Opname

In Ekos is de opname-module de belangrijkste module voor het verkrijgen van afbeeldingen en video’s. Hiermee kunt u enkele (preview) opnames maken, of meerdere afbeeldingen (Wachtrij), of SER-video’s, samen met een filterwiel of rotator, indien aanwezig.

CCD & Filterwielgroep

Kies de gewenste CCD/DSLR en filterwiel (indien aanwezig) voor de opname. Stel de CCD-temperatuur in en de filters.

• CCD: Selecteer de actieve CCD-amera. Indien de camera een volgkop heeft kunt u die hier ook kiezen.

• FW: Selecteer het actieve apparaat met filterwiel. Indien de camera een ingebouwd filterwiel heeft, zijn camera en dit apparaat hetzelfde.

• Koeler: Koeler aan/uitzetten. Stel de gewenste temperatuur in bij een camera met een koeler. Controleer de optie voor temperatuurinstellingen vóór elke opname. Opnames worden alleen gestart, wanneer de gemeten temperatuur binnen de gestelde temperatuurtolerantie is. De standaard tolerantie is 0,1 graad Celsius maar kan worden gewijzigd in de Opname-opties bij het instellen van Ekos.

Opname-instellingen

Stel alle opnameparameters in zoals hieronder beschreven. Na instellen kunt u een preview maken door op de knop Preview te klikken of een taak toevoegen aan de wachtrij.

• Belichting: Geef belichtingstijd op in seconden.

• Filter: Geef gewenst filter op.

• Aantal: Aantal op te nemen afbeeldingen

• Wachttijd: Wachttijd in seconden tussen opnames.

• Type: Specificeer het type van gewenst CCD-frame. Opties zijn Light, Dark, Bias en Flat frames.

• ISO: Voor DSLR cameras, geef de ISO-waarde op.

• Formaat: Geef het formaat op voor opslag. Voor alle CCD’s is alleen de FITS-optie beschikbaar. Voor DSLR-camera’s is er mogelijk een opslagoptie aanwezig in het ``Eigen` formaat (bijv. RAW of JPEG).

• Aangepaste eigenschappen: Stel verdere eigenschappen van de camera in in de taakinstellingen.

• Calibratie: Voor Dark & Flat frames kunt u verdere opties instellen als uitgelegd in de Onderstaande sectie voor calibratieframes.

• Frame: Geef de linkerkant (X), bovenkant (Y), breedte (W), en hoogte (H) op van de gewenste CCD-frame. Na wijzigen van de dimensies van een frame kunt u die weer tot de standaardwaarden terugzetten door op de herstelknop te klikken.

• Binning: Geef horizontaal (X) en verticaal (Y) binning op.

Aangepaste eigenschappen

Veel camera’s hebben hun eigen eigenschappen die niet op de gewone manier direct kunnen worden ingesteld in de opname-instellingen. De bovengenoemde instellingen behoren tot de meest algemene instellingen voor diverse camera’s, maar elke camera is uniek, en heeft mogelijk zijn eigen verdere mogelijkheden. Hoewel u in het INDI-paneel elke eigenschap in de driver kunt instellen, is het van belang dat u elke dergelijke eigenschap in kunt stellen voor elke taak in de rij. Als u klikt op Aangepaste eigenschappen, krijgt u een dialoog verdeeld in Beschikbare eigenschappen en Taak eigenschappen. Als u een Beschikbare eigenschap verplaatst naar de lijst van Taakeigenschappen, wordt de huidige waarde opgeslagen zodra u klikt op Toepassen. Wanneer u een taak toevoegt aan de Wachtrij, worden de eigenschapwaarden geselecteerd in de lijst van Taakeigenschappen opgeslagen.

In de volgende video wordt dit in meer detail uitgelegd, met een praktijkvoorbeeld:

Custom Properties feature.

(Video ook beschikbaar online op https://www.stellarmate.com/images/fss/videos/custom_properties.mp4)

Bestandsinstellingen

Instellingen van waar de opgenomen afbeeldingen zullen worden opgeslagen, en hoe unieke bestandsnamen aan te maken, naast de instellingen voor uploaden.

• Doel: de naam van het te vangen hemel-doel dat is: M42. Kan vooraf geladen worden door de planningsmodule en door selectie met KStars.

• Formaat: de formaattekenreeks definieert het pad en bestandsnaam van de opgenomen afbeeldingen het gebruik van plaatshoudertags die ingevuld worden met het geselecteerde gegevensitem op het moment van opslaan.

Een tag wordt geïdentificeerd door het % teken. Alle tags hebben een korte vorm met een enkele letter en een zichzelf beschrijvende lange vorm.

Willekeurige tekst kam ook ingevoegd worden in de formaattekenreeks, behalve de tekens % en \ . Het padteken / kan gebruikt worden om willekeurige mappen te definiëren.

Opmerking: tags zijn hoofdlettergevoelig in zowel hun korte als lange vormen.

Beschikbare plaatshoudertags:

• %f of %filename: De naam van het volgorde .esq-bestand, zonder extensie.

• %D of %Datetime: De huidige tijd en datum op het moment dat het bestand wordt opgeslagen. Gebruik deze tag in het bestandsnaamgedeelte van het formaat, niet in het padgedeelte.

• %T of %Type: Het type frame, bijv. ‘Light’, ‘Bias’, ‘Dark’, ‘Flat’…

• %e or %exposure: De belichtingstijd in seconden.

• %F or %Filter: De actieve filternaam.

• %t or %target: The Target name.

• %s* of %sequence*: De volgorde-identifier van de afbeelding waar * het aantal gebruikte cijfers (1-9) is. Deze tag is verplicht en moet het laatste element in het formaat zijn.

• Bladerknop in map: opent een bladerdialoog om een selectie van de locatie van een map te bieden die gebruikt kan worden in de formaattekenreeks. Te gebruiken bij de eerste definitie van een opnamejob.

• Voorbeeld: toont een voorbeeld van de resulterende bestandsnaam volgens de formaattekenreeks en andere instellingen van de job.

Plaatshoudertags die gespecificeerd zijn door het volgorde .seq-bestand kunnen alleen getoond worden nadat het volgordebestand is opgeslagen.

De tag Datetime wordt getoond met de huidige systeemtijd en zal vervangen worden door de tijd op het moment van opslaan van de afbeelding.

De volgorde-tag wordt altijd getoond als afbeelding 1 in de reeks en zal automatisch verhoogd worden wanneer de job wordt uitgevoerd.

• Upload: Selecteer hoe opgenomen afbeeldingen worden geüpload:

  1. Client: Opgenomen afbeeldingen worden alleen naar Ekos geüpload en opgeslagen in de hierboven opgegeven lokale map.

  2. Lokaal: Opgenomen afbeeldingen worden alleen lokaal opgeslagen op de externe computer.

  3. Beide: Opgenomen afbeeldingen worden opgeslagen op het externe apparaat en geüpload naar Ekos.

When selecting Local or Both, you must specify the remote directory where the remote images are saved to. By default, all captured images are uploaded to Ekos.

• Remote: When selecting either Local or Both modes above, you must specify the remote directory where remote images are saved to.

• Voorbeeld: toont een voorbeeld van de resulterende bestandsnaam volgens de gegeven pad-instellingen van de job. Het bestandsnaamformaat voor op afstand opslaan is voorgedefinieerd, plaatshoudertags zijn misschien niet gebruikt. Het volgordenummer van het bestand wordt altijd getoond als afbeelding 1 in de reeks en zal automatisch opgehoogd worden wanneer de job wordt uitgevoerd.

Limiet-instellingen

Limietinstellingen gelden voor alle afbeeldingen in de wachtrij. Bij overschrijding van een limiet (grens), neemt Ekos de gepaste actie om dit te verhelpen, zoals hieronder wordt uitgelegd.

• Volgafwijking: Indien gekozen, wordt bij autovolgen een grootst mogelijke volgafwijking toegestaan voor de belichting. Indien de volgafwijking deze limiet in boogseconden overschrijdt, wordt de belichtingsrij onderbroken. Deze wordt automatisch hervat zodra de volgafwijking weer klein genoeg is geworden.

• Autofocus als HFR >: Als autofocus is aangezet in de focus-module en er minstens een autofocus bewerking met succes is voltooid, kunt u de aanvaardbare maximum HFR-waarde instellen. Indien deze optie wordt aangezet, wordt tussen twee opvolgende belichtingen de HFR-waarde opnieuw berekend, en als dan blijkt dat de maximum aanvaardbare HFR-waarde is overschreden, wordt automatisch een autofocusbewerking gestart. Als dit met succes is gebeurd, wordt de wachtrij hervat, en anders wordt de taak afgebroken.

• Meridian Flip: If supported by the mount, set the hour angle limit (in hours) before a meridian flip is commanded. For example, if you set the meridian flip duration to 0.1 hours, Ekos shall wait until the mount passes the meridian by 0.1 hours (6 minutes), then it commands the mount to perform a meridian flip. After the meridian flip is complete, Ekos re-aligns using astrometry.net (if the alignment was used) and resumes guiding (if it was started before) and then resumes the capture process automatically.

Wachtrij

Sequence Queue is the primary hub of the Ekos Capture Module. This is where you can plan and execute jobs using the sequence queue built-in powerful editor. To add a job, simply select all the parameters from the capture and file settings as indicated above. Once you selected your desired parameters, click on the add button in the sequence queue to add it to the queue.

You can add as many jobs as desired. While it is not strictly necessary, it is preferable to add the dark and flat jobs after the light frames. Once you are done adding jobs, simply click Start Sequence to begin executing the jobs. A job state changes from Idle to In Progress and finally to Complete once it is done. The Sequence Queue automatically starts the next job. If a job is aborted, it may be resumed again. To pause a sequence, click the pause button and the sequence will be stopped after the current capture is complete. To reset the status of all the jobs, simply click the reset button . Please beware that all image progress counts are reset as well. To preview an image in KStars FITS Viewer, click the Preview button.

Sequence queues can be saved as an XML file with extension .esq (Ekos Sequence Queue). To load a sequence queue, click the open document button . Please note that it will replace any current sequence queues in Ekos.

Belangrijk

Job Progress: Ekos is designed to execute and resume the sequence over multiple nights if required. Therefore, if Remember Job Progress option is enabled in Ekos Options, Ekos shall scan the file system to count how many images are already completed and will resume the sequence from where it was left off. If this default behavior is not desired, simply turn off Remember Job Progress under options.

To edit a job, double click it. You will notice the add button now changed to check mark button . Make your changes on the left-hand side of the CCD module and once done, click on the check mark button. To cancel a job edit, click anywhere on the empty space within the sequence queue table.

Belangrijk

Editing running jobs: When Capture is running, or when the Scheduler is running, you cannot edit the sequence queue or a .esq file on disk using the Capture tab. However, the scheduler tab does have a Capture Sequence Editor tool that can be used to edit .esl files on disk, or create new ones.

If your camera supports live video feed, then you can click the Live Video button to start streaming. The video stream window enables recording and subframing of the video stream. For more information, check the video below:

Recording feature (https://youtu.be/qRsAqTL4ZZI)

De weergave van de actualiteit levert ook een grafisch hulpmiddel voor een overlay tool om te helpen bij uitlijnen. Deze wordt aan/uit geschakeld door de kruisdraadknop.

Collimatie-overlay (uitlijnen)

De knop optie voor overlay opent een dialoog die willekeurige en flexibele aanmaak van ellipsen (inclusief cirkels), rechthoeken en lijnen biedt, evenals ankerpunten die acteren als globale offsets voor tekenen. Elk gedefinieerd element heeft zijn eigen grootte, offset, herhaling, dikte en kleur (inclusief transparantie).

Opties voor collimatie-overlay

FITS-viewer

Captured images are displayed in KStars FITS Viewer, and also in the summary screen. Set options related to how the images are displayed in the viewer.

• Auto Dark: You can capture an image and auto dark subtract it by checking this option. Note that this option is only applicable when using Preview, you cannot use it in batch mode sequence queue.

• Effects: Image enhancement filter to be applied to the image after capture.

Instellingen rotator

Field Rotators are supported in INDI & Ekos. The rotator angle is the raw angle reported by the rotator and is not necessary the Position Angle. A Position Angle of zero indicates that the frame top (indicated by small arrow) is pointing directly at the pole. The position angle is expressed as E of N (East of North), so 90 degrees PA indicates the frame top points 90 degrees away (counter-clockwise) from the pole. Check examples for various PAs.

To calibrate the Position Angle (PA), capture and solve an image in the Ekos Align module. An offset and a multiplier are applied to the raw angle to produce the position angle. The Ekos Rotator dialog permits direct control of the raw angle and also the PA. The offset and multiplier can be changed manually to synchronize the rotator’s raw angle with the actual PA. Check Sync FOV to PA to rotate the current Field of View (FOV) indicator on the Sky Map with the PA value as you change it in the dialog.

Rotator settings (https://youtu.be/V_hRPMlPjmA)

Aan elke opnametaak kunnen andere rotatorhoeken worden toegekend, maar let er wel op, dat hierdoor volgen wordt afgebroken, omdat door roteren de volgster wordt kwijtgeraakt. Daarom moeten in de meeste rijen de rotatorhoek onveranderd worden gelaten voor alle opnametaken.

Calibratieframes

Voor flat field frames kunt u de calibratie-opties instellen om het proces te automatiseren. De calibratie-opties zijn bedoeld om niet begeleide automatische field frame opnames mogelijk te maken. Indien gewenst kunnen die ook worden gebruikt voor dark en bias frames. Indien uw camera een mechanische sluiter heeft, is het niet nodig calibratie-instellingen in te stellen, behalve wanneer u de stofkap wilt afsluiten, om te voorkomen dat er licht komt in de optische buis. Voor flat fields moet u de lichtbron ervoor opgeven, en daarna de tijdsduur voor de flat field frame. De tijdsduur kan handmatig zijn, of gebaseerd op ADU-berekeningen.

1. Flat Field lichtbron

• Manual: The flat light source is manual.

• Dust Cover with Built-In Flat Light: If using a dust cover with builtin light source (e.g. FlipFlat). For dark and bias frames, close the dust cap before proceeding. For flat frames, close the dust cap and turn on the light source.

• Dust Cover with External Flat Light: If using a dust cover with an external flat light source. For dark and bias frames, close the dust cap before proceeding. For flat frames, open the dust cap and turn on the light source. The external flat light source location is presumed to be the parking location.

• Wall: Light source is a panel on the observatory wall. Specify the Azimuth and Altitude coordinates of the panel and the mount shall slew there before capturing the flat field frames. If the light panel is controllable from INDI, Ekos shall turn it on/off as required.

• Dawn/Dusk: Currently unsupported.

2. Tijdsduur Flat Field

• Manual: Duration is as specified in the Sequence Queue.

• ADU: Duration is variable until specified ADU is met.

Voordat de calibratie-opnamen worden gestart, kan men Ekos de opstelling en/of koepel laten parkeren. Afhankelijk van de hierboven geselecteerde flat lichtbron, gebruikt Ekos de juiste flat lichtbron voor de opnames van de flat frames. Indien ADU is opgegeven, start Ekos de opnames van een aantal preview-afbeeldingen om de kromme te verkrijgen voor het verkrijgen van de juiste ADU-waarde. Als eenmaal een goede waarde is gevonden, wordt er nog een opname gemaakt, de ADU opnieuw vastgesteld, totdat een goede waarde is verkregen.

Rekenmachine voor belichting

The exposure calculator is an implementation of a calculation process presented by Dr. Robin Glover in 2019. This calculation process seeks to establish a sub-exposure time which considers two sources of noise in an image: camera read noise, and noise from background sky brightness (light pollution). The effects of camera thermal noise on images is not considered in this calculation. (Note: Since his presentation in 2019, Dr. Glover has enhanced his calculation process to incorporate the effects of sensor quantum efficiency, and sensor pixel size. At this time, the KStars implementation lacks those features.)

Het concept in berekeningen van Dr. Glover is het leveren van een voldoend lange belichting zodat de effecten van leerruis van de camera overschaduwd worden door het signaal dat komt van het doel, maar niet zo’n lange belichting dat de effecten van lichtvervuiling niveaus bereiken die het signaal van het doel overstijgen.

The implementation of this process does not consider the strength (magnitude or flux) of the intended target, nor does it consider other factors which may cause an astrophotographer to choose an alternate sub-exposure time. These other factors may include: the storage requirements and extended post-processing time for a large number of short exposures, the impacts of external factors that might occur in very long exposures, such as tracking / guiding performance, changes in weather conditions which may disrupt seeing conditions, intrusions from air traffic or passing satellites.

Benaderingen tot afbeeldingen maken kan heel erg variëren in de selectie van belichtingstijden en het aantal sub-belichtingen gebruikt voor integratie. Een goed geaccepteerde benadering voor afbeelding maken van deep-sky objecten gebruikt lange belichtingen, vereist goed richting houden, goede tot uitstekende zichtcondities en zou typisch filtering toepassen om de effecten van lichtvervuiling gebruiken. Aan het andere uiterste zijn benaderingen zoals speckle afbeeldingstechnieken (algemeen ‘lucky imaging’), die vele honderden tot vele duizenden extreem korte belichtingstijd gebruiken in een poging om het effect van lichtvervuiling, slechte zichtcondities en slecht richten te elimineren. Keuzes gemaakt voor waarden van bepaalde invoer in de belichtingsrekenmachine zal variëren afhankelijk van welke benadering voor het maken van een afbeelding wordt gebruikt.

1. Invoer voor rekenmachine voor belichting

• Sky Quality: The Sky Quality selector sets the measurement of the magnitude per square arc-second of the background sky.

The range for Sky Quality is from 22 for the darkest skies, to 16 for the brightest (most light-polluted) skies. The magnitude scale is non-linear; it is a logarithmic scale based on the 5th root of 100. So 5 steps on the scale represent a change in brightness by a factor of 100. (A Sky Quality of 17 is 100 times as bright as a Sky Quality of 22. Each full integer step on the scale is a change by a factor of approximately 2.512.). Wikipedia Sky Brightness Wikipedia Light Pollution

Al het verstrooide licht in de achtergrondhemel wordt beschouwd als lichtvervuiling ongeacht de bron, dus de effecten van maanlicht zou beschouwd kunnen worden als “natuurlijke” lichtvervuiling. Maar weercondities kunnen ook de Hemelkwaliteit beïnvloeden, zoals vochtigheid of wolkdekking kan elke bron van licht reflecteren en verstrooien via de atmosfeer

A Sky Quality Meter (SQM) can provide the most accurate reading of sky quality if used during an imaging session, but an estimated value from sky quality surveys may also be found on the web at sites such as www.lightpollutionmap.info or www.clearoutside.com. But these on-line sources for estimated light pollution generally do not account for the effects of moonlight or local weather conditions. So the values from light pollution web sites should only be considered as a “best case scenario” for a cloudless night during a new moon.

Als een waarde uit een lichtvervuilingskaart wordt gebruikt voor de invoerwaarde van SQM, maar maken van ee afbeelding zal uitgevoerd worden met een gedeeltelijke maan, verminder dan de invoer van de SQM waarde bij toepassen in de rekenmachine. Maanlicht kan overweldigend zijn; op een locatie waar een lichtvervuilingskaart een SQM waarde toont van 19.63. Een SQM aflezing is gemaakt op een nacht met een wassende maan, kort voor halve maan, (maanleeftijd 5,4 en KStars maan-magnitude = -10). De SQM aflezing in het zenith toont de hemel veel helderder met gemeten waarde van 18.48. Een aflezing genomen in een nacht met wassende maan, kort voor een volle maan, (maanleeftijd 12,4 en KStars maanmagnitude = -12). De SQM aflezing in het zenith toont een gemeten SQM waarde van 15.95.

De waarde van de Hemelkwaliteit heeft een drastische invloed op de berekende belichting omdat de logaritmische schaal wordt meedoet. Een afbeelding genomen vanaf een locatie met zware lichtvervuiling (een lage hemelkwaliteitswaarde), speciaal wanneer filteren niet wordt toegepast, kan resulteren in een erg korte belichtingstijd om lichtvervuiling te voorkomen dat het doelsignaal kan overweldigen. Een afbeelding genomen op een locatie met erg weinig lichtvervuiling (een hoge Hemelkwaliteitswaarde) kan resulteren in een sub-belichtingstijd van een aantal uren.

• Focal Ratio: The selector for Focal Ratio sets the value from the optical train, which is needed for the evaluation of light gathering capability.

De waarde van de brandpuntverhouding van de optiek heeft een direct effect op de berekening van de belichting. Een lagere brandpuntverhouding wordt beschouwd een “snellere optiek” te zijn omdat het een grotere mogelijkheid heeft licht te verzamelen dan optiek met een langere brandpuntverhouding. De berekening van belichting zal gereduceerd worden wanneer een lagere brandpuntverhouding wordt gebruikt en verhoogd wanneer een hogere brandpuntverhouding wordt gebruikt.

De gebruiker zou een kleine aanpassing in de invoerwaarde van de brandpuntverhouding kunnen overwegen om te compenseren voor de efficiëntie of voor belemmeringen in de optiek.

Bijvoorbeeld, twee optieken met dezelfde brandpuntverhouding, een refractor (zonder belemmering) en een reflector (met een tweede spiegelbelemmering) zou behandeld kunnen worden als gelijke optieken in de berekeningen. Een manier die een gebruiker zou kunnen gebruiken om hiervoor te compenseren zou het maken van een aanpassing aan de invoerwaarde van de brandpuntverhouding om te compenseren voor de efficiëntie van het optiek. Een refractor wordt algemeen beschouwd als het hebben van een efficiëntie van ongeveer 94%, een reflector wordt algemeen beschouwd als het hebben van een efficiëntie van ongeveer 78%.

Een effectieve / aangepaste waarde van de brandpuntverhouding voor een refractor = Optische brandpuntverhouding / 0.94

Een effectieve / aangepaste waarde van de brandpuntverhouding voor een reflector = Optische brandpuntverhouding / 0.78

Deze aanpassingen verhogen de brandpuntverhouding iets en daarom wordt de berekende mogelijkheid voor licht verzamelen iets gereduceerd.

• Filter Bandwidth: The selector for Filter Bandwidth sets the value for the bandwidth (in nanometers), and should be reduced from the default value of 300 when a filter is included in the optical train. The inclusion of filters in the optic train will greatly effect the exposure calculation. The value ranges from 300, for imaging without any filter, down to 2.8 for an extreme narrow-band filter.

Filters vallen in het algemeen in twee categorieën: enkelband of multi-band. De bandbreedte voor een enkelbandfilter zou relatief gemakkelijk te bepalen of te schatten zijn. In het algemeen wordt een rood, groen of blauw filter beschouwd om een bandbreedte van 100 nanometer te hebben. Documentatie van smalle bandfilters zullen vaak de bandbreedte aangeven (gewoonlijk in het bereik van 3 tot 12 nm). Maar de bandbreedte van multi-band astronomie filters, zoals lichtvervuilingsfilters of filters specifiek ontworpen voor gebruik op nevels kunnen moeilijker zijn te bepalen omdat hun transmissieprofielen veel complexer kunnen zijn.

Zelfs binnen de banden die filters zouden moeten doorlaten, zijn filters niet 100% efficiënt. Een gebruiker van de rekenmachine zou misschien de waarde van de filterbandbreedte licht willen reduceren om hiervoor te compenseren. Bijvoorbeeld: als van een filter aangenomen wordt een bandbreedte van 100 nm te hebben maar zijn transmissie-efficiëntie is slechts 92%, dan zou een waarde van 92 voor dit filter beter representeren en resulteren in een lichte meer accurate berekening van de belichting.

The value of the filter bandwidth has an inverse effect on the exposure calculation. An unfiltered exposure would use the max value of 300 for the filter bandwidth (representing visible spectrum of 300 nanometers), and will produce the shortest exposure time calculation. An extreme narrow-band filter, (for example a 3 nanometer bandwidth), will produce the longest exposure time.

• Camera: The exposure calculation requires a value for the read noise of the camera. Camera read noise is an electronic noise that occurs at the completion of an exposure as the camera is measuring the analog voltage values of the pixels and converting these measurements into digital values. Read noise is not effected by the length of an exposure.

Camerasensors zijn er in twee typen: “Charge Coupled Device” (CCD) of “Complementary Metal-Oxide Semiconductor” (CMOS). Voor de berekening van de belichting is het hoofdverschil tussen deze sensortypen dat CCD-sensors geen variabele instelling hebben voor de versterking die invloed heeft op de leesruis; dus een CCD-sensor zal een enkele constante waarde voor zijn leesruis hebben. Een CMOS-sensor heeft een variabele versterking (of ISO waarde) en wijzigingen in die instelling resulteert gewoonlijk in een wijziging in de leesruis.

De rekenmachine voor belichting hangt af van de selectie van een gegevensbestand van de camera zodat het toegang heeft tot een toepasselijke waarde van de leesruis om te gebruiken in de berekening. Het afrolmenu voor de cameraselectie biedt de gebruiker het selecteren van het toepasselijke gegevensbestand van de camera. Voor een CCD-camera zal het bestand alleen een enkele waarde voor de leesruis bevatten, maar voor een CMOS-camera bevat het bestand een tabel (of een paar tabellen) met waarden die gerelateerd zijn aan de versterking of ISO waarde voor een waarde van de leesruis. Laat u niet van de wijs brengen door het verschijnen van “CCD” in de namen van vele op astrofotografie gerichte camera’s, de meeste hiervan gebruiken CMOS-sensors.

The camera data files provided in KStars contain values which are transcribed from manufacturers technical documentation. But actual read noise values for a camera may vary from the published data; so a user may which to utilize a tool that can determine the read noise values for their specific camera. Dr. Glover provides a sensor analysis tool in his MS-Windows based product SharpCap SharpCap Sensor Analysis The specific data from such a tool can be used to create a customized camera data file for use with the KStars exposure calculator.

• Read Mode: Some cameras manufactured by QHY have the capability to function in multiple modes. These modes alter the read noise values, so the camera data files for these cameras include multiple read noise tables. When using one of these multi-mode cameras the Read Mode dropdown will become enabled, and allow the user to select the read mode table that would correspond to the mode in which the camera will be operated for imaging.

• Exposure Time Graph: The calculator will present a graph of the potential exposure times determined from the inputs. In the case of CMOS based cameras, this graph will resemble the underlying read noise data from the camera, but is transformed into an exposure time over the range of possible gain or ISO values. In the case of CCD based cameras, the graph will be a simple bar, because the read noise of a CCD sensor is invariable.

• Gain / ISO Selection: For cameras with CMOS sensors, a Gain or ISO value can be selected. A Gain control will appear for cameras that allow a gain selection, and an ISO selection drop down will appear for DSLR cameras. Adjusting the gain / ISO value will move a selection indicator laterally along the exposure time graph to show how the selected gain value will effect the calculated exposure time.

CMOS based cameras tend to have high read noise at low gain / ISO values, and the read noise diminishes as the Gain / ISO value is increased. So a user might be tempted to select a higher gain value in an attempt to reduce the amount of read noise. But the camera full well capacity would typically be highest when gain / ISO values are lowest. A greater full well capacity provides a greater dynamic range in the image.

Selectie van een versterking / ISO-waarde zou afhankelijk zijn van de gebruikte afbeeldingstechniek. Wanneer een lange belichting gewenst is (zoals met ‘typische’ DSO opnamen), dan zou een lage versterking / ISO-waarde gewoonlijk de voorkeur hebben om een grotere dynamische reeks in de afbeelding te bereiken. Maar als een spikkeltechniek (‘lucky imaging’) wordt gebruikt, zouden de belichtingstijden zo laag zijn dat verminderen van leesruis kritiek wordt, in zo’n geval zou de gebruiker waarschijnlijk prioriteit geven aan een lage leesruis in de sub-belichting en zal waarschijnlijk een hoge versterking/ISO-waarde nodig hebben.

Sommige camera’s kunnen een gladde progressieve kromme hebben in de leesruis over de reeks waarden voor versterking, andere camera’s kunnen erg geprononceerde stappen hebben (en andere afwijkingen) in hun leesruis. Deze geprononceerde stappen zijn gewoonlijk het resultaat van elektronische omschakeling van modus in de camera. In gevallen waar de grafiek een geprononceerde stap toont, kan de gebruiker wensen een versterkingswaarde te selecteren die onderaan die stap zit. Dit kan een gereduceerde leesruis leveren en resulteren in een kortere belichting zonder een belangrijk verlies in dynamische reeks bij vergelijken met een opname bij een selectie van de versterking die bovenaan de stap zit. Maar voorzichtigheid is nodig bij selecteren van een versterking dichtbij een “stap” op de grafiek. Sommige berichten op forums geven aan dat de leesruisgegevens geleverd door documentatie van fabrikanten niet exact is. The actuele “omschakeling” in leesruis kan bij een iets hogere of lagere waarde van de versterking liggen, dus is het aanbevolen om een versterkingswaarde te selecteren die op een stap in de leesruis ligt.

Bij gebruik van gegevens in de documentatie van de maker van de camera, vermijd het selecteren van een versterking dichtbij een stap

Instead, shift the gain selection away from the

step

• Noise Increase %: The 'Noise Increase %' selector controls a factor used in Dr Glover’s equation. This value will alter the relative balance between the two sources of noise in the sub-exposure. As a general rule, Dr Glover had recommended using a value of 5%, but lowering it to 2% when the computed exposure time is considered to be too short.

Het perspectief van de “toename” is een relatieve toename in leerruis vergeleken met ruis uit lichtvervuiling. Het kan contra-intuïtief zijn, maar de waarde van ‘Verhoging van ruis %’ zal de belichtingstijd verminderen, waarmee de ruis van lichtvervuiling vermindert (en het doelsignaal), dus de ‘toename’ betekent een relatieve verhoging in het effect van de leesruis vergeleken met de ruis door vervuiling. Verlagen van de waarde van ‘Verhogen van ruis %’ zal de belichtingstijd verhogen en zal meer ruis uit lichtvervuiling toelaten, (en meer doelsignaal), in de belichting. Dit reduceert effectief de relatieve invloed van leesruis.

In deze implementatie van de rekeningen, de waarde voor het ‘Verhogen van ruis %’ kan ingesteld worden in een erg brede reeks om aan een gebruiker een grotere reeks voor experimenteren te bieden. Maar een gebruiker zou moeten herkennen dat grote wijzigingen in deze waarde ongewenste consequenties kunnen hebben. Een belichtingstijd omlaag dwingen veroorzaakt dat de belichting om een relatief zware tol betaalt voor leesruis en de kwaliteit van de sub-belichting, (de verhouding van belichtingstijd tot de totale ruis omlaag zal gaan). Als resultaat zou een aanzienlijk hoger aantal belichtingen voor integratie nodig zijn om een acceptabel niveau van kwaliteit te bereiken. Een te lange belichtingstijd afdwingen kan veroorzaken dat de belichting excessieve ruis uit lichtvervuiling veroorzaakt.

De geselecteerde waarde voor de ‘Verhoging van ruis %’ is er ook een die afhangt van de toegepaste afbeeldingstechniek. Wanneer een spikkeltechniek (‘lucky imaging’) wordt toegepast zal de gebruiker waarschijnlijk het omlaag afdwingen van de belichtingstijd naar een extreem korte duur nodig hebben (sub-seconde belichtingen zijn standaard met deze techniek). De gebruiker kan het nodig hebben om drastisch de waarde van ‘Verhoging van ruis %’ om de tijd omlaag te reduceren van de sub-belichting naar de duur gevraagd door deze techniek.

2. Resultaat van rekenmachine voor belichting

• Exposure Time (sec): The calculated duration of an exposure.

• Pollution Electrons: The calculated number of light pollution electrons per pixel impacting the exposure.

• Shot Noise: The calculated noise from light pollution impacting the exposure.

• Total Noise: The calculated noise from both light pollution and image sensor read noise impacting the exposure.

Belangrijk

Recognize the relationship of exposure time to total noise: The ratio of exposure time to exposure total noise can be thought of as a measurement of a potential quality for the exposure. Short exposures will contain a high amount of noise relative to their exposure time, so a shorter exposure would tend to be of relatively lower quality. Short exposures may still be viable, but a disproportionately higher number of short sub-exposures will be needed for integration to achieve an image of a desired quality.

3. Informatie over stapeling / afbeeldingsintegratie

De waarde van stapelen van afbeeldingen is dat als afbeeldingen gestapeld zijn, de accumulatie van belichtingstijd en de gegevens die het doelsignaal representeren proportioneel verhoogd is met het toegevoegde aantal afbeeldingen dat geïntegreerd wordt, maar de toename in ruis is disproportioneel lager. Als resultaat, de kwaliteit van geïntegreerde afbeeldingen kan gezien worden als een kromme de begint met een goede “opbrengst” wanneer de eerste paar sub-belichtingen geïntegreerd worden, maar deze kromme heeft verminderende opbrengsten wanneer het aantal sub-belichtingen dat geïntegreerd wordt toeneemt.

Ideaal zou een gewenste signaal tot ruisverhouding (SNR) gebruikt worden voor een maat voor het kwaliteitsniveau van een afbeelding, maar de rekenmachine voor belichting bezit geen mogelijkheid om de sterkte van het signaal uit een bedoeld doel voor opname te herkennen, het kan dus niet een geschatte signaal tot ruisverhouding berekenen. Dus is het kwaliteitsniveau om te worden gespecificeerd in de stapelberekening de integratietijd in seconden gedeeld door de berekende ruis in de geïntegreerde afbeelding, (een “Tijd/ruisverhouding”). Voor het doel van de berekening kan de “Tijd/ruisverhouding” beschouwd worden als een gedeeltelijke analogie met een signaal tot ruisverhouding. Maar de gebruiker moet herkennen dat een gespecificeerde tijd tot ruisverhouding geen absolute maat van de kwaliteit van alle geïntegreerde afbeeldingen uit alle doelen is omdat een signaalsterkte (magnitude of flux) geen onderdeel is van deze berekening.

• Table: A table provides details for stacking based upon the number of hours planned for imaging.

De tabel levert een snelle referentie voor het vinden van het benaderde aantal sub-belichtingen is die voltooid zouden zijn bij een gegeven aantal uren in een opnamesessie. Maar sommige functies die tijd kosten zijn niet meegenomen in deze berekening van tijd. Bijvoorbeeld, op USB gebaseerde camera’s nemen typisch enige tijd voor overdracht van gegevens of als de gebruiker automatische dithering heeft geselecteerd, wordt extra tijd geconsumeerd in het maken van afbeeldingen, die niet zijn meegenomen in deze berekening van tijd.

De kolom, helemaal rechts, in de tabel toont de berekende tijd/ruisverhouding van de geïntegreerde (gestapelde) afbeelding die geproduceerd zou worden.

• Graph: An interactive graph allows the user to visualize the relative change in potential quality for integrated images with various counts of sub-exposures applied in image stacking. This graph can be navigated through the adjustment of the time/noise ratio value; adjusting this value will recompute the quantity of sub-exposures required for the integrated image to achieve that specified time/noise ratio.

In de selectie van een tijd/ruisverhouding voor de berekening van het aantal gestapelde belichtingen, zou de gebruiker de incrementele wijziging aan de potentiële kwaliteit van de afbeelding uit een extra sub-belichting willen overwegen. Om een gebruiker te helpen bij het bepalen van de waarde van verhogen van het aantal sub-belichtingen voor integratie; bevat het hulpmiddel een berekening van de helling voor het geselecteerde punt op de tijd/ruiskromme (het gebruikersinterface gebruikt een deltasymbool om deze waarde te presenteren). Deze deltawaarde representeert de wijziging in potentiële kwaliteit die zal resulteren uit de toevoeging of verwijdering van een enkele sub-belichting.

Zoals men zou verwachten zal aan het lage einde van het aantal belichtingen (wanneer een lage waarde voor de tijd/ruisverhouding invoer is), de deltawaarde relatief hoog zijn, dus de toevoeging van één afbeelding zal een relatief grote verbetering geven aan de geïntegreerde afbeelding. Maar als een gebruiker de waarde voor de tijd/ruisverhouding vergroot, meer afbeeldingen zullen meegenomen worden voor integratie, en de deltawaarde zal verminderen, aangevend dat er weinig gewonnen zal worden bij toevoegen van meer sub-belichtingen.

De standaard waarde voor de tijd / ruisverhouding is ingesteld op 80. Deze waarde zou niet geïnterpreteerd moeten worden op een manier dat dit een optimale waarde is; deze was eenvoudig gekozen als een ietwat gemiddelde waarde. Een gebruiker zou een paar factoren moeten overwegen bij aanpassen van de waarde van de tijd/ruisverhouding: 1) de sterkte van het doelobject, 2) de tijd/ruisverhouding van de berekende sub-belichting, 3) de beperkingen in de tijd voor het maken van afbeeldingen en verwerking en beperkingen in opslagcapaciteit voor de afbeeldingen.

For a strong target, (example, Orion Nebula with magnitude 4), would provide a relatively strong signal. On such a target, the value for the Time/Noise Ratio might be reduced and the computation of sub-exposures, may still produce an image with a very good signal to noise ratio. A much weaker target (example, Thor’s Helmet, magnitude 11), might require a higher time/noise ratio to compensate for the relatively weak target signal.

Depending on the various inputs and imaging conditions, the potential quality of a sub-exposure can vary greatly. In poor sky quality with little or no filtering, the computed sub-exposure time will naturally be short to avoid an overwhelming noise from light pollution, and the exposure time relative to the computed noise will be low (a low time/noise ratio). To achieve a high quality integrated image from low time/noise ratio sub-exposures may require thousands sub-exposures. If the user is concerned about imaging and processing time or storage capacity; then a higher time/noise ratio would needed to reduce the quantity of sub-exposures. Conversely, when input conditions result in a sub-exposure with a long exposure time relative to the computed noise (as with narrow-band imaging), the result may be a sub-exposure with a very high time/noise ratio. In such cases the default value of 80, might result in very few sub-exposures for the integration. But the delta value will be quite high, indicating that raising the time-noise ratio will greatly improve the potential quality of the integrated image.

Onderdeel van de waarde van het gebruik van een tijd/ruisverhouding als de invoer voor de berekening van het vereiste aantal sub-belichtingen is dat het zou moeten tenderen naar compensatie voor de verschillen in relatieve ruis voor sub-belichtingen van verschillende lengten. Een kortere sub-belichting zou een lagere tijd/ruisverhouding hebben, dus heeft het minder capaciteit om een geïntegreerde afbeelding te verbeteren. Daarom zijn bij een hoger aantal korte belichtingen een disproportioneel aantal korte belichtingen nodig om een hoger aantal om een gegeven tijd/ruisverhouding in een geïntegreerde afbeelding te bereiken.

Als een voorbeeld, beschouw de berekening van het aantal sub-belichtingen vereist wanneer twee sub-belichtingstijden worden vergeleken: een 300 seconden sub-belichting vs een 30 seconden sub-belichting. De 300 seconden sub-belichting had een berekende ruis van 22.1, wat resulteert in een tijd/ruisverhouding van de sub-belichting ven 13.6. Wanneer de ‘Verhoging ruis %’ wordt opgehoogd om de belichtingstijd omlaag naar 30 seconden te forceren, zien we een berekende ruis van 9.47, resulterend in een veel lagere tijd/ruisverhouding van 3.2. De 300 seconden belichting is van een aanzienlijk hogere potentiële kwaliteit dan de 30 seconden belichting. We zullen de standaard tijd/ruisverhouding van 80 voor integratie in beide van deze gevallen vragen.

Voor een integratie die de 300 seconden sub-belichting gebruikt vinden we dat 34 sub-belichtingen vereist zouden zijn om een tijd/ruisverhouding van 80 te bereiken. Dus een totale integratietijd van 2,83 uren is vereist.

Voor een integratie die de 30 seconden sub-belichting gebruikt vinden we dat 637 sub-belichtingen vereist zouden zijn om een tijd/ruisverhouding van 80 te bereiken. Dus een totale integratietijd van 5,31 uren is vereist met deze kortere belichtingen om dezelfde tijd/ruisverhouding in de geïntegreerde afbeelding te bereiken.

Video Tutorials

Capture (https://youtu.be/Gz07j7VPnpc)

Filter Wheels (https://youtu.be/yfz9_UJIvLY)