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veTEC 432m Kamera Sensoranalyse mit Sharpcap

maorimaori

Mitglied
Hallo, ich habe heute eine Sensoranalyse mit SharpCap meiner neuen Kamera durchgeführt, einer veTEC 432m. Da es meine erste Sensoranalyse ist, noch ein paar Fragen:

1. Da es wenig Infos im Netz gibt, wollte ich den Unity Gain bestimmen, ist 514 das richtige Ergebnis, Mittelwert aus 398 umd 630, da dort der e/ADU Wert um 1 herum liegt?

2. Ich habe die Analyse mit der Kamera ohne Kühlung gemacht, ist das in Ordnung?

3. Was kann man noch in den Werten der Tabelle sehen? Sind es „gute Werte“?

Freue mich auf eure Antworten, viele Grüße Mario
 

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tklemmer

Mitglied
Hallo Mario,

rechnerisch sieht das für mich richtig aus. Mal liest wirklich sehr wenig über diesen Chip aber für einen 12 Bit ADC machen die Werte Sinn.

VG
Thomas
 

Michael_Haardt

Mitglied
Ich kenne die Kamera nicht, aber das sieht mir nach einem Gerät für sehr spezielle Anwendungen aus. Die Stärke ist offenbar global shutter mit extremer Geschwindigkeit, aber an Planeten wird die Pixelgröße nicht mit vielen Optiken harmonieren. Trotz der riesigen Pixel ist full well capacity erstaunlich gering. Nur 12 bit sind ein Tribut an die Geschwindigkeit, denn full well capacity und readout noise würden mehr hergeben. Das readout noise ist wunderbar.

Die Kühlung senkt evtl. readout noise etwas, aber vor allem den Dunkelstrom, der hier nicht ermittelt wurde. Da Du eine lineare Gain-Einstellung hast, was ich stets bevorzuge, sagt Dir die erste Zeile schon, dass Unity Gain ca. bei 100*4,84 liegen wird. Etwa 500 kommt also hin. Die Berechnung des Photonenrauschens, auf der alles beruht, hängt von der Homogenität der Flatframes ab. Sollte es Vignettierung oder eine gewisse Anzahl Staubkörner geben, dann wird das Ergebnis verfälscht. Ich empfehle stets, ein Flatframe zu strecken oder besser noch als 3D-Bild anzuschauen. Außerdem schadet ein Fit einer Gausskurve nicht. Richtig gute Flats sind gar nicht einfach zu erreichen und davon hängt bei der Sensoranalyse alles ab, darum habe ich u.A. für den Zweck eine Ulbrichtkugel. Es geht ohne, aber nie so genau, einfach und reproduzierbar.

Wenn Du noch mehr über den Sensor wissen willst, dann ist eine Analyse des Dunkelstroms sowie der Effizienz bei verschiedenen Einfallswinkeln interessant, um zu erfahren, bei welchen Optiken Du mit wieviel Randabfall zu rechnen hast. Letzteres macht man mit kollimiertem Licht unter verschiedenen Winkeln. Du siehst an der Homogenität bei kollimiertem Licht auch, ob die Mikrolinsen korrekt sitzen, wobei ich bei Sony noch nie Probleme in dem Bereich sah.

Michael
 

nobby

Mitglied
Sollte es Vignettierung oder eine gewisse Anzahl Staubkörner geben, dann wird das Ergebnis verfälscht. Ich empfehle stets, ein Flatframe zu strecken oder besser noch als 3D-Bild anzuschauen. Außerdem schadet ein Fit einer Gausskurve nicht. Richtig gute Flats sind gar nicht einfach zu erreichen und davon hängt bei der Sensoranalyse alles ab, darum habe ich u.A. für den Zweck eine Ulbrichtkugel. Es geht ohne, aber nie so genau, einfach und reproduzierbar.

Hallo Michael,

bist Du sicher ? Ich habe eben mal die Sharpcap Routine mit meiner 294 er ASI durchlaufen lassen, und nur auf die weiße Rauhputzwand einmal mit und einmal ohne Scharfstellen gehalten (bei normaler LED Beleuchtung im Raum und ohne die Kühlung einzuschalten). Damit ist die Inhomogenität sicher nochmal größer als bei Staub auf dem Sensor bzw. Fenster.
trotzdem unterscheiden sich die Messergebnisse untereinander nur im Bereich weniger Prozent, das gleiche gilt auch für den Unterschied zu dem Orignal ZWO Datenblatt.
Dafür, dass bei allen Gains komplette Responsekurven aufgenommen werden, finde ich die Routine genial einfach und auch irre schnell. Letztlich reicht es auch aus (bzw. es ist aus den von dir angegebenen Gründen wahrscxheinlich zwingend), den Auslese- oder Auswertebereich auf 200 x 200 Pixel zu beschränken (wobei Sharpcap in der Größenordnung auch die zur Berechnung verwendete Region of Interest vorschlägt). Man muss lediglich bei der Wahl der Starthelligkeit ein bisschen rumprobieren, damit es nicht zu lange dauert.

Zu Marios Kamera habe ich im Datenblatt-Flyer bei Framos den Hinweis gefunden, dass ab 24dB (also etwa Faktor 16 bei relativem gain) der Gain nur Digital ist, und das Rauschen also keinesfalls verbessern kann. Aber auch schon vorher tut sich diesbezüglich ja fast gar nichts. Ich würde in der Konstellation auch gar nicht auf unity gain hochgehen, bringt ja nix.

Viele Grüße
Norbert
 

Michael_Haardt

Mitglied
Hallo Norbert,

ja, ich bin sicher: Staub erzeugt Donuts, d.h. es gibt sehr dunkle Stellen und sehr helle Stellen. Nun ist das Photonenrauschen aber nicht linear zur Helligkeit, d.h. das mittelt sich nicht weg. Entsprechend sieht man die Donuts auch in den Differenzbildern der Flats. Die Frage ist natürlich immer, wie groß die Inhomogenität ist.

Eine helle Wand ohne Optik vor dem Sensor kann funktionieren, wenn das Gehäuse der Kamera keine Abschattung oder Reflexe erzeugt. Ein Volumenstreuer wie mehrere Lagen Papier vor dem nackten Sensor kann auch funktionieren. Sowie man eine Optik benutzt, fängt man sich vermutlich irgendeinen Gradienten ein. Es ist natürlich auch wichtig, dass die Intensität während der gesamten Messung konstant bleibt. Ich war die Fummelei irgendwann leid und habe nun ein Setup mit einer Präzisionsgleichstromquelle für LEDs und einem Helligkeitssensor an einer Ulbrichtkugel. Es funktioniert mit Improvisationstalent auch ohne diese Werkzeuge, aber nie exakt reproduzierbar.

Ich schaue auch stets nach, ob die Helligkeit linear zur Belichtungszeit ist, weil es auch Firmwarefehler geben kann, die manche Belichtungszeiten nicht korrekt verarbeiten, wenn verschiedene Bereiche eine andere Konfiguration des Sensors brauchen (bei Sony eher unwahrscheinlich, wenn die Belichtungszeit beim IMX4xx wie bei anderen Sensoren von Sony mit einem GPIO gesteuert wird). Ein falscher Offset kann einen auch zum Narren halten. Es ist wirklich einfach, sich auf verschiedenen Wegen Messfehler einzufangen. Ich weiß nicht, wie viele Plausibilitätskontrollen Sharpcap macht.

Ich kenne den IMX4xx nicht, aber beim IMX2xx ist das mit dem Gain wie von Dir beschrieben: Erst 24 dB analog und danach 24 dB digital. Ich wäre nicht überrascht, wenn das bei diesem Sensor auch so ist. Mit einem relativen Gain von 5 wäre unity gain also noch im analogen Bereich.

Michael
 

maorimaori

Mitglied
Danke für die Infos :) Setzt noch jemand die Kamera ein? Welche Einstellungen haben sich als brauchbar bei euch herausgestellt?
 
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