Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo,

vor einigen Tagen gab es tatsächlich einige Wolkenlücken zwischen denen ich weitere Tests mit dem Selbstbau-Littrow vornehmen konnte. Dazu habe ich zunächst einmal die H-Alpha-Line von gamma Cas aufgenommen und mit vspec ausgewertet (siehe anhängenden Plot).

Zu den "Linien" bei 648,5nm und 666nm habe ich in anderen GamCas-Spektren aus der Datenbank und im Internet nichts vergleichbares gefunden. Es dürften sich also um Artefakte handeln (Staub auf dem Chip oder sowas - keine Flatfieldkorrektur!).
Die Auswertung mit vspec ergab für die H-Alpha-Linie eine Äquivalentbreite von -31.9 und eine Halbwertsbreite von 11.2 (gemessen am Gaußfit).

Bezüglich des Signal-Rausch-Verhältnissen ist mir allerdings noch einiges unklar.
Beim SNR wird nach meinem Verständnis in einem gewählten Spektrumintervall die "mittlere Amplitude" (oder ein korrespondierender Wert) des Rauschens ins Verhältnis zur mittleren(?) Intensität gesetzt. Das SNR wird u.a. benötigt, um die Qualität des Spektrums bzw. der Linienauswertungen zu bewerten.
Nun ist das Rauschen stark abhängig vom gewählten Intervall. Beispielsweise kann ich in meinem Spektrum SNRs von 50 (634.5-645nm) bis über 180 (652.8-653.3nm) erzeugen. Das scheint mir wenig aussagekräftig.
Deshalb meine Frage: Gibt es standardisierte Methoden oder Regeln bei der Bestimmung des SNR mit vspec, unabhängig von der "Willkür" der Intervallwahl?

Das SNR als Quotient aus Rauschen und Intensität erhöht sich zwangsläufig wenn man die Intensitätswerte sämtlicher Pixel durch Subtraktion eines einheitlichen Wertes reduziert. Das dürfte doch genau dann auftreten, wenn ich den gemittelten Himmelshintergrund von meinem Spektrum abziehe (z.B. mit IRIS). Liege ich mit dieser Überlegung falsch oder ist diese SNR-Erhöhung vernachlässigbar?

Viele Grüße
Roland

Also da verschaft ein Flatfield Klarheit.
11.2 was?
Das SNR unterliegt immer etwas der Willkür. Wenn man das nur an einer Stelle des Spektrums bestimmen kann, dann bleibt einen ja fast immer nur übrig, das zu glauben, was das Programm ausspuckt.

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Daniel P. Sablowski

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Hallo Roland
wenn ich mir dein Spektrum ansehe scheint es mir, dass du periodische Intensitätsschwankungen im Spektrum hast, sogenannte "fringes". Deren Intensität ist abhängig von der Wellenlänge und sie definieren dein S/N. Deshalb findest du in verschiedenen Wellenlängenbereichen auch unterschiedliche S/N.

Lieber Gruß
Lo

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Herzliche Grüße / best regards

Lothar

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Hallo Daniel,

vspec dürfte Angström liefern.

Dann bestimme ich also das SNR an mehreren Stellen und glaube gemittelt.

Hallo Lothar,
Woher kommt das und wie lässt sich sowas vermeiden? Ich habe 25 Einzelaufnahmen unter verschiedenen Randbedingungen addiert (Fitswork und Giotto; 1fach und "Superresolution"; gedreht/nicht gedreht) - jedesmal treten solche "fringes" auf. Deshalb gehe ich davon aus, dass es sich um keine Bildbearbeitungsartefakte handelt - kann dies natürlich nicht vollständig ausschließen.


Viele Grüße
Roland

Hallo Roland,

das sind Interferenzen innerhalb des CCD-chip oder in dessen dünnen Deckglas. Sind spezifisch für eine individuelle Kamera. Ich musste deshalb mal eine Kamera wieder verkaufen, an einen Astrofotographen, für die das kein Problem ist. Tritt nur mit monochromatischem Licht auf (als beim Spektroskopieren). In professionellen Kameras werden deshalb auch Keilscheiben als Deckgläser verwendet anstatt Floatglas mit parallelen Flächen. Nur kostet so eine Scheibe ein Mehrfaches dessen, was unsere Kameras kosten.
Siehe auch
http://spektroskopieforum.vdsastro.de/v ... ht=fringes

Lieber Gruß
Lo

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Lothar

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Hallo Roland,

Du kannst auch zwei unterschiedliche Spektren desselben Objekts aufnehmen und durcheinander dividieren. Du „normierst“ also sozusagen das gesamte Spektrum auf das Photonenrauschen. Das ist in den Linienpeaks zwar größer als im Kontinuum, doch das S/N wird i.d.R. auf das Kontinuum bezogen. Dort misst Du die Standardabweichung in einem möglichst linienfreien Intervall und hast damit das inverse S/N. Wenn die Fringes zeitlich und räumlich stabil sind, fallen diese bei der Division automatisch heraus.

Ein gemitteltes S/N aus verschiedenen Intervallen hilft Dir nicht wirklich weil das S/N aus einem einzigen Intervall ja schon einen Mittelwert darstellt. Dieser wird i.d.R. von hinreichend vielen Pixel ermittelt und ist daher ausreichend.

Das löst natürlich Dein Problem mit den Fringes noch nicht.

Gruß, Thomas

Hallo Lothar und Thomas,

vielen Dank für eure Infos und Tipps.
Die "fringe"-Diskussion zeigt deutlich die Komplexität des Systems mit dem man in der Spektroskopie konfrontiert ist.
Bei der bisherigen Qualität meiner Spektren sind die "fringes" wohl eher von untergeordneter Bedeutung. Aber ich bin nun vorgewarnt und kann die Geschichte bei Bedarf etwas systematischer angehen.

Viele Grüße
Roland

Hier gibts noch weitere Infos zu dem fringes-Problem.

http://www.astrosurf.com/aras/fringing/ ... ripple.htm

http://astrosurf.com/buil/spectro_apn2/test.htm

http://www.astrosurf.com/aras/ohp2007.htm

Lo

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Lothar

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