Optimale Belichtungszeit

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TobeyMaguire

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Hallo zusammen

Zurzeit beschäftige ich mich damit wie man zu einem gegebenen Teleskop+Kamera die passende Belichtungszeit für ein Bild berechnet und habe hierzu den informativen Artikel http://starizona.com/acb/ccd/advtheoryexp.aspx durchgelesen.
Nun habe ich aber einige Fragen und hoffe, dass der eine oder andere eine hilfreiche Antwort weiss.

Im besagten Artikel steht ja die allgemeine Formel t_ORN wie man auf die Sky-Limited Belichtungszeit eines Einzelbildes kommt, wobei das Ausleserauschen read-out-noise gegenüber dem Hintergrundrauschen des Himmels background-sky-flux einen 3x kleineren Wert haben soll und am besten gerade p=5% des Gesamtrauschens. Im Beispiel wird dann für p=5% genommen und der ADU_bkg Hintergrund flux zB mit Maxim DL bestimmt (dazu auch die Frage in der Nachbarrubrik "Karten, Software, Literatur").
1. Frage: kann man für die ADU_bkg irgendein Testbild mit irgendeiner Belichtungszeit nehmen und muss das schon mit Bias, Flats und Darks bearbeitet sein damit man daraus das ADU_bkg ablesen lassen kann?

Schlussendlich kommt man im Beispiel auf eine Einzelbelichtungszeit von 4.3 Minuten damit das Ausleserauschen etwa 5% vom Gesamtrauschen und gleichzeitig vom Himmelshintergrundrauschen überdeckt/dominiert wird. Bei der Testbelichtungszeit von 10 Minuten sei man also bei weitem in dem Bereich wo das Rauschen des Himmelshintergrunds das Ausleserauschen dominiert.
2. Frage: Was für auswirkungen hat das? Mein Bauchgefühl sagt mir, dass 4.3 Minuten die optimale Belichtungszeit für p=5% ist und alles darüber hinaus nur das Rauschen des Himmelshintergrundes erhöht und das Bild unnötig aufhellt. Der Nachteil ist, dass man um dieses Rauschen rauszusubtrahieren einfach gleich lange Kalibrationsbilder machen muss und sowohl für die übermässige Einzelbelichtungszeit als auch die dafür nötigen 'unnötig' langen Kalibrationsbilder einiges an Belichtungszeit verloren geht die man für weitere Einzelbelichtungen verwenden könnte.

Wobei man hier wieder beim altbekannten Thema angelangt ist, das da heisst "Lange Belichtungszeit vs. viele Einzelbilder".
Interpretiere ich das in diesem Kontext der optimalen Einzelbelichtungszeit richtig? :
Lange Belichtungszeit ist für das SNR immer gut, aber ab einer bestimmten, vom Himmelshintergrund beschränkten Belichtungszeit nimmt der Nutzen so ab, dass man statt länger zu belichten besser ein neues Einzelbild machen sollte.

Besten Dank für eure Kommentare und Erklärungen.

Allzeit clear Sky

AstroTobey
 
Hallo Tobey,

um den Himmelhintergrund zu beurteilen brauchst du keine Darks oder Flats. Diesen sieht man schon im Histogramm der Einzelaufnahme, als ganz deutlichen Peak. Wenn dieser Peak bei ca. 10..20% vom maximalem ADU liegt, passt die Belichtungszeit.
Man erkennt das auch daran, dass der Himmelhintergrund nicht mehr schwarz ist, sondern langsam gräulich (oder bläulich) durchschimmert.

Länger zu belichten macht dann kein Sinn mehr. Bei kürzerer Belichtungszeit kommt immer mehr das Ausleserauschen zum tragen. Bei extrem kurzen Belichtungszeiten kommt dann noch das Quantisierungsrauschen hinzu.

Diese Art zur Bestimmung der Einzelbelichtungszeit stammt aus der Praxis und ist m.E. erprobt und bewährt. Die theoretischen Abhandlungen sehen zwar klug aus, führen aber am Ende auf das gleiche hinaus, nur halt viel umständlicher...

 
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