Kan man slå Kepler fra jorden?

Fora ASTRO-FORUM TEKNIK – TILBEHØR Kan man slå Kepler fra jorden?

Dette emne indeholder 177 svar, har 6 stemmer og blev senest opdateret af swr 5 år, 11 måneder siden. This post has been viewed 913 times

Viser 15 indlæg - 1 til 15 (af 178 i alt)
  • Forfatter
    Indlæg
  • #103159

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    Nu da Kepler er løbet ind i tekniske problemer, er det måske tid til at overveje, om man kan nå samme nøjagtighed fra jorden. Kepler laver blændefotometri af defokuserede stjerner. Keplers enorme fordel er at den ikke er udsat for atmosfæriske scintillationer. Problemet med disse er at de ikke som fotonstøj har et hvidt powerspektrum. Man kan derfor ikke slå støjen ned ved at øge eksponeringstiden eller ved at øge teleskopets areal. Man kan til en vis grad; men ikke som kvadratroden af arealet eller eksponeringstiden.
    Men mange teleskoper anbragt langt fra hinanden kan nedbringe støjen fra scintillation med 1/sqrt(N), hvor N er antallet af teleskoper, hvis disse er placeret så langt fra hinanden, at atmosfæren ikke er korreleret inden for interessante tidsintervaller. Der skal anvendes måske tusinder af teleskoper.
    Det slog mig at et defokuseret digitalkamera er et sådant teleskop, som kan anvendes til relativ fotometri på de klareste stjerner. Det er ikke helt så urealistisk at få hundrede digitalkameraer til at observere det samme felt som at få egentlige teleskoper til at gøre det samme. Og så har man også et større felt.
    Det ville være interessant at vide, hvor nøjagtig relativ fotometri man kan gøre på defokuserede stjerner med et digitalkamera.

    #103200

    swr
    • Giant

    Hej Bjarne

    BjarneT wrote: Det ville være interessant at vide, hvor nøjagtig relativ fotometri man kan gøre på defokuserede stjerner med et digitalkamera.

    Det varierer mellem 0.01mag og 0.1mag alt efter hvem man spørger. Jeg har fundet disse artikler:

    Kloppenborg: A Demonstration of Accurate Wide-field V-band Photometry

    Using a Consumer-grade DSLR Camera.

    Mike Durkin: DSLR photometry.

    Des Loughney: Variable star photometry with a DSLR camera.

    Jeremy Shears: First steps in CCD photometry.

    De er baseret på lidt ændre Canon kameraer, der som bekendt ikke længere er førende på sensor fronten, så jeg glæder mig til at finde ud af hvad mit Nikon DSLR kan præstere på det område.

    Mvh Søren

    #103201

    swr
    • Giant

    PS: Det kunne være et rigtigt spændende projekt at være med i, men da jeg er totalt nybegynder og stadig venter på at få mit første teleskop leveret, har jeg på fornemmelsen at der går en del tid før jeg har fået mit udstyr og teknik op på det niveau der kræves for at lave pålidelige målinger.

    #103207

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    Det lyder godt. Det er vigtigt at kameraet er monteret på et drev, så stjernerne er på det samme sted på detektoren. Kameraet skal defokuseres, så stjernerne bliver små skiver. Hvor små afhænger af mørkestrømmen, som igen afhænger af temperaturen af detektoren, så der skal eksperimenteres. Ideen er at summere pixelværdier inden for en cirkel, der er større en skiven. Længere ude har man så en ring til bestemmelse af baggrund og mørkestrøm, som skaleres og fratrækkes summen fra den centrale blænde. Ideen er helt at undgå flatfeltning. Dette er muligt, hvis stjernerne ikke flytter sig mellem optagelserne. Man skal helst have i det mindste nogle få stjerner med central cirkel og ring. Man skal så undersøge stabiliteten af forholdet mellem de korrigerede summer fra de forskellige stjerner.
    Men der er komplikationer. Man skal have de rå tal ud for de forskellige farver. Jeg går ud fra at det er et farvekamera. Det er der sikkert nogen, som kan hjælpe med. Hvor stor er åbningen af linsen? Scintillationen afhænger af åbningen.

    #103208

    swr
    • Giant

    Linsen er 280mm diameter men der er en centerobstruktion der skal trækkes fra. Der kan være tre forskellige brændvidder på det samme teleskop afhængig af hvor man monterer kameraet. 560mm/f2, 1960mm/f7 eller 2800mm/f10. Udlæsningsstøjen er 2,4e og den termiske støj afhænger som bekendt af både temperatur og lukketid.

    Der er dog rigtigt mange forskellige fejlkilder jeg skal have bugt med inden jeg kan nærme mig teleskopets mulige ydeevne.

    #103211

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    Jeg tænkte på dit Nikon helt uden teleskop. Der er jo nok med klare stjerner helt uden teleskop. Benytter CCDen sig ikke af en elektronisk lukker? Er det en frame transfer CCD, som starter med at slette CCDen, eksponerer et vist antal sekunder, hvorefter billedet lynhurtigt flyttes ind under et overdækket område for at blive udlæst i “ro og mag”. Der findes også interline CCDer. Og så er der CMOS detektorer. Kender du detektortypen? Din link:
    http://www.britastro.org/vss/DSLR_PHOTOMETRY.pdf
    forekommer udmærket, selvom jeg vil tro at man kan medtage alle farver, da der ikke skal transformeres til V-systemet.

    #103212

    swr
    • Giant

    Ja, detektortypen er CMOS. Kameraet er fra Nikon (D800) men sensoren er en Sony Exmore full-frame sensor med 36,3Mpixel. Hver pixel er 4,88µm på hver led og QE er 56%. Det indbyggede filter dæmper desværre Ha en del, men man kan få det modificeret med et andet filter der ikke dæmper Ha ret meget.

    #103213

    swr
    • Giant

    Her er data fra en der har målt på en specifik sensor.

    Read noise: 2.7

    Saturation: 44972

    QE: 56%

    Bits: 14

    Pixels: 4924×7424

    Size: 24.0×35.9mm

    Pixel size: 4.7 micron

    #103214

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    SWR wrote: Ja, detektortypen er CMOS. Kameraet er fra Nikon (D800) men sensoren er en Sony Exmore full-frame sensor med 36,3Mpixel. Hver pixel er 4,88µm på hver led og QE er 56%. Det indbyggede filter dæmper desværre Ha en del, men man kan få det modificeret med et andet filter der ikke dæmper Ha ret meget.

    Interessant. Jeg har aldrig prøvet en optisk CMOS. Jeg har kun erfaring med en IR-detektor med CMOS udlæsning. En udlæsestøj på (var det?) 2.4e er imponerende, hvis det er sandt. Det gøres måske ved mange non-destruktive målinger. Der er garanteret elektronisk lukker. Ved man noget om farvepixlernes følsomhedskurve og om deres organisering? (efter den patent, hvis navn jeg ikke kan huske)
    Din første reference transformerer til standardsystemet. Dette forøger usikkerhederne. Jeg er interesseret i den interne nøjagtighed, så transformation er unødvendig.

    #103215

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    SWR wrote: Her er data fra en der har målt på en specifik sensor.

    Read noise: 2.7

    Saturation: 44972

    QE: 56%

    Bits: 14

    Pixels: 4924×7424

    Size: 24.0×35.9mm

    Pixel size: 4.7 micron

    Hvad er brændvidden på linsen, så vi kan udregne feltet i grader og pixlerne i buesekunder.
    Er pixlernes placeret på et kvadratisk grid? Er der døde områder mellem pixlerne.
    Hvad er mon mørkestrømmen efter 1 min eksponering i mørke?

    #103216

    swr
    • Giant

    Der er to grønne, en rød og en blå pixels for hver farve pixel i en traditionel Bayer matrix. 2.4e er ikke dårligt for en CMOS sensor, og en brønddybde på 44972 er heller ikke værst. Der er dog nok lidt variation på udlæsningsstøjen. Ham der målte sit eget kamera målte 2.7e, men det er stadig acceptabelt. Når man udlæser i RAW formatet får man de rå måledata fra de enkelte pixels.

    #103217

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    En CMOS har en forstærker for hver pixel, så udlæsestøjen er pixelafhængig. Det var Bayer, jeg ikke kunne huske. Brønddybden bør egentlig måles i elektroner. Kender du gain = elektroner per digital enhed? Din brønddybde er sikkert i digitale enheder fra ADCen, så du skal faktisk gange 44972 med gain for at få den fysiske brønddybde. Er de 4 farvedele hver kvadratiske eller er de til sammen kvadratiske?

    #103219

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    SWR wrote: Her er data fra en der har målt på en specifik sensor.

    Read noise: 2.7

    Saturation: 44972

    QE: 56%

    Bits: 14

    Pixels: 4924×7424

    Size: 24.0×35.9mm

    Pixel size: 4.7 micron

    Er dette alle farvepixels, så man skal dividere med 4 for at
    få antallet af grå pixler (hvis man slår alle farver sammen).

    #103220

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    Jeg svarer på mit eget spørgsmål. Pixlerne skal slås sammen 2×2, så der er 2 grønne pixler i 2 modstående hjørner og en rød og en blå i hvert af de 2 resterende hjørner.

    #103222

    Bjarne
    Moderator
    • Super Nova

    Jeg spørger Hans Hjeldsen om den faktiske Kepler defokusering i pixels for at få det så realistisk som muligt.

Viser 15 indlæg - 1 til 15 (af 178 i alt)

Emnet 'Kan man slå Kepler fra jorden?' er lukket for nye svar.