena pronta, vi mostro l'integrazione completa.

A dopo
Ciao
Paolo

[Paolo]

La foto a pieno formato. 120 minuti di integrazione (20 x 6'). La camera non ha il sensore ben allineato con il piano focale (cosa riscontrata anche usando il C9, si vede molto in basso a sinistra nel frame). Avevo gia' letto che la prima operazione da fare era questo controllo. La camera e' dotata di tre viti e controviti poste a 120° sulla flangia filettata T2 che ne permettono il dissassamento, per cui appena possibile faro' questa taratura.

Quasi nuda e cruda, sottrazione del master dark e solo uno stretching differenziale (bruttino) per cercare di gestire l'enorme differenza tra le zone nebulari luminose e quelle deboli:

Un raffronto su zone periferiche. Stessa ottica, una immagine e' presa da Fonte Vetica con la H9 e 126 minuti di integrazione, l'altra da L'Aquila (ieri notte) con la H694 e 120 minuti (e' pur vero che con il filtro h-alfa le differenze di resa per il sito sono minime). Stavolta per avere la stessa scala ho ridotto l'immagine della 694.

"Originale" della foto di Fonte Vetica:
http://quasar.teoth.it/gallery/albums/u ... 000_FV.jpg

La corposita' (il segnale) della nebulosa nella foto con la H694 sembra essere molto maggiore.

Con la nuova camera ieri ho preso anche lo spettro della supernova in NGC4424, anche il questo caso ho rilevato una resa assai superiore rispetto solito.

Meno male, promette bene la camerina... Nei prossimi giorni conto di portarla da Umberto per fare un rapido testa a testa con la ST-8300.

Ciao ciao
Paolo

[Pering]

Rapporto s/n senz'altro migliore, però continuo a vedere delle bande orizzontali che evidentemente non vanno via con l'applicazione del master dark.
Comunque si tratta di un sensore più costoso (3000$) dell'H9 (2000$) e anche all'8300 (2400$).
secondo me non avrà il successo dell'8300 e neanche dell'H9 a meno che i prezzi scendano.