Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Spektrale Empfindlichkeit der A77
BMP-Profi
24.11.2012, 17:06
Für alle Neugierigen, die wissen wollen, was man mit der A77 sinnvoll ablichten kann:
ich habe mal die spektrale Empfindlichkeit meiner A77 vermessen.
Als Lichtquelle habe ich eine kalibrierte Lampe mit 2400K verwendet, damit 10 Aufnahmen gemacht und zur Kontrolle der Wellenlänge nochmal 2 Laser (532nm und 659nm) mit aufgenommen. Damit wurde die Zuordnung der Intensitätswerte zu den Wellenlängen sichergestellt.
Das Emissionsspektrum der Kalibrierlampe lag als EXCEL-File vor und wurde mit verarbeitet.
Die RAW-Bilder habe ich mit DXO entsprechen mit 2400K entwickelt.
Somit standen für die Auswertung TIFF-Bilder mit 16Bit/Farbe zur Verfügung. Folglich hat man bei jedem Farbkanal 65536 Intensitätswerte zur Auswahl. Zusätzlich wurde nur so lange belichtet, dass die Pixel nie übersteuert waren. Bis zu einer Helligkeit von gut 33000 (von 65536 der max. möglichen Intensität) ist die Linearität recht gut (ohne Sättigungseffekte o.ä.).
Damit die Messungen möglichst genau werden, habe ich alle 0,5nm die Intensität über 500 Messwerte/Pixel gemittelt.
Der rote Laser arbeitete bei 659nm, was noch jenseits der 656nm (H-Alpha) liegt.
Astro-Freaks, die besonders gerne mit Filtern bei dieser Wellenlänge arbeiten, wird gerade dieser Wert interessieren: die Empfindlichkeit bei 656nm beträgt trotz des auch Bild sichtbar eingebauten IR-Filters immer noch ziemlich genau 30% vom Maximalwert.
In einigen Beiträgen habe ich Werte von unter 10% bei H-Alpha gelesen, natürlich jedesmal ohne eine Quelle genannt bekommen zu haben :lol:.
In diversen Astro-Foren hingegen liest man sehr oft, dass die Aufnahmen im Blauen Bereich oft mit der doppelten ISO und verlängerten Belichtungszeiten aufgenommen wurden. Da man zur Rauschminderung immer etliche Bilder stacken sollte (am besten natürlich 16Bit-Tiff-Bilder) bietet sich das bei der A77 genauso an: wenn man mit Interferenzfiltern arbeitet kann man auch im roten Kanal die ISO erhöhen, die Belichtungszeit etwas verlängern und schon hat man die fehlenden 70% ausgeglichen.
Die doppelte ISO einstellen, die Belichtungszeit um 2/3 verlängern und schon hat man die reduzierte Empfindlichkeit genau kompensiert.
Mein Fazit: bevor ich für viel Geld das IR-Sperrfilter herausbauen lasse und mit dann nochmal für viel Geld ein IR-Sperrfilter kaufe, dass ich jedesmal vorschrauben muss, wenn ich die Kamera für die normale "Knipserei" verwende, lasse ich die Kamera lieber so wie sie ist und belichte etwas länger. Durch das Stacken wird das Rauschen vom höheren ISO-Wert gut kompensiert.
Im Bild ist links die Empfindlichkeit auf 1 normiert aufgetragen, unten die Wellenlänge. Unten im Bild ist einmal das aufgenommene Spektrum der Kalibrierlampe, darüber die Spektren der beiden verwendeten Laser mit eingearbeitet. Sowohl in den Diagrammen als auch im Bildausschnitt unten sieht man, dass die A77 im Bereich von ca. 505nm leider etwas unempfindlicher ist als im restlichen Wellenlängenbereich. Vermutlich sieht das bei anderen Herstellern aber genauso aus.;)
Einfach aufs Bild klicken, um das Bild mit voller Auflösung zu betrachten.
872/Spektrale_Empfindlichkeit_A77_Incl_Laserspektren_7 0.jpg
-> Bild in der Galerie (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=159409)
Anzumerken ist noch, dass ich die Bilder mit dem wirklich hervorragenden 70-400 von Sony gemacht habe. Korrekterweise müsste man die Transmission von dem Objektiv noch herausrechnen, wenn man die genaue Detektorempfindlichkeit wissen möchte.
Da aber kaum jemand die A77 als Pinhole-Kamera verwendet, das 70-400 aber wirklich gut ist, sollten die Werte auch für Pixel-peeper ausreichend sein :lol:.
Hallo,
Kannst Du etwas zum Versuchsaufbau schreiben?
Die Intensität unterhalb von etwa 470nm ist mir etwas suspekt!
Gruss,
Stüssi
Sehr gute Arbeit! :top:
Nur die Schlussfolgerung kann ich nicht nachvollziehen, denn wenn ich mir das Diagramm anschaue, so hat der rote Kanal bei 656nm nur 20% der Maximalempfindlichkeit!
Und 5x länger belichten oder über mehr ISO ausgleichen ist nocht sonderlich "lustig" in der Astrofotografie.
Und meine umgebaute A700 ist nun auch ca. 5x empfindlicher im H-Alpha Bereich.
Und meine umgebaute A700 ist nun auch ca. 5x empfindlicher im H-Alpha Bereich.
Hallo Toni,
zugegebenermaßen hab ich jetzt nicht die Suchfunktion bemüht, weil es ist sicher auch für andere interessant:
Welchen Umbau hast du an der A700 gemacht?
Wie ich deine Posts kenne, ist dieser sicher perfekt dokumentiert - bitte um einen Link!
Danke und lg,
Jörg
DonFredo
24.11.2012, 20:52
*schubbs* ins SLT-Forum.
BMP-Profi
24.11.2012, 21:07
@ Stuessi:
Die Messwerte unterhalb von, sagen wir mal 450nm, sind naturgrmäß mit vorsicht zu geniessen: wie geschrieben hat die Kalibrierlampe "nur" eine Temperatur von 2400K.
Jede Halogenlampe strahlt bei Blau oder im nahen UV wesentlich mehr Energie ab.
Wenn man sich das Emissionsspektrum einer solchen Kalibrierlampe ansieht, emittiert sie bei z.B. 400nm nur 6,8% im vergleich zu der Emissionsenergie bei 656nm (Werte dieser Lampe aus dem Kalibrier-File).
Das Maximum bei 2400K liegt weit im IR. Folglich sind Werte, die ich aus den Bildern bei niedrigen Wellenlängen auslesen konnte, mit Vorsicht zu geniessen.
Schliesslich ist die A77 keine kalibrierte Messkamera sondern "nur"ein Fotoapparat.
Ausserdem hat die A77 eigentlich auch nur einen 12Bit A/D Wandler, wobei die Linearität vermutlich nicht besser als 11Bit ist (deswegen habe ich auch über 500Messwerte gemittelt: die Messfehler sollten so klein wie möglich bleiben).
Ausschlaggebend für die Messungen waren eigentlich die Werte bei H-Alpha. Und da passt das Emissionsspektrum wesentlich besser als bei Blau.
Verwendet habe ich, wie geschrieben, im Wesentlichen eine gültig kalibrierte Kalibrierlampe sowie ein Prisma ( mit einem Gitter wäre die korrekte Auswertung aufgrund des komplesxen Beugungsverhaltens (Blaze-Wellenlänge etc.)) wesentlich schwieriger und komplexer gewesen. Ein Prisma hat da einfach Vorteile. Ich habe die Belichtung einfach so eingestellt, dass die Intensitätswerte im linearen Bereich waren.
War einfach ein Geduldsspiel: Messung durchführen, Daten auswerten, Belichtungszeit korriegieren, Messung durchführen, Daten auswerten ...
Bis alles einigermassen schlüssig war. Die Auswertung sollte zwar korrekt werden, aber die Kirche bei dem zu betreibenden Aufwand im Dorfe bleiben;)
Schliesslich habe ich das nur mal eben "nebenbei" erledigt.
Die Zeit im allgemeinen ist Unendlich, die, die mir zur verfügung steht, leider nicht :lol:.
@ Toni_B
Die 30% habe ich aus der EXCEL-Datei, aufgrund der steilen Flanke bei 656nm kann man das aus dem Foto nicht ablesen.
@ DonFredo:
was heisst :"*schubbs* ins SLT-Forum. "?
Welchen Umbau hast du an der A700 gemacht?
Wie ich deine Posts kenne, ist dieser sicher perfekt dokumentiert - bitte um einen Link!Ich selber habe die A700 nicht umgebaut. Der Umbau wurde hier (http://www.h-maccario.de/wordpress/) perfekt durchgeführt
Die 30% habe ich aus der EXCEL-Datei, aufgrund der steilen Flanke bei 656nm kann man das aus dem Foto nicht ablesen.Ok, stimmt!
Trotzdem ist für vernünftige Astro-Aufnahmen mMn der Umbau besser, denn auch nur 3x länger belichten oder ISO hoch bringt massive Probleme mit sich: Stichwort Nachführung, Seeing, Rauschen usw.
Soweit ich das verstehe resultiert die spektrale Empfindlichkeit aus wesentlich aus den Farbfiltern (Bayer-Pattern) vor bzw. auf dem Chip.
Sind die Maxima und die Bandbreite genormt oder macht da jeder Hersteller sein eigens Ding?
Grüße
Steffen
Genau genommen ist die spektrale Empfindlichkeit eine "Faltung" aus der Sensor- und der Filterfunktion.
Ja, da dürfte jeder Hersteller sein Süppchen kochen. Und von Canon gibt es spezielle Modelle "DA", die extra eine hohe Empfindlichkeit im Rotbereich haben und daher besser für Astro-Aufnahmen geeignet sind.
Reisefoto
25.11.2012, 02:37
@ DonFredo:
was heisst :"*schubbs* ins SLT-Forum. "?
Ich bin zwar nicht Don Fredo, aber ich kann dir auch sagen, dass Dein Beitrag im DSLR und nicht im SLT-Unterforum eingestellt war.
BMP-Profi
25.11.2012, 10:27
Ok, stimmt!
Trotzdem ist für vernünftige Astro-Aufnahmen mMn der Umbau besser, denn auch nur 3x länger belichten oder ISO hoch bringt massive Probleme mit sich: Stichwort Nachführung, Seeing, Rauschen usw.
Da hast du natürlich recht. Ich hätte gerne auch ein super lichtstarkes Teleskop mit einer gekühlten Kamera. Der Finanzminister sagt derzeit aber NEIN :(.
Da ich gerade mit der Astrogeschichte anfange, möchte ich nicht beliebig viel ausgeben. An einer guten Nachführung arbeite ich derzeit noch, wird in den nächsten Monaten fertig. Angestrebt wird eine aktive Nachführung (ca. 20*pro Sekunde soll die Position des Teleskops überprüft und bei Bedarf korrigiert werden).
Somit sollte das Problem der Nachführung keines mehr sein.
Wenn ich dann die RAW-Dateien in 16Bit Tiff umwandel, kann ich die mit meinem Programm sehr gut stacken. Somit sollte das Rauschen auch in den Griff zu bekommen sein.
Als Teleskop liebäugel ich mit dem Vixen81S, ggf. mit dem 0,67 Reducer. Könnte somit auch ein gutes Teleobjektiv sein. Kann ich demnächst mal testen. Oder gibt es preislich bessere Teleskope?
An größere Teleskope und gekühlte Kameras denke ich aus Zeit- und Finanzgründen derzeit nicht. Und da ich meistens irdisch Fotografiere, werde ich in nächster Zeit mit dem Manko der reduzierten rot-Empfindlichkeit leben müssen. Vielleicht in ferner Zukunft mal...
Und wenn ich mal einen Planeten ablichten will, werde ich es so versuchen wie viele andere auch: Video aufnehmen, in Einzelbilder zerlegen, Bilder mit hohem Deckungsgrad rausfischen und diese stacken. Alles andere (Adaptive Optiken o.ä.) sprengt doch den normalen Hobby-Rahmen.
Ja, da dürfte jeder Hersteller sein Süppchen kochen.
So ein Mist! :flop:
Da ich gerade mit der Astrogeschichte anfange, möchte ich nicht beliebig viel ausgeben. An einer guten Nachführung arbeite ich derzeit noch, wird in den nächsten Monaten fertig. Angestrebt wird eine aktive Nachführung (ca. 20*pro Sekunde soll die Position des Teleskops überprüft und bei Bedarf korrigiert werden).Selbstbau lohnt nicht - gibt es hie (http://www.teleskop-austria.at/shop/index.php?lng=de&m=2&kod=foto-aut-sag-la)r, funktioniert und ist gar nicht so teuer.
Als Teleskop liebäugel ich mit dem Vixen81S, ggf. mit dem 0,67 Reducer. Könnte somit auch ein gutes Teleobjektiv sein. Kann ich demnächst mal testen. Oder gibt es preislich bessere Teleskope?Na, ja - kommt darauf, was man wirklich möchte. Von Skywatcher gibt es mehr Durchmesser um dieses Geld...
Und wenn ich mal einen Planeten ablichten will, werde ich es so versuchen wie viele andere auch: Video aufnehmen, in Einzelbilder zerlegen, Bilder mit hohem Deckungsgrad rausfischen und diese stacken. Auch dafür gibt es fix-fertige Software (Freeware): RegiStax, AutoStakkert, AviStack usw. fischen schon die besten (weil vom Seeing am wenigsten gestörten) Bilder raus. Der Deckungsgrad ist unerheblich.
Alles andere (Adaptive Optiken o.ä.) sprengt doch den normalen Hobby-Rahmen.Adaptive Optiken braucht man nicht im Amateurbereich - es gibt ja lucky imaging...;)
Hallo BMP-Profi,
du hast da eine richtig gute Arbeit gemacht. Das Ergenis deiner Grafik habe ich so auch erwartet.
Vor wenigen Jahren als ich mir eine A100 und A700 zugelegt hattewar der gleichen Ansicht. Belichtungsproben mit Ha-Filter und IR-Filter wurden gemacht. Die Ergebnisse der Belichtungskorrektur decken sich mit dem was du ermittelt hast.
Die Praxis sah dann aber ganz anders aus. Es war ohne Modifikation kein brauchbares Bild zu erstellen. Ohne Modifikation geht da nur wenig, nicht mit Ha-Objekten.
Du erwähnst, dass du in Astrofotografie einsteigen möchtest ohne riesigen finanziellen Aufwand. So habe ich auch mal angefangen.
Mein Rat wäre:
kaufe eine stabiele Montierung der EQ 6-Klasse, welcher Hersteller ist eigentlich egal
Als Teleskop einen 8" Newton um f/5, f/4 ist für den Anfang etwas kritsch.
Als Leitrohr einen billigen Fraunhofer (ich habe einen 102/500mm, damit finde ich immer einen Leitstern)
Als Guidekamera braucht es auch kein teueres Teil.
Guidesoftware wäre zu nennen PHD-Guiding, Guidemaster, Guidedog. Das sind alles Freeware.
Zum Guiden noch ein billiges Netbook, wichtig ist da nur die Akkulaufzeit (mein Asus bis 11h)
Evtl. eine Guidebox (Shoestring Guidebox, wie meine), geht aber auch direkt.
Softwareplattform: Ascom Astonomie Standards die Plattform herunterladen mit allen benötigten Treibern für Teleskop und Kamerasteuerung und mehr. (Freeware)
Zum Stacken hat Toni schon einges aufgezählt, Deep Sky Stacker muß ich noch ergänzen. Ich stacke mit Astro Art 5 oder Maxim DL. DSS hat mit der Farbsynthese etwas Probleme. Gilt für Fits und einige RAW. Ich speicere nur noch im Fits.
Für das Leitrohr entweder eine Leitrohrschelle oder eine Doppelbestigung (so was benutze ich)
Kleinzubehör: für Newton Komakorrektor, für Refraktoren Flattener (ausser Quadruplett von TS), T2-Adapter für die Kamera, programmierbare Kabelfernbedienung (sehr gut die Kaiser, noch besser die Triton, ich habe beide. Kaiser für Canon, Triton für Sony)
Als Stromversorgung einen Powertank.
Das wärs für den Anfang.
Ich fotografiere mittlerweile mit einer CCD, auf die möchte ich nie mehr verzichten.
Ich hoffe es hat etwas geholfen und meine Liste ist einigermassen komplett.
Übrigens können von den CCD-Kameras auch Datenblätter heruntergeladen werden.
Gruß
Wolfgang
BMP-Profi
25.11.2012, 20:34
...Die Praxis sah dann aber ganz anders aus. Es war ohne Modifikation kein brauchbares Bild zu erstellen. Ohne Modifikation geht da nur wenig, nicht mit Ha-Objekten...stabiele Montierung der EQ 6-Klasse...8" Newton...Guidesoftware wäre zu nennen PHD-Guiding, Guidemaster, Guidedog....eine Guidebox (Shoestring Guidebox)...Ascom Astonomie Standards...Ich speicere nur noch im Fits....für Refraktoren Flattener...CCD, auf die möchte ich nie mehr verzichten...Wolfgang
Hallo Wolfgang, recht umfangreich deine Tipps :top:
Die Mechanik baue ich selber, weil ich die Plattform auch noch für andere Dinge brauche. Da ist ein spielfreies Getriebe 1:160 von Harmonic-Drive verbaut, mit einem Schrittmotor und Encoder mit 10000 Pulse beim Motor. Macht auf der Abtriebswelle vom Getriebe eine Auflösung von 1.600.000 Pulse/Umdrehung. Die Geschwindigkeit kann ich beliebig programmieren (von unendlich langsam bis 1Umdrehung in 4sec). Macht im irdischen Bereich eine reproduzierbare Auflösung von weit besser als 1mm in 100m Entfernung. Das reicht für mein Astro-Vorhaben allemal aus.
Die Stack-Software habe ich selber geschrieben, da ich die Programme eigentlich für was anderes verwende. Nebenbei kann man damit halt noch wunderbar alle möglichen Bilder zurechtschubsen und anschliessend stacken.
Für die vermessung der spektralen Empfindlichkeit habe ich das Programm kurzerhand so erweitert, dass ich aus den 48Bit-Bild-Daten die EXCEL-Files generieren konnte. Ist halt von Vorteil, wenn man den Quellcode selbst programmiert hat und es jederzeit modifizieren kann.
Fits kenne ich nicht, werde mich mal schlau machen. Ich wandel RAW in 16/48Bit-TIFF um, mehr kann man eigentlich aus den Bildern nicht rausholen (dachte ich zumindest bisher, lasse mich aber ggf. mit Fits eines besseren belehren). Bei den Bildformaten beschränke ich mich auf BMP und TIFF, alles andere kann man ja in die Formate wandeln (wobei die TIFF-programmierung nicht ohne ist).
Ich möchte mir fürs erste ein schönes Linsenteleskop zulegen, das möchte ich mit einem Flattener aber ebenfalls viel im irdischen einsetzen. Von den Daten her gefällt mir das Vixen 81S, wenn jemand ein besseres kennt: her mit der Bezeichnung :). Takahashis sind mir doch ein bisschen zu teuer. Welche gekühlte Kamera kannst du denn Empfehlen (Preis/Leistung sollte stimmen, umsonst ist nicht mal der Tod ;))
Die aufgezählte Software werde ich mir bei gelegenheit mal anschauen, man muss ja nicht alles selber programmieren (ist aber auch eins meiner Hobbys, neben Plattformen bauen, elektronik fürs Nachführen entwickeln, Landschafts-Fotografie, jetzt neuerdings Astro zum reinschnuppern und und und...). Wieso hat der Tag nur 24 Stunden :?: :cry:
Nachtrag: habe mir gerade mal Fits angesehen: scheint ja nur für s/w-Bilder geeignet zu sein. Da die Digi-cams aber RGB-Bilder liefern, ist zumindest für mich die 16/48 Bit-TIFF-Bearbeitung sinnvoller (auch wenn die Sony nur einen 12Bit Wandler verbaut hat, werden die Bilder beim Wandeln von RAW in TIFF in 16 Bit gerechnet (macht auch Sinn, da für jedes Pixel des TIFF-Bildes 4 Pixel aus dem RAW zusammengerechnet werden)). Und wenn ich dann mal 100 Bilder stacke ( was mit TIFF mal eben 13,4GB an Speicher auf der Festplatte ausmacht, rechne ich die max. 6553500 (16Bit mal 100 Bilder) pro Farbkanal anschliessend wieder auf 16Bit runter. Und die Ergebnissbilder möchte ich zum Schluss in jedem Fall in Farbe vorliegen haben :!: Ganz zum Schluss (zum betrachten und ausdrucken) sind die 16Bit/Farbkanal auch wieder Witzlos: viel mehr als 128 unterschiedliche Farben/Farbkanal kriegt ja kein Belichter hin. Ich habe mal testweise Farbkeile ausdrucken lassen: einmal als 8Bit und einmal als 7Bit: auf dem Papier war eigentlich kein Unterschied feststellbar.
Für mich ist immer die schwierigste Frage: wie kann ich die Tiff-Bilder mit 16/48Bit (sind immerhin theoretisch etwas mehr als 281.474.976.711.000 mögliche Farben) so in 8/24 Bit umwandeln (obwohl die Drucker eigentlich nur 7/21Bit visuell erscheinen lassen), dass ich in den fertigen Bildern alle wichtigen und feinen Details erkennen kann :!::?:
Hallo,
schau mal meine jüngsten Bilder im Forum. Einige wurden mit einer 16-Bit Farb-CCD aufgenommen.
Zunächst erscheinen die Bilder im Fits-Format monochrom auf dem Bildschirm. Erst nach der Farbsynthese erscheint dan die Farbe. Die richtige Matrix muß vorher aber bekannt sein.
Es ist von unschätzbarem Vrteil, wenn so vielseitige Fähigkeiten vorhanden sind. Man hat jedenfalls ewige Baustellen, ob gekaufte oder selbstgebaute Geräte benutzt werden.
Ich habe meinem 10-Zöller einen Motorfokus nachgerüstet. Nun kann ich das Fokusieren sauber vom Rechner aus steuern. Mit AstroArt5 und Maxim DL habe ich noch die Option mit Autofokus. Das geht aber nur mit CCD oder Canon. Das nebenbei.
Es gibt mittlerweile schon CCDs mit gutem und sehr gutem Preis-Leistungsverhältnis. Ich arbeit derzeit mit der ALCCD8L. Damit bin ich eigentlich sehr zufrieden.
Das Problem mit dem Drucken kenne ich.
Mit dem Heimfotodrucker waren die Ergebnisse immer nur mässig. Ich lies mir dann Bilder bei einem Dienstleister ausdrucken, die waren dann recht ordentlich. Seit Juni besitze ich den Epson R2880. Der ist für Astrobilder sehr gut geeignet. Der deckt einen riesen Farbraum ab.
Gruß
Wolfgang
...zur Kontrolle der Wellenlänge nochmal 2 Laser (532nm und 659nm) mit aufgenommen. Damit wurde die Zuordnung der Intensitätswerte zu den Wellenlängen sichergestellt...
Hallo PMP-Profi,
das Spektrum ist ok, die Lage der beiden LASER-Linien natürlich auch. Nur die lineare Unterteilung der Wellenlängenskala ist falsch, denn beim Prismenspektrum ist der rote Bereich deutlich enger als der blaue. Das Spektrum wird im blauen Bereich oberhalb 400nm enden.
Lass deshalb einfach die Wellenlängenskala weg.
Gruß,
Stuessi
edit:
...Somit standen für die Auswertung TIFF-Bilder ... Bis zu einer Helligkeit von gut 33000 (von 65536 der max. möglichen Intensität) ist die Linearität recht gut (ohne Sättigungseffekte o.ä.)...
Hast Du das überprüft mit einer Belichtungsreihe?