Ich hoffe, ich habe Dich jetzt nicht noch weiter verwirrt.
Ich fürchte, genau das ist durch Deinen post geschehen.
Der Bias ist der Nullpunktsfehler, also der systematische Fehler, der in allen Aufnahmen steckt.
Dem überlagert ist der Dunkelstrom (Dark), der bei eingeschalteter Kamera ohne Lichtzufuhr entsteht, aber von der Belichtungszeit, Temperatur usw abhängt. Beide, Bias und Dark, sind aber nicht voneinander trennbar. Die werden immer zusammen gemessen. Das ist der Untergrund jedes Bildes.
Wenn Du zusätzlich noch eine Lichtquelle zuläßt, wird diesem Untergrund noch der "Photonenstrom", das Light, addiert.
Es ist also immer: [Light + Dark + Bias] - [Dark+Bias] = Light. Typischerweise wird das [Dark+Bias] einfach als "Dark" bezeichnet.
Hier benutzt Du die Begriffe "Light" und "Dark" für jeweils andere Inhalte als das normalerweise üblich ist, und das verwirt:
Deine Definition von "Light" ist das Signal, das durch das Licht hervorgerufen wird, und Deine Definition von "Dark" ist der Dunkelstrom.
Gängigerweise bezeichnet man dagegen die normale Astroaufnahme eines Objektes als "Light" (kurz für "Light frame")
und die Aufnahme (mit der gleichen Belichtungszeit) bei mit einem Deckel verschlossenen Objektiv als "Dark" (kurz für "Dark frame".
Bei ungekühlten Kameras ist das mit dem Dark (eigentlich Dark+Bias) immer so eine Sache. Da muß man alle Parameter pingelig genau einhalten in Bezug auf das Light. Insbesondere geht das "Optimieren" des Darks eingentlich immer schief. Ich weiß auch nicht, ob und wie genau die Darks hier überhaupt reproduzierbar sind.
Ich habe neulich gelernt, dass eine Canon DSLR immer einen Bias von 2048 auf jedes Bild gibt. Wenn man den abzieht vom Dark, ist das Dark damit unbrauchbar. Beim "optimieren" des Darks wird der Bias erst abgezogen, dann wird das Dark bezüglich Temperatur, Belichtungszeit oder sonstwas "optimiert" und anschließend wird der Bias wieder dazu gegeben.
Im Allgemeinen ist das bei ungekühletn Kameras eher tötlich für's Bild. Also Finger weg vom "optimieren".
Ich habe jahrelang mit einer Canon 600D (ungekühlt) fotografiert. Dabei hat sich folgende Vorgehensweise für die Kalibrierung von Aufnahmen mit der 600D bezüglich des Master Dark sehr gut bewährt:
Die dark frames wurden in einer Nacht, die (z. B. wegen Vollmond) nicht zum Fotografieren geeignet war, mit den gleichen Einstellungen bezüglich ISO und Belichtungszeit aufgenommen. Von den Aufnahmen habe ich hinterher den EXIF-Wert der Kameratemperatur ausgelesen.
(Wahrscheinlich gibt es jetzt einen Aufschrei -- ja, ich weiß dass die Kameratemperatur bei Canon Kameras nicht direkt am Sensor gemessen wird. Es funktioniert aber trotzdem sehr gut, einfach mal weiterlesen.)
Es stellte sich heraus, dass (bei der 600D) die Kameratemperatur bei den ersten Aufnahmen recht zügig auf einen Wert von etwa 14 Grad über Außentemperatur anstieg, wenn man die Aufnahmen fortlaufend ohne große Pause macht. Je nach Anfangstemperatur der Kamera dauert der Temperaturanstieg unterschiedlich lang: wenn die Kamera bereits Außentemperatur angenommen hatte sehr viel länger als wenn ich sie aus dem Haus geholt und direkt losgelegt habe. Es bringt also gar nichts, die Kamera lange vor den Aufnahmen draußen zu temperieren. Die ersten ca. 6 - 7 dark frames habe ich nicht für das MasterDark verwendet. Die übrigen wiesen Kameratemperaturen auf, die besagte 14 Grad über Außentemperatur lag. Aus diesen dark frames (30 bis 50 Stück) wurde das MasterDark gemacht (PixInsight: ImageIntegration). Dieses MasterDark ist geeignet zur Kalibrierung von light frames, die bei gleicher oder etwas niedrigerer Außentemperatur aufgenommen wurden als die verwendeten dark frames. Das MasterDark kann nach meiner Erfahrung 1/2 bis 1 Jahr verwendet werden.
In ähnlicher Weise wurden bias frames aufgenommen (gleiche ISO wie bei den lights und darks, kürzestmögliche Belichtungszeit) und daraus das MasterBias erstellt.
Zur Kalibrierung habe ich natürlich auch ein MasterFlat gemacht, aber das würde den Rahmen diese posts sprengen, daher hier nur weiter zu den Einstellungen im Abschnitt 'Master Dark' bei der Kalibrierung der light frames in PixInsight:
PixInsights Option 'Optimize' benötigt keine Angabe der Sensortemperatur um die Skalierung des MasterDark durchzuführen, es optimiert das Rauschen im kalibrierten light frame. Wenn (wie oben beschrieben) die Belichtungszeiten von light und dark frames übereinstimmen, wird also die unterschiedliche Temperatur des light frames und des (gemittelten) MasterDarks bei der Kalibrierung mit dem MasterDark ausgeglichen. Ich habe die Prozedur mit dem gleichen Datensatz einmal nur mit MasterDark (ohne Optimization) und einmal mit MasterDark und MasterBias (mit Optimization) durchgeführt. Das Ergebnis mit Optimization war bei der 600D das bessere.
Bei Kameras ohne ausgeprägtem "Verstärkerglühen" ist also die bessere Variante, mit MasterDark und MasterBias (mit Optimization) zu kalibrieren.
Es stimmt übrigens auch nicht, dass alle Canon Kameras einen Bias Offset von 2048 ADU haben -- das ist nur bei den meisten Kameras mit 14-bit ADC der Fall ( z. B. bei der 77D nicht mit allen ISO Einstellungen!), die Kameras mit 12-bit ADC haben einen niedrigeren Bias offset (512 bzw. 1024 ADU) .
Ich habe auch eine ASI294 und eine ASI071. Bei diesen gekühlten CMOS-Kameras ist das "Verstärkerglühen" sehr ausgeprägt. Hier führt die Variante mit Optimization nicht zu einem besseren Ergebnis. Bei diesen Kameras verwende ich daher kein MasterBias und kalibriere ohne Optimization, und zur Kalibrierung der flat frames verwende ich ein MasterFlat-Dark.
Bernd
