Ocena przydatności kamery internetowej do obserwacji gwiazd

Ocena przydatności kamery
internetowej do obserwacji
gwiazd zmiennych
krótkookresowych
przygotował: Mateusz Bielski
Plan prezentacji:
• Zestaw obserwacyjny – budowa i
parametry
• Oprogramowanie i schemat
obserwacji
• Dotychczasowe wyniki
Na zestaw składa się:
• Kamera PhilipsVesta Pro PCVC680K
• Adapter do obiektywu
• Obiektyw Helios firmy Zenith 50mm
f/2.8 lub inny obiektyw z gwintem M42
• Celownica
• Drewniane mocowanie
• Montaż paralaktyczny z silnikiem
• Statyw
• Zegar DCF (synchronizacja czasu)
Zestaw do obserwacji
Kamera Philips Vesta Pro PCVC680K
• Przetwornik CCD: SONY
ICX098AK (Typ 1/4")
• Rozmiar obrazka: przekątna
4.5mm, 3,87mm x 2,82mm
• Efektywna liczba pikseli:
659(H) x 494(V) ~330000
pikseli
• Całkowita liczba pikseli:
692(H) x 504(V) ~350000
pikseli
• Rozmiar piksela: 5.6µm(H) x
5.6µm(V)
• Rozmiar chipu: 4.60mm(H) x
3.97mm(V)
Pole widzenia:
• Obiektyw Helios: 3,8 x 2,8 stopni
• Oryginalny obiektyw: 43 x 33
stopni
Test liniowości kamerki
(dla ustalonej gwiazdy)
test liniowości
gwiazda
800
prąd ciemny
srednia liczba zliczeń
700
600
Log.
(gwiazda)
500
400
Wielom.
(prąd
ciemny)
300
200
100
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
czas ekspozycji zadany (m s)
18000
20000
22000
24000
Gorący róg:
5.5 sekundy
Gorący róg:
15 sekund
Gorący róg:
179 sekund
Szum
Czas ekspozycji
1,4
3x4,5 sekundy
5x23,5 sekundy
1,2
1x9,5 sekundy
rozrzut [mag]
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
5,9
6,3
6,7
7,1
7,5
7,9
8,3
8,7
9,1
9,5
jasność gwiazdy [mag]
9,9
10,3
10,7
11,1
Oprogramowanie:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sac2cat – do tworzenia plików .cat
Mebs – do planowania obserwacji
CLR Script – do pisania skryptów
AstroVideo – do obserwacji
Ptelcat – do liczenia poprawki heliocentrycznej
SAOImage DS9 – do dobrania odpowiedniego czasu
ekspozycji i podglądu obserwacji
AIP4WIN – do fotometrii
UltraEdit32 – do obróbki plików tekstowych
Arkusz kalkulacyjny – do tworzenia wykresów
KW i AVE – do wyznaczania minimów
W programie CLR SCRIPT
zostały napisane dwa skrypty:
• start.csp
• fotografia.csp
AstroVideo
• Zapisuje zdjęcia z kamerki w
formacie fits z rozszerzeniem .fit
• Zdjęcia są robione w
rozdzielczości 320 x 240 pikseli
• Robi ekspozycje składając
klatki, zadajemy czas
ekspozycji pojedynczej klatki i
ilość klatek składających się
na jeden obrazek
Przykładowy flatfield
SAOImage DS9
Zdjęcie w formacie fits
(RZ Cas)
Ciemna klatka
22 sekundy
179 sekund
AIP4WIN – redukcja:
Przed
Po
AIP4WIN
Dotychczasowe wyniki
Gwiazdy
typ: zaćmieniowe
•
•
•
•
•
•
RZ Cas
EK Cep
U Cep
WW Dra
RW Mon
TX UMa
RZ Cas
jasność: 6.4 – 7.8 mag
Mo: 2452500.5672
okres: 1.19525780
RZ Cas
-1
-0,5
C-V [mag]
0
0,5
1
1,5
2
2453411,30
2453411,35
2453411,40
2453411,45
Dni Juliańskie
2453411,50
2453411,55
EK Cep
jasność: 7.99 – 9.32 mag
Mo: 2452505.473
okres: 4.42779100
EK Cep
-1
-0,5
V-C [mag]
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
2453322,20
2453322,24
2453322,28
2453322,32
HJD
2453322,36
2453322,40
2453322,44
U Cep
jasność: 6.74 – 9.81 mag
Mo: 2452502.0318
okres: 2.49309770
U Cep
0
V-C [mag]
0,5
1
1,5
2
2,5
2453267,45
2453267,5
2453267,55
2453267,6
HJD
2453267,65
2453267,7
2453267,75
WW Dra
jasność: 7.65 – 8.3 mag
Mo: 2452502.16
okres: 4.62979000
WW Dra
1
0,9
0,8
V-C [mag]
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
2453321,35
2453321,4
2453321,45
2453321,5
2453321,55
2453321,6
HJD
2453321,65
2453321,7
2453321,75
2453321,8
RW Mon
jasność: 9.0 – 11.3 mag
Mo: 2452501.181
okres: 1.90608000
TX UMa
jasność: 7.06 – 8.8 mag
Mo: 2452500.183
okres: 3.06329200
TX UMa
-1,5
-1,3
-1,1
-0,9
V-C
-0,7
-0,5
-0,3
-0,1
0,1
0,3
0,5
2453379,3
2453379,35
2453379,4
2453379,45
2453379,5
Dni juliańskie
2453379,55
2453379,6
2453379,65
2453379,7
Wyznaczone minimum U Cep:
Program
KW
AVE
Minimum
2453267.5716
2453267.5752
0.00010
0.00025
Błąd
Wyznaczone minimum RZ Cas:
Program
KW
AVE
Minimum
2453411.4401
2453411.4400
0.00006
0.00015
Błąd
Porównanie z efemerydą
Gwiazda
U Cep
RZ Cas
Średnie minimum
2453267.5734
2453411.4400
Średni błąd
0.00017
0.00011
Efemeryda
Mo =
2452502.0318
P = 2.49309770
0.1606
Mo =
2452500.5672
P = 1.19525780
0.0864
O-C
Wnioski
1. Kamerka jest urządzeniem nadającym się na
pracownię astronomiczną. Można za jej pomocą
robić fotometrię gwiazd o jasności rzędu 5 – 8
magnitudo, które posiadają głębokie minima.
2. Jest również doskonałym urządzeniem do
fotografii nieba.
3. Należy unikać bardzo długich czasów
naświetlania, gdyż wtedy rośnie szum i pojawia się
problem dużego prądu ciemnego.
4. Szum można zredukować wykonując zdjęcia w
których na jeden fits składa się kilka obrazków.
Wnioski
5. Niestety kamerka nie nadaje się raczej do
uprawiania astronomii na bardzo zaawansowanym
poziomie, gdyż już przy gwiazdach o jasności
mniejszej niż 10 magnitudo szum jest dość duży.
6. Kamerka może służyć do rejestrowania zjawisk
astronomicznych typu zaćmienia księżyca lub
słońca, oraz możemy wykorzystać ją do robienia
filmów poklatkowych.
7. Poważną niedogodnością jest to że w pobliżu
kamerki musi znajdować się laptop i zasilanie.
Zatem wymaga się przenośnego źródła prądu.