Capturar
El mòdul de captura és el mòdul principal per a l'adquisició d'imatges i vídeo a l'Ekos. Permet capturar imatges individuals (vista prèvia), múltiples (cua de seqüències) o gravar vídeos SER juntament amb una selecció de la roda de filtres i rotor, si està disponible.
Seleccioneu el CCD/rèflex digital i la roda de filtres (si està disponible) per a la captura. Establiu les opcions de temperatura i filtre del CCD.
CCD: Seleccioneu la càmera CCD activa. Si la vostra càmera té un guiatge del capçal, també podreu seleccionar-lo des d'aquí.
AC: Seleccioneu el dispositiu actiu de la roda de filtres. Si la vostra càmera té una roda de filtres integrada, el dispositiu serà el mateix que la càmera.
Refrigerador: Encendre/apagar la refrigeració. Establiu la temperatura desitjada, si la vostra càmera està equipada amb un refrigerador. Marqueu l'opció per a forçar l'opció de la temperatura abans de qualsevol captura. El procés de captura només s'iniciarà després que la temperatura mesurada es trobi dins de la tolerància de la temperatura requerida. La tolerància predeterminada és de 0,1 graus centígrads, però es pot ajustar a les opcions de Captura sota la configuració de l'Ekos.
Establiu tots els paràmetres de captura tal com es detalla a continuació. Una vegada establerts, podreu capturar una vista prèvia fent clic a o afegint una tasca a la cua de seqüències.
Exposició: Especifiqueu la durada de l'exposició en segons.
Filtre: Especifiqueu el filtre desitjat.
Comptador: El nombre d'imatges a capturar.
Retard: El retard en segons entre les captures d'imatge.
Tipus: Especifiqueu el tipus de fotograma del CCD desitjat. Les opcions són fotograma , , i .
ISO: Per a les càmeres rèflex digitals, especifiqueu el valor ISO.
Format: Especifiqueu el format per a desar la captura. Per a tots els CCD, només està disponible l'opció . Per a les càmeres rèflex digitals, disposareu d'una opció addicional per a desar en format (p. ex., RAW o JPEG).
Propietats personalitzades: Establiu les propietats esteses disponibles a la càmera a la configuració de la tasca.
Calibratge: Per als fotogrames foscos i plans, podreu establir opcions addicionals explicades a la secció Fotogrames de calibratge a continuació.
Fotograma: Especifiqueu l'esquerra (X), la part superior (Y), l'amplada (W) i l'alçada (H) del fotograma del CCD desitjat. Si heu canviat les dimensions del fotograma, podreu restablir-lo als valors predeterminats fent clic al botó Restableix.
Agrupament: Especifiqueu l'agrupament horitzontal (X) i vertical (Y).
Moltes càmeres ofereixen propietats addicionals que no es poden establir directament en la configuració de la captura mitjançant el control comú. Els controls de la captura descrits anteriorment representen les opcions més freqüents compartides entre les diferents càmeres, però cada càmera és única i pot oferir les seves pròpies propietats esteses. Tot i que podeu utilitzar el plafó de control INDI per a establir qualsevol propietat del controlador; és important poder establir aquesta propietat per a cada tasca en la seqüència. Quan feu clic a , es mostrarà un diàleg dividit en Propietats disponibles i Propietats de la tasca. Quan en moveu una des de la llista Propietats disponibles a la de Propietats de la tasca, el seu valor actual es podrà registrar una vegada que feu clic a . Quan afegiu una tasca a la Cua de seqüències, els valors seleccionats a la llista Propietats de la tasca s'hauran de gravar i desar.
El vídeo següent explica que aquest concepte és més detallat amb un exemple en viu:
Característica de propietats personalitzades
La configuració per a especificar on es desen les imatges capturades i com generar noms de fitxer únics a més de la configuració del mode de pujada.
Objectiu: El nom de l'objectiu celeste que s'ha de capturar, p. ex., M42. Es pot precarregar del mòdul programador o per selecció amb el KStars.
Format: La cadena Format defineix el camí i el nom de fitxer de les imatges capturades mitjançant l'ús d'etiquetes de variables de substitució que s'omplen amb l'element de dades seleccionat en l'hora de desament.
Una etiqueta s'identifica amb el caràcter %. Totes les etiquetes tenen una forma curta d'una sola lletra i una forma llarga autodescriptiva.
També es pot incloure text arbitrari a la cadena Format, excepte els caràcters % i \. El caràcter / de camí es pot utilitzar per a definir directoris arbitraris.
Nota: les etiquetes distingeixen entre majúscules i minúscules tant en les seves formes curtes com llargues.
Etiquetes disponibles de variables de substitució:
%f o %filename: el nom del fitxer de seqüència «.seq», sense extensió.
%D o %Datetime: la data i hora actual quan es desa el fitxer. Utilitzeu aquesta etiqueta només en la part del nom de fitxer del format, no en la part del camí.
%T o %Type: el tipus de fotograma, p. ex. «Llum», «Biaix», «Fosc», «Pla»...
%e o %exposure: la durada de l'exposició en segons.
%F o %Filter: el nom del filtre actiu.
%t o %target: el nom de l'objectiu.
%s* o %sequence*: l'identificador de la seqüència d'imatge a on * és el nombre utilitzat de dígits (1-9). Aquesta etiqueta és obligatòria i cal que sigui l'últim element del format.
Botó de navegació del directori: obre un diàleg de navegació que permet seleccionar la ubicació del directori usada en la cadena Format. Useu quan definiu primer una tasca de captura.
Vista prèvia: Mostra una vista prèvia del nom de fitxer resultant segons la cadena de format i altres paràmetres de la tasca.
Les etiquetes de les variables de substitució que s'han especificat en el fitxer de seqüència «.seq» només es poden mostrar una vegada s'ha desat el fitxer de seqüència.
L'etiqueta «Datetime» es previsualitza amb l'hora actual del sistema i se substituirà per l'hora en el moment de desar la imatge.
L'etiqueta de seqüència sempre es previsualitza com a imatge 1 en la seqüència i s'incrementarà automàticament quan la tasca estigui en curs.
Pujada: Seleccioneu com es pujaran les imatges capturades:
Client: Les imatges capturades només es pujaran a l'Ekos i es desaran al directori local especificat anteriorment.
Local: Les imatges capturades només es desaran localment a l'ordinador remot.
Ambdós: Les imatges capturades es desaran al dispositiu remot i es carregaran a l'Ekos.
Quan seleccioneu o , haureu d'especificar el directori remot on es desaran les imatges remotes. De manera predeterminada, totes les imatges capturades es pujaran a l'Ekos.
Remot: Quan seleccioneu els modes o , haureu d'especificar el directori remot on es desaran les imatges remotes.
Vista prèvia: Mostra una vista prèvia del nom del fitxer resultant d'acord amb la configuració del camí proporcionat de la tasca. El format del nom de fitxer per a desar remotament està predefinit, és possible que no s'utilitzin etiquetes de substitució. El número de seqüència de fitxer sempre es previsualitza com a imatge 1 en la seqüència i s'incrementarà automàticament quan la tasca estigui en curs.
La configuració dels límits s'apliquen a totes les imatges de la cua de seqüències. Quan se supera un límit, l'Ekos ordenarà l'acció adequada per a solucionar la situació tal com s'explica a continuació.
Desviació del guiatge: Si està marcada, es forçarà un límit a la desviació màxima admissible del guiatge per a l'exposició, si s'utilitza el guiatge automàtic. Si la desviació del guiatge supera aquest límit en segons d'arc, s'interromprà la seqüència de l'exposició. Es reprendrà automàticament de nou la seqüència de l'exposició una vegada que la desviació del guiatge baixi d'aquest límit.
Enfocament automàtic si HFR >: Si l'enfocament automàtic està habilitat al mòdul per a l'enfocament i almenys una operació d'enfocament automàtic s'ha completat correctament, podreu establir el valor HFR màxim acceptable. Si aquesta opció està habilitada, entre les exposicions consecutives, el valor HFR es tornarà a calcular, i si es troba que excedeix el valor màxim HFR acceptable, es desencadenarà automàticament una operació d'enfocament automàtic. Si l'operació d'enfocament automàtic s'ha completat correctament, la cua de seqüències es reprendrà, en cas contrari, la tasca s'interromprà.
Inversió del meridià: Si està admès per la muntura, establiu el límit de l'angle horari (en hores) abans d'ordenar una inversió del meridià. Per exemple, si establiu la durada de la inversió del meridià a 0,1 hores, l'Ekos ordenarà que la muntura que realitzi una inversió del meridià per 0,1 hores (6 minuts), llavors ordenarà a la muntura que realitzi una inversió del meridià. Un cop completada la inversió del meridià, l'Ekos es tornarà a alinear amb «astrometry.net» (si s'utilitzava l'alineació) i reprendrà el guiatge (si es va iniciar abans) i tornarà a iniciar automàticament el procés de captura.
La cua de seqüències és el nucli primari del mòdul per a la captura de l'Ekos. Aquí és on podreu planificar i executar les tasques utilitzant el potent editor integrat de la cua de seqüències. Per a afegir una tasca, simplement seleccioneu tots els paràmetres des de la configuració de la captura i el fitxer tal com s'ha indicat anteriorment. Un cop seleccionats els paràmetres desitjats, feu clic al botó 
en la cua de seqüències per a afegir-los a la cua.
Podeu afegir-hi tantes tasques com vulgueu. Si bé no és estrictament necessari, és preferible afegir-hi tasques per a fotogrames foscos i plans després dels de llum. Un cop hàgiu acabat d'afegir les tasques, feu clic a Inicia la seqüència 
per a començar a executar les tasques. Un estat de la tasca canviarà d'Inactiva a En progrés i, finalment, a Completada una vegada estigui feta. La cua de seqüències iniciarà automàticament la tasca següent. Si s'interromp una tasca, es podrà reprendre. Per a fer una pausa en una seqüència, feu clic al botó de pausa 
i la seqüència s'aturarà després de completar la captura actual. Per a restablir l'estat de totes les tasques, simplement feu clic al botó restableix 
. Assegureu-vos que tots els comptes de progrés de les imatges també es restableixen. Per a obtenir la vista prèvia d'una imatge en el visualitzador de FITS del KStars, feu clic al botó .
Les cues de seqüències es poden desar com a fitxer XML amb l'extensió .esq (cua de seqüències de l'Ekos -Ekos Sequence Queue-). Per a carregar una cua de seqüències, feu clic al botó obre el document 
. Cal tenir en compte que substituirà totes les cues de seqüències actuals a l'Ekos.
Important
Progrés de la tasca: L'Ekos està dissenyat per a executar i reprendre la seqüència durant múltiples nits si és necessari. Per tant, si l'opció Recorda el progrés de la tasca està habilitada a les Opcions de l'Ekos, l'Ekos examinarà el sistema de fitxers per a comptar quantes imatges ja s'han completat i reprendrà la seqüència des d'on es va deixar. Si no es desitja aquest comportament predeterminat, simplement desactiveu Recorda el progrés de la tasca a les opcions.
Per a editar una tasca, feu-hi doble clic. Notareu que ara el botó afegeix ha canviat a marcar el botó de marca 
. Feu els canvis al costat esquerre del mòdul per al CCD i, una vegada fet, feu clic al botó marca de selecció. Per a cancel·lar una tasca editada, feu clic a qualsevol lloc de l'espai buit de la taula en la cua de seqüències.
Important
Edició de treballs en execució: quan s'està executant la captura, o quan el programador s'està executant, no podeu editar la cua de seqüències o un fitxer .esq al disc utilitzant la pestanya Captura. No obstant això, la pestanya planificador té una eina de l'editor de seqüències de captura que es pot utilitzar per a editar fitxers .esl al disc, o crear-ne de nous.
Si la vostra càmera admet un canal amb flux de vídeo en directe, podeu fer clic al botó per a començar la transmissió. La finestra del flux de vídeo permet gravar i la combinació de subfotogrames del flux de vídeo. Per a obtenir més informació, consulteu el vídeo següent:
Característica d'enregistrament
La visualització en directe també proporciona una eina de superposició gràfica per a ajudar en la col·limació. Això s'activa/desactiva amb el botó de punt de mira.
Superposició de col·limació
El botó opcions de superposició obre un diàleg que permet la creació arbitrària i flexible d'el·lipses (inclosos cercles), rectangles i línies, així com punts d'ancoratge que actuen com a decalatges globals de dibuix. Cada element definit té la seva pròpia mida, decalatges, repetició, gruix i color (incloent-hi transparència).
Opcions de la superposició de col·limació
Les imatges capturades es mostren al visualitzador de FITS del KStars, i també a la pantalla de resum. Estableix les opcions relacionades amb com es mostraran les imatges al visualitzador.
Obscuritat automàtica: Podeu capturar una imatge i sostreure automàticament l'obscuritat marcant aquesta opció. Cal tenir en compte que aquesta opció només s'aplicarà quan s'utilitza la Vista prèvia, no es pot utilitzar en la cua de seqüències en el mode de treball per lots.
Efectes: Filtre per a la millora de les imatges que s'aplicarà a la imatge després de la captura.
Els rotors de camp són compatibles amb INDI i Ekos. L'angle del rotor és l'angle brut que informa el rotor i no és necessari l'angle de posició. Un angle de posició de zero indica que la part superior del fotograma (indicada per una petita fletxa) apunta directament al pol. L'angle de posició s'expressa com E de N (Est del Nord), de manera que l'AP de 90 graus indica que la part superior del fotograma supera els 90 graus (en sentit contrari a les agulles del rellotge) del pol. Consulteu alguns exemples per als AP diferents.
Per a calibrar l'angle de posició (AP), captureu i solucioneu una imatge al mòdul per a l'alineació de l'Ekos. S'aplicaran un desplaçament i un multiplicador a l'angle brut per a produir l'angle de posició. El diàleg del rotor de l'Ekos permet el control directe de l'angle brut i també de l'AP. El desplaçament i el multiplicador es poden canviar manualment per a sincronitzar l'angle brut del rotor amb l'AP real. Marqueu Sincronitza el CDV amb l'AP per a girar l'actual indicador del camp de visió (CDV) al mapa celeste amb el valor AP a mesura que el canvieu al diàleg.
Configuració del rotor
Cada tasca de captura pot assignar-se a diferents angles del rotor, però cal tenir en compte que això provocaria que el guiatge s'interrompi, ja que estava perdent la traça de l'estrella guia en rotar. Per tant, per a la majoria de seqüències, l'angle del rotor es mantindrà igual per a totes les tasques de captura.
Per als fotogrames de camp pla, podeu establir les opcions del calibratge per a automatitzar el procés. Les opcions del calibratge estan dissenyades per a facilitar la captura automàtica d'un fotograma de camp pla. Si es vol, també es pot utilitzar per a fotogrames foscos i de biaix. Si la vostra càmera està equipada amb un obturador mecànic, no cal que establiu la configuració del calibratge, tret que vulgueu tancar la funda de protecció per a garantir que cap llum no passi a través del tub òptic. Per als camps plans, haureu d'especificar la font de llum del camp pla i, a continuació, especificar la durada del fotograma de camp pla. La durada pot ser manual o basada en càlculs ADU (unitat d'analògic a digital).
Font del camp pla
Manual: La font de llum plana és manual.
Funda de protecció amb llum plana integrada: Si s'utilitza una funda de protecció amb una font de llum integrada (p. ex., FlipFlat). Per als fotogrames foscos i de biaix, tanqueu la funda de protecció abans de continuar. Per als fotogrames plans, tanqueu la funda de protecció i enceneu la font de llum.
Funda de protecció amb llum plana externa: Si s'utilitza una funda de protecció amb una font de llum plana externa. Per als fotogrames foscos i de biaix, tanqueu la funda de protecció abans de continuar. Per als fotogrames plans, obriu la funda de protecció i enceneu la font de llum. Es considera que la ubicació de la font de llum plana externa es troba l'emplaçament de l'aparcament.
Paret: La font de llum és un panell a la paret de l'observatori. Especifiqueu les coordenades de l'azimut i l'altitud del panell i la muntura s'orientarà abans de capturar els fotogrames de camp pla. Si el panell de llum és controlable des de l'INDI, l'Ekos l'encendrà o apagarà segons sigui necessari.
Alba/Posta: Actualment no està admesa.
Durada del camp pla
Manual: La durada és com s'especifica a la cua de seqüències.
ADU: La durada és variable fins que es compleixi l'ADU especificat.
Abans de començar el calibratge del procés de captura, podeu demanar que l'Ekos aparqui la muntura i/o la cúpula. Segons la vostra selecció anterior de la font plana, l'Ekos utilitzarà la font de llum plana adequada abans de començar a capturar fotogrames plans. Si s'especifica l'ADU, l'Ekos començarà capturant un parell d'imatges de vista prèvia per a establir la corba necessària per a aconseguir el compte d'ADU desitjat. Una vegada que es calculi un valor adequat, es prendrà una altra captura i recomptarà l'ADU fins que s'obtingui un valor satisfactori.
La calculadora d'exposició és una implementació d'un procés de càlcul presentat pel Dr. Robin Glover el 2019. Aquest procés de càlcul busca establir un temps de subexposició que consideri dues fonts de soroll en una imatge: el soroll de lectura de la càmera, i el soroll de la brillantor del fons del cel (contaminació lumínica). Els efectes del soroll tèrmic de la càmera sobre les imatges no es consideren en aquest càlcul. (Nota: Des de la seva presentació el 2019, el Dr. Glover ha millorat el seu procés de càlcul per a incorporar els efectes de l'eficiència quàntica dels sensors, i la mida dels píxels dels sensors. En aquest moment, la implementació al KStars li manquen aquestes característiques.)
El concepte en el càlcul del Dr. Glover és proporcionar una exposició prou llarga perquè els efectes del soroll de lectura de la càmera es vegin desbordats pel senyal que ve de l'objectiu, però una exposició no tan llarga que els efectes de la contaminació lumínica augmentin a nivells que desbordin el senyal de l'objectiu.
La implementació d'aquest procés no considera la força (magnitud o flux) de l'objectiu previst, ni considera altres factors que poden causar que un astrofotògraf triï un temps de subexposició alternatiu. Aquests altres factors poden incloure: els requisits d'emmagatzematge i el temps de postprocessament ampliat per a un gran nombre d'exposicions curtes, els impactes de factors externs que poden ocórrer en exposicions molt llargues, com el rendiment de seguiment / guiatge, canvis en les condicions meteorològiques que poden interrompre les condicions de visió, intrusions del trànsit aeri o el pas de satèl·lits.
Les aproximacions al processament d'imatges poden variar molt en la selecció dels temps d'exposició i el nombre de subexposicions utilitzades per a la integració. Un enfocament ben acceptat per al processament d'imatges d'objectes del cel profund utilitza exposicions llargues, requereix un bon guiatge, bones condicions de visió excel·lents, i típicament empraria filtratge per a reduir els efectes de la contaminació lumínica. A l'altre extrem hi ha aproximacions com les tècniques pigallades («speckle») de processament d'imatges (generalment, «imatge de sort»), que utilitzen des de molts centenars a molts milers d'exposicions extremadament curtes en un intent d'eliminar els efectes de la contaminació lumínica, males condicions de visió i mal guiatge. Les opcions fetes per a valors de certes entrades a la calculadora d'exposició variaran depenent de l'aproximació de processament d'imatges que s'estigui utilitzant.
Entrades de la calculadora d'exposició
Qualitat del cel: El selector estableix la mesura de la magnitud en segons d'arc al quadrat del cel de fons.
L'interval de la qualitat del cel va des de 22 per als cels més foscos, fins a 16 per als cels més brillants (més contaminats per la llum). L'escala de magnitud és no lineal; és una escala logarítmica basada en la 5a arrel de 100. Per tant, 5 passos en l'escala representen un canvi en la brillantor per un factor de 100. (Una qualitat del cel de 17 és 100 vegades més brillant que una qualitat del cel de 22. Cada pas sencer de l'escala és un canvi per un factor d'aproximadament 2,512). Wikipedia Sky Brightness Wikipedia Light Pollution
Tota la llum dispersa en el fons del cel es considera contaminació lumínica independentment de la seva font, per la qual cosa els efectes de la llum de la lluna s'han de considerar com a contaminació lumínica «natural». Però les condicions meteorològiques també poden afectar la qualitat del cel, ja que la humitat o la coberta de núvols poden reflectir i dispersar qualsevol font de llum a través de l'atmosfera
Un Mesurador de qualitat del cel (SQM) pot proporcionar la lectura més precisa de la qualitat del cel si s'utilitza durant una sessió de processament d'imatges, però també es pot trobar un valor estimat a partir dels rastreigs de qualitat del cel a la web en llocs com www.lightpollutionmap.info o www.clearoutside.com. Però aquestes fonts en línia de la contaminació lumínica estimada generalment no tenen en compte els efectes de la llum de la lluna o les condicions meteorològiques locals. Per tant, els valors dels llocs web de contaminació lumínica només s'han de considerar com un «escenari del millor cas» per a una nit sense núvols durant una lluna nova.
Si s'utilitza un valor de mapa de contaminació lumínica per al valor d'entrada del SQM, però el processament d'imatges es realitzarà amb una lluna parcial, llavors s'hauria d'aplicar una disminució de l'entrada del valor del SQM a la calculadora. La llum de la lluna pot ser aclaparadora; en un lloc on un mapa de contaminació lumínica mostrava un valor de 19,63. Es va fer una lectura del SQM en una nit amb una mitja creixent, poc abans de la mitja lluna (edat de la lluna 5,4 i magnitud del KStars de la lluna = -10). La lectura del SQM al zenit va mostrar que el cel era molt més brillant amb un valor mesurat de 18,48. Una lectura presa en una nit amb una gibosa creixent, poc abans d'una lluna plena, (lluna de 12,4, i magnitud del KStars de la lluna = -12). La lectura del SQM al zenit va mostrar un valor mesurat del SQM de 15,95.
El valor de la qualitat del cel té un impacte dràstic en l'exposició calculada a causa de l'escala logarítmica implicada. Una imatge presa des d'una ubicació amb una contaminació lumínica intensa (un valor de qualitat baixa del cel), especialment quan no s'aplica el filtratge, pot resultar en un temps d'exposició molt curt per a evitar que la contaminació lumínica desbordi el senyal de l'objectiu. Una imatge presa des d'una ubicació amb molt poca contaminació lumínica (un valor alt de qualitat del cel) pot donar lloc a un temps de subexposició de diverses hores.
Relació focal: El selector per a la estableix el valor del tren òptic, el qual és necessari per a l'avaluació de la capacitat de captació de la llum.
El valor de la relació focal de l'òptica té un efecte directe en el càlcul de l'exposició. Una relació focal inferior es considera que és una «òptica més ràpida», ja que té una capacitat de captació de llum més gran que una òptica amb una relació focal més llarga. Per tant, el càlcul de l'exposició es reduirà quan s'utilitzi una relació focal més baixa, i s'incrementarà quan s'utilitzi una relació focal més alta.
L'usuari pot considerar fer un lleuger ajust al valor d'entrada de la relació focal per a compensar l'eficiència o les obstruccions en l'òptica.
Per exemple, dues òptiques de la mateixa relació focal, un refractor (sense obstrucció) i un reflector (amb obstrucció del mirall secundari) serien tractades com a òptiques equivalents en els càlculs. Una manera que un usuari pugui compensar això seria fer un ajust al valor d'entrada de la relació focal per a compensar l'eficiència de l'òptica. Generalment es considera que un refractor té una eficiència d'aproximadament el 94%, un reflector es considera generalment que té una eficiència d'aproximadament el 78%.
Un valor efectiu / ajustat de la relació focal per a un refractor = Relació focal de l'òptica / 0,94
Un valor efectiu / ajustat de la relació focal per a un reflector = Relació focal de l'òptica / 0,78
Aquests ajustos augmenten lleugerament la relació focal i, per tant, redueixen lleugerament la capacitat de captació de llum calculada considerada en el càlcul.
Amplada de banda del filtre: El selector per a estableix el valor per a l'amplada de banda (en nanòmetres), i s'hauria de reduir del valor per defecte de 300 quan s'inclou un filtre al tren òptic. La inclusió de filtres en el tren òptic afectarà enormement el càlcul de l'exposició. El valor abasta des de 300, per al processament d'imatges sense cap filtre, fins a 2,8 per a un filtre de banda estreta extrema.
Els filtres generalment es divideixen en dues categories: una sola banda o multibanda. L'amplada de banda d'un filtre de banda única ha de ser relativament fàcil de determinar o estimar. Generalment es considera que un filtre vermell, verd o blau té una amplada de banda de 100 nanòmetres. La documentació de filtres de banda estreta indica amb freqüència que l'amplada de banda (normalment en l'interval de 3 a 12 nm). Però l'amplada de banda dels filtres d'astronomia multibanda, com els filtres de contaminació per llum, o els filtres dissenyats específicament per al seu ús en nebuloses poden ser més difícils de determinar, ja que els seus perfils de transmissió poden ser molt més complexos.
Fins i tot dins de les bandes que els filtres estan destinats a passar, els filtres no són 100% eficients. Per tant, un usuari de la calculadora podria voler reduir lleugerament el valor de l'amplada de banda del filtre per a compensar això. Exemple: si es presumeix que un filtre té una amplada de banda de 100 nm però la seva eficiència de transmissió és només del 92%, llavors un valor de 92 podria representar millor aquest filtre, i resultar en un càlcul d'exposició lleugerament més precís.
El valor de l'amplada de banda del filtre té un efecte invers en el càlcul de l'exposició. Una exposició no filtrada utilitzaria el valor màxim de 300 per a l'amplada de banda del filtre (representant l'espectre visible de 300 nanòmetres), i produiria el càlcul de temps d'exposició més curt. Un filtre extrem de banda estreta, (per exemple, una amplada de banda de 3 nanòmetres), produirà el temps d'exposició més llarg.
Càmera: El càlcul de l'exposició requereix un valor per al soroll de lectura de la càmera. El soroll de lectura de la càmera és un soroll electrònic que es produeix en completar una exposició, ja que la càmera està mesurant els valors de tensió analògica dels píxels i convertint aquestes mesures en valors digitals. El soroll de lectura no es veu afectat per la durada d'una exposició.
Els sensors de càmera són d'un dels dos tipus: «Charge Coupled Device» (CCD) o «Complementary Metal-Oxide Semiconductor» (CMOS). Per al càlcul de l'exposició, la principal diferència entre aquests tipus de sensors és que els sensors CCD no tenen un paràmetre de guany variable que impactaria el soroll de lectura; de manera que un sensor CCD tindrà un únic valor constant del seu soroll de lectura. Un sensor CMOS té un guany variable (o valor ISO), i els canvis en aquest paràmetre normalment donen lloc a un canvi en el soroll de lectura.
La calculadora d'exposició es basa en la selecció d'un fitxer de dades de la càmera de manera que pugui accedir a un valor de soroll de lectura adequat per al seu ús en el càlcul. La llista desplegable de selecció de la càmera permet a l'usuari seleccionar un fitxer apropiat de dades de la càmera. Per a una càmera CCD, el fitxer només tindrà un sol valor de soroll de lectura, però per a una càmera CMOS el fitxer inclou una taula (o unes quantes taules) de valors que relacionen el guany o el valor ISO amb un valor de soroll lectura. No us confoneu amb l'aparició de «CCD» en els noms de moltes càmeres d'astrofotografia dedicades, la majoria d'aquestes càmeres estan utilitzant sensors CMOS.
Els fitxers de dades de la càmera proporcionats al KStars contenen valors que es transcriuen de la documentació tècnica dels fabricants. Però els valors reals de soroll de lectura per a una càmera poden variar a partir de les dades publicades; de manera que un usuari pot utilitzar una eina que pot determinar els valors de soroll de lectura per a la seva càmera específica. El Dr. Glover proporciona una eina d'anàlisi de sensors en el seu producte SharpCap basat en el MS-Windows SharpCap Sensor Analysis. Les dades específiques d'aquesta eina es poden utilitzar per a crear un fitxer personalitzat de dades de càmera per al seu ús amb la calculadora d'exposició del KStars.
Mode de lectura: Algunes càmeres fabricades per QHY tenen la capacitat de funcionar en diversos modes. Aquests modes alteren els valors de soroll de lectura, de manera que els fitxers de dades de la càmera per a aquestes càmeres inclouen múltiples taules de soroll de lectura. Quan s'utilitza una d'aquestes càmeres multimode, el desplegable Mode de lectura s'activarà i permetrà a l'usuari seleccionar la taula de mode de lectura que correspondrà al mode en què s'operarà la càmera per al processament de les imatges.
: La calculadora presentarà un gràfic dels temps d'exposició potencials determinats a partir de les entrades. En el cas de les càmeres basades en CMOS, aquest gràfic s'assemblarà a les dades de soroll de lectura subjacents de la càmera, però es transforma en un temps d'exposició sobre l'interval de possibles guanys o valors ISO. En el cas de les càmeres basades en CCD, el gràfic serà una barra simple, perquè el soroll de lectura d'un sensor CCD és invariable.
Guany / Selecció ISO: Per a càmeres amb sensors CMOS, es pot seleccionar un valor de Guany o ISO. Apareixerà un control de Guany per a les càmeres que permeten una selecció del guany, i apareixerà una llista desplegable de selecció ISO per a les càmeres DSLR. Ajustant el valor de guany / ISO es mourà lateralment un indicador de selecció al llarg del gràfic de temps d'exposició per a mostrar com el valor de guany seleccionat afectarà el temps d'exposició calculat.
Les càmeres basades en CMOS tendeixen a tenir un soroll alt de lectura a valors de guany / ISO baix, i el soroll de lectura disminueix a mesura que augmenta el valor de guany / ISO. Per tant, un usuari pot ser temptat de seleccionar un valor de guany més alt en un intent de reduir la quantitat de soroll de lectura. Però la capacitat completa de la càmera seria típicament més alta quan els valors de guany / ISO són més baixos. Una major capacitat bona completa proporciona un major interval dinàmic en la imatge.
La selecció d'un guany / valor ISO dependrà de la tècnica emprada de processament d'imatges. Quan es desitja una exposició llarga (com amb imatges «típiques» de DSO), normalment es prefereix un guany / valor ISO baix per a aconseguir un interval dinàmic més gran en la imatge. Però si s'està utilitzant una tècnica pigallada («speckle») (imatge de sort), els temps d'exposició serien tan baixos que la reducció del soroll de lectura es torna crítica, en aquest cas l'usuari probablement prioritzaria un soroll de lectura baixa en les subexposicions, i probablement necessitarà seleccionar un valor de guany/ISO alt.
Algunes càmeres poden mostrar una corba progressiva suau en el soroll de lectura sobre l'interval dels valors de guany, altres càmeres poden tenir passos molt pronunciats (i altres anomalies) en el soroll de lectura. Aquests passos pronunciats són normalment el resultat del canvi de mode electrònic dins de la càmera. En els casos en què el gràfic mostra un pas pronunciat, l'usuari pot voler seleccionar un valor de guany que es troba a la part inferior d'aquest pas. Això pot proporcionar un soroll de lectura reduït, i resultar en una exposició més curta sense una pèrdua significativa en l'interval dinàmic en comparació amb una imatge capturada en una selecció de guany que es troba a la part superior d'aquest pas. Però cal ser prudents quan se selecciona un guany a prop d'un «pas» al gràfic. Algunes publicacions en fòrums indiquen que les dades de soroll de lectura proporcionades per la documentació del fabricant poden no ser exactes. El «commutador» real en soroll de lectura pot tenir un valor de guany una mica més alt o més baix, per la qual cosa es recomana evitar seleccionar un valor de guany que estigui en un pas en el soroll de lectura.
Quan s'utilitzen dades de la documentació del fabricant de la càmera, eviteu seleccionar un guany prop d'un pas
En lloc d'això, desplaceu la selecció del guany lluny del pas
% augment del soroll: El selector controla un factor utilitzat en l'equació del Dr. Glover. Aquest valor alterarà el balanç relatiu entre les dues fonts de soroll de la subexposició. Com a norma general, el Dr. Glover havia recomanat utilitzar un valor del 5%, però reduint-lo al 2% quan el temps d'exposició calculat es considera massa curt.
La perspectiva de l'«augment» és un augment relatiu del soroll de lectura en comparació amb el soroll de la contaminació lumínica. Pot semblar contraintuïtiu, però elevar el valor de «% augment del soroll» reduirà el temps d'exposició, reduint el soroll de la contaminació lumínica (i reduint el senyal objectiu), de manera que l'«augment» significa un augment relatiu de l'efecte del soroll de lectura en comparació amb el soroll de contaminació. La reducció del valor de «% augment del soroll» augmentarà el temps d'exposició i permetrà que hi hagi més soroll de la contaminació lumínica (i més senyal objectiu) a l'exposició. Això redueix de manera efectiva l'impacte relatiu del soroll de lectura.
En aquesta implementació de la calculadora, el valor del «% augment del soroll» es pot establir en una gran varietat per a permetre a un usuari un interval més gran per a l'experimentació. Però un usuari ha de reconèixer que canvis grans en aquest valor poden tenir conseqüències no desitjades. Forçar un temps d'exposició a la baixa pot provocar que l'exposició porti una càrrega relativament pesada del soroll de lectura, i reduiria la qualitat de la subexposició, (la relació entre el temps d'exposició i el soroll total caurà). Com a resultat, seria necessari un nombre significativament major d'exposicions per a la integració per a aconseguir un nivell de qualitat acceptable. Forçar un temps d'exposició a una exposició llarga pot provocar que l'exposició tingui un soroll excessiu de la contaminació lumínica.
El valor seleccionat per al «% augment del soroll» també depèn de la tècnica emprada de processament d'imatges. Quan s'està utilitzant una tècnica pigallada («speckle») («imatge de sort»), l'usuari probablement haurà de forçar el temps d'exposició a una durada extremadament curta (les exposicions de subsegon són estàndard amb aquesta tècnica). Per tant, és possible que l'usuari necessiti augmentar dràsticament el valor del «% augment del soroll» per a reduir el temps de la subexposició fins a les durades que exigeix aquesta tècnica.
Resultats de la calculadora d'exposició
Temps d'exposició (s): La durada calculada d'una exposició.
Electrons de contaminació: El nombre calculat d'electrons de contaminació lumínica per píxel que afecten l'exposició.
Soroll de captura: El soroll calculat de la contaminació lumínica que afecta l'exposició.
Soroll total: El soroll calculat tant de la contaminació lumínica com del soroll de lectura del sensor d'imatges que afecta l'exposició.
Important
Reconèixer la relació del temps d'exposició amb el soroll total: La relació del temps d'exposició amb el soroll total de l'exposició es pot considerar com una mesura d'una qualitat potencial per a l'exposició. Les exposicions curtes contindran una gran quantitat de soroll en relació amb el seu temps d'exposició, de manera que una exposició més curta tendiria a ser de qualitat relativament menor. Les exposicions curtes encara poden ser viables, però es necessitarà un nombre desproporcionadament major de subexposicions curtes per a la integració per a aconseguir una imatge d'una qualitat desitjada.
Apilament / Informació d'integració de la imatge
El valor de l'apilament d'imatges és que a mesura que s'apilen les imatges, l'acumulació de temps d'exposició i les dades que representen el senyal de destinació s'incrementen proporcionalment amb el nombre afegit d'imatges que s'integren, però l'augment del soroll és desproporcionadament menor. Com a resultat, la qualitat de les imatges integrades es pot veure com una corba que comença amb un bon «rendiment» quan les primeres subexposicions estan integrades, però aquesta corba té un retorn decreixent a mesura que augmenta el nombre de subexposicions que s'estan integrant.
L'ideal seria utilitzar una relació senyal/soroll desitjada (SNR) per a la mesura del nivell de qualitat d'una imatge, però la calculadora d'exposició no posseeix la capacitat de reconèixer la força del senyal a partir d'un objectiu previst de processament d'imatges, de manera que no pot calcular una relació estimada de senyal/soroll. Per tant, el nivell de qualitat que s'ha d'especificar en el càlcul de l'apilament és el temps d'integració en segons dividit pel soroll calculat en la imatge integrada, (una «Relació de temps/soroll»). Als efectes del càlcul, la «Relació de temps/soroll» es pot considerar com un anàleg parcial a una relació senyal-soroll. Però l'usuari ha de reconèixer que una relació de temps a soroll especificada no és una mesura absoluta de la qualitat de totes les imatges integrades de tots els objectius perquè una intensitat del senyal (magnitud o flux) no forma part d'aquest càlcul.
: Una taula proporciona detalls per a apilar en funció del nombre d'hores previstes per al processament d'imatges.
La taula proporciona una referència ràpida per a trobar el nombre aproximat de subexposicions que es poden completar durant un nombre determinat d'hores en una sessió de processament d'imatges. Però algunes funcions que consumeixen temps no s'inclouen en aquest càlcul de temps. Per exemple, les càmeres basades en USB solen trigar algun temps per a la transmissió de dades, o si l'usuari ha seleccionat tramatge automàtic, es consumirà temps addicional en el processament de les imatges, que no s'inclou en aquest càlcul de temps.
La columna de l'extrem dret de la taula mostra la relació temps/soroll calculada de la imatge integrada (apilada) que es produiria.
: Un gràfic interactiu permet a l'usuari visualitzar el canvi relatiu en la qualitat potencial per a les imatges integrades amb diversos comptadors de subexposicions aplicades en l'apilament d'imatges. Aquest gràfic es pot navegar a través de l'ajust del valor de la relació temps/soroll; ajustant aquest valor es tornarà a calcular la quantitat de subexposicions necessàries per a la imatge integrada per a evitar aquesta relació temps/soroll especificada.
En la selecció d'una relació temps/soroll per al càlcul del comptador d'exposicions apilades, l'usuari podria voler considerar el canvi incremental a la qualitat potencial de la imatge a partir d'una subexposició addicional. Per a ajudar un usuari a avaluar el valor d'augmentar el nombre de subexposicions per a la integració; l'eina inclou una calculadora del pendent per al punt seleccionat a la corba de temps/soroll (la interfície d'usuari utilitza un símbol delta per a presentar aquest valor). Aquest valor delta representa el canvi en la qualitat potencial que resultarà de la suma o resta d'una sola subexposició.
Com s'hauria d'esperar, a la banda baixa del comptador d'exposició (quan s'introdueix un valor baix per a la relació temps/soroll), el valor delta serà relativament alt, de manera que l'addició d'una imatge proporcionarà una millora relativament gran a la imatge integrada. Però a mesura que un usuari augmenta el valor de la relació temps/soroll, s'inclouran més imatges per a la integració, i el valor delta caurà, indicant que hi ha menys a guanyar afegint més subexposicions.
El valor predeterminat per a la relació temps/soroll s'estableix a 80. Aquest valor no s'ha d'interpretar de cap manera com un valor òptim; simplement s'ha triat com un valor una mica mitjà. Un usuari ha de tenir en compte alguns factors a l'hora d'ajustar el valor de la relació temps/soroll: 1) la intensitat de l'objecte objectiu, 2) la relació temps/soroll de la subexposició calculada, 3) les limitacions de temps per al processament de les imatges i les limitacions de capacitat d'emmagatzematge de les imatges.
Per a un objectiu intens, (exemple, la nebulosa d'Orió de magnitud 4), proporcionaria un senyal relativament intens. En aquest objectiu, el valor de la relació temps/soroll es podria reduir i el càlcul de subexposicions, encara pot produir una imatge amb una relació senyal/soroll molt bona. Un objectiu molt més feble (exemple, el casc de Thor, magnitud 11), pot requerir una relació temps/soroll més alta per a compensar el senyal d'objectiu relativament feble.
Depenent de les diferents entrades i condicions del processament d'imatges, la qualitat potencial d'una subexposició pot variar molt. En mala qualitat del cel amb poc o cap filtratge, el temps calcular de subexposició serà naturalment curt per a evitar un soroll aclaparador de la contaminació lumínica, i el temps d'exposició en relació amb el soroll calculat serà baix (una relació de temps/soroll baixa). Per a aconseguir una imatge integrada d'alta qualitat a partir de subexposicions de baixa relació temps/soroll pot requerir milers de subexposicions. Si l'usuari es preocupa per la imatge i el temps de processament o la capacitat d'emmagatzematge, llavors es necessitaria una relació de temps/soroll més alta per a reduir la quantitat de subexposicions. Per contra, quan les condicions d'entrada donen lloc a una subexposició amb un temps d'exposició llarg en relació amb el soroll calculat (com amb imatges de banda estreta), el resultat pot ser una subexposició amb una relació temps/soroll molt alta. En aquests casos, el valor predeterminat de 80, pot resultar en molt poques subexposicions per a la integració. Però el valor delta serà bastant alt, la qual cosa indica que augmentar la relació temps-soroll millorarà enormement la qualitat potencial de la imatge integrada.
Part del valor d'utilitzar una relació temps/soroll com a entrada per al càlcul del nombre requerit de subexposicions és que hauria de tendir a compensar les diferències en el soroll relatiu per a subexposicions de durades diverses. Una subexposició més curta tindria una relació temps/soroll més baixa, de manera que té menys capacitat per a millorar una imatge integrada. Per tant, es necessita un nombre desproporcionadament més alt d'exposicions curtes per a aconseguir una relació temps/soroll determinada en una imatge integrada.
Per exemple, considerem el càlcul del nombre de subexposicions necessàries quan es van comparar dos temps de subexposicions: una subexposició de 300 segons davant una subexposició de 30 segons. La subexposició 300 segons tenia un soroll calculat de 22,1, resultant en una relació temps/soroll de subexposició de 13,6. Quan s'eleva el «% augment del soroll» per a reduir el temps d'exposició a 30 segons, veiem un soroll calculat de 9,47, que resulta en una relació de temps/soroll de subexposició molt més baixa de 3,2. L'exposició de 300 segons és significativament de qualitat potencial més alta que la de 30 segons. Exigirem la relació temps/soroll predeterminada de 80 per a la integració en tots dos casos.
Per a una integració utilitzant les subexposicions de 300 segons trobem que es necessiten 34 subexposicions per a aconseguir una relació temps/soroll de 80. Per tant, es requereix un temps total d'integració de 2,83 hores.
Per a una integració utilitzant subexposicions de 30 segons trobem que es requeririen 637 subexposicions per a aconseguir una relació temps/soroll de 80. Per tant, es requereix un temps d'integració total de 5,31 hores amb aquestes exposicions més curtes per a aconseguir la mateixa relació temps/soroll en la imatge integrada.
