เครื่องคำนวณการเปิดรับแสงและ SNR | AstronomyCalc

คำนวณ SNR และเวลาซับเอ็กซ์โพเชอร์ที่เหมาะสม

วิธีใช้เครื่องคำนวณการเปิดรับแสงและ SNR

ป้อนสัญญาณรบกวนจากการอ่านและกระแสมืดของกล้อง (จากแผนภูมิเซนเซอร์ของผู้ผลิต) เลือกระดับ Bortle ของคุณ และตั้งสัญญาณเป้าหมาย ความยาวการเปิดรับแสงเดี่ยว และจำนวนเฟรมที่คุณวางแผนจะถ่าย

อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสำหรับหนึ่งเฟรมคือสัญญาณหารด้วยรากที่สองของแหล่งสัญญาณรบกวนทั้งหมด — สัญญาณ พื้นหลังท้องฟ้า และกระแสมืดที่ปรับตามเวลาเปิดรับแสง บวกกับสัญญาณรบกวนจากการอ่านยกกำลังสอง — และการซ้อน N เฟรมจะคูณ SNR นั้นด้วย √N

การเปิดรับแสงย่อยที่เหมาะสมเป็นจุดที่สัญญาณรบกวนจากท้องฟ้าแซงสัญญาณรบกวนจากการอ่าน การเปิดย่อยที่นานกว่าได้ผลน้อย ใต้ท้องฟ้า Bortle 1 (พื้นหลัง 0.1 e⁻/วินาที) กล้องสัญญาณรบกวนจากการอ่าน 3.5 e⁻ ถึงจุดนั้นที่ราว 123 วินาที ส่วนท้องฟ้าที่สว่างกว่าจะลดค่านี้ลงอย่างมาก

FAQ

เวลาเปิดรับแสงย่อยที่เหมาะสมคือเท่าใด?

คือความยาวการเปิดรับแสงที่สัญญาณรบกวนพื้นหลังท้องฟ้าแซงสัญญาณรบกวนจากการอ่านของกล้อง คำนวณที่นี่จากสองค่านั้น เกินจุดนั้น การเปิดย่อยเดี่ยวที่นานกว่าเพิ่มความเสี่ยง — รอยดาวเทียม ข้อผิดพลาดการนำทาง — โดยไม่ปรับปรุงผลที่ซ้อนแล้วอย่างมีความหมาย

ระดับ Bortle ของฉันส่งผลต่อการเปิดรับแสงอย่างไร?

เครื่องคำนวณจับคู่แต่ละระดับกับฟลักซ์พื้นหลังท้องฟ้า ตั้งแต่ 0.1 อิเล็กตรอนต่อวินาทีต่อพิกเซลที่ Bortle 1 ขึ้นไปถึง 100 ที่ Bortle 9 ท้องฟ้าสว่างกว่าสะสมสัญญาณรบกวนเร็วกว่า ซึ่งลด SNR ของเฟรมเดี่ยวและทำให้การเปิดย่อยที่เหมาะสมสั้นลง

SNR คำนวณอย่างไรสำหรับเฟรมเดี่ยว?

สัญญาณรวมหารด้วยรากที่สองของการมีส่วนร่วมของสัญญาณรบกวนทุกอย่าง: สัญญาณเป้าหมาย พื้นหลังท้องฟ้า และกระแสมืด — แต่ละอย่างปรับตามเวลาเปิดรับแสง — บวกสัญญาณรบกวนจากการอ่านยกกำลังสอง สำหรับเฟรมที่จำกัดด้วยท้องฟ้า การเพิ่มเวลาเปิดรับแสงเป็นสองเท่าปรับปรุง SNR ราว √2

ทำไมการซ้อน 50 เฟรมจึงช่วยได้มากขนาดนั้น?

SNR ที่ซ้อนแล้วเท่ากับ SNR เฟรมเดี่ยวคูณด้วยรากที่สองของจำนวนเฟรม ดังนั้น 50 เฟรมจึงให้ SNR กว่า 7 เท่าของหนึ่งเฟรม นั่นมักเป็นความแตกต่างระหว่างภาพย่อยที่สัญญาณรบกวนครอบงำกับภาพสุดท้ายที่เนียน