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 Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa

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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mar Feb 02, 2010 7:34 pm

Vorrei sottoporvi la seguente proposta di studio...

Sarebbe interessante fare una specie di calibrazione fotometrica dei nostri "sistemi" basandosi sulla ripresa di stelle di colore e magnitudine nota da usare come standard....
In pratica si tratterebbe di quello che nello studio delle stelle variabili per mezzo di CCD o di fotometri fotolelettrici si chiama "caratterizzazione".
Bisognerebbe però standardizzare il metodo ad esempio facendo riprese con tempi identici di alcune stelle di almeno 3 classi spettrali differenti che vadano dal rosso al blu, riprendendole a varie altezze sull'orizzonte per vedere come risponde il nostro "sistema".

Nonostante che la maggioranza di noi adoperi camere in B/N, la risposta spettrale dei sensori non è affatto lineare per tutte le lunghezze d'onda.
Faccio un esempio pratico di quele possa essere il problema.
Per stimere la magnitudine dei bolidi usiamo le riprese dei pianeti che sono nel campo di ripresa o di stelle particolarmente luminose.
Questo può andare bene in prima battuta, ma con molta probabilità se per misurare la magnitudine di uno stesso bolide usiamo una volta Venere (tipicamente bianco giallatro) e una volta Marte (rosso), rischiamo di ottenere valori non coerenti.
Per di più lo stesso Venere, avrà una variazione di magnitudine dovuta all'assorbimento atmosferico fra quando è alto sull'orizzone e quando è basso, molto superiore a quello che avrà Marte nelle due condizioni.

Questo perchè la lunghezza d'onda della luce rossa (che caratterizza una buona percentuale dell'energia luminosa di Marte) riesce a penetrare molto meglio l'atmosfera anche quando è basso sull'orizzonte (basti pensare al Sole), mentre le lunghezze d'onda del blu vengono assorbite maggiormente.

In pratica potrebbe accadere che quando Marte è a 70° di altezza sull'orizzonte ha una luminosità apparente molto simile a quando è a soli 10°, mentre la luminosità di Venere potrebbe essere più che dimezzata nelle due condizioni.

Chiedo scusa se non è chiaro, ma come sempre sono di corsa....

Comunque, che ne dite?
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Lorenzo Barbieri



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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 10:44 am

Non capisco bene la proposta.
Domande:
1) Si riferisce a UFO Capture?
Se si, questo programma ha già al suo interno una valutazione della magnitudine che mi sembra valido.
2) Il ragionamento sulla valutazione dell' indice colorimetrico è altrettanto valido, ma presuppone che sullo stesso campo vengano utilizzati 2 o più sistemi di ripresa simultanei dotati di filtri diversi.
Dopodichè si pone il problema della calibrazione.....
Ho capito bene?
Ciao
Lorenzo
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 11:27 am

Ciao Lorenzo.
Non mi stavo riferendo alla routine di calcolo della magnitudine di UFOCapture, ma ad un software che ho realizzato sfruttando il metodo e le formule messe a disposizione da Diego.
UFOCapture con i bolidi ha dato spesso valori di magnitudine poco attendibili e quindi dobbiamo riferirci ad altri metodi.
Scrivimi pure in privato e se vuoi e ti illustro meglio il software.

Riguardo la calibrazione, poichè comunque la precisione di misura di magnitudine raggiungibile è relativamente bassa, uno studio con stelle "note" con colorazioni evidentemente differenti fra loro così per capire a grandi linee come risponde il sensore alle varie lunghezze d'onda e come influisce l'altezza sull'orizzonte, può sicuramente migliorare la situazione, senza fare miracoli ovviamente.

In pratica si porebbe almeno capire se conviene usare Marte o Venere come confronto.

Non ho capito però perchè suggerisci di usare 2 o più camere...
Chiaramente si tratta di una calibrazione grossolana, ma forse potrebbe valere la pena vedere cosa succede. Wink
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Ferruccio Zanotti
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 12:25 pm

Lo spunto di discussione è nato anche dal fatto che in questa mia immagine:

http://meteore.forumattivo.com/bolidi-e-superbolidi-riprese-video-f30/fireball-01022010-ore-205614-ut-t805.htm


sembra quasi più brillante ( e più largo sul sensore ) Marte di mag. -0.8 circa di Sirio -1.5 secondo me perchè il sensore delle Mintron è più sensibile al rosso. Quindi sarebbe da tenere in considerazione questo aspetto, anche se spesso i bolidi appaiono bianco azzurri. Quindi come pianeta di calibrazione vanno bene Giove o Venere.

Ferruccio
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 1:01 pm

Ferruccio Zanotti ha scritto:
Lo spunto di discussione è nato anche dal fatto che in questa mia immagine:

http://meteore.forumattivo.com/bolidi-e-superbolidi-riprese-video-f30/fireball-01022010-ore-205614-ut-t805.htm

Riguardando la tua immagine Ferruccio c'è anche da dire che probabilmente Sirio si trova dietro ad un po' di foschia o nubi ed anche questo influice nella differenza fra Marte e Sirio.

Fra l'altro anche il bolide si trova fra le nubi e questo complica ulteriormente la situazione.

In pratica secondo me questi sono alcuni dei fattori di cui tenere conto nella stima della magnitudine:

- Colore dell'oggetto usato come confronto (pianeta o stella)
- Altezza sull'orizzonte del bolide e dell'oggetto di confronto
- Condizioni di trasparenza del cielo vicino al bolide e vicino al confronto

L'ultimo punto è forse quello più difficile da valutare.
Per ognuno di questi si potrebbero trovare dei coefficenti correttivi... chissà... Rolling Eyes

Idee? study
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Tornado1977

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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 2:37 pm

I punti sollevati sono legittimi, ma in prima approssimazione per la stima della magnitudine apparente, di un luminoso bolide, è sufficiente un confronto con Venere (-4), correggendo per la larghezza della traccia sull'orizzonte e velocità angolare. Inoltre, visto anche il range d'errore, calcolato dal software, una calibrazione precissima non è molto utile visto che sarà compresa nell'errore associato alla magnitudine.


Ultima modifica di Tornado1977 il Mer Feb 03, 2010 8:21 pm, modificato 1 volta
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Ferruccio Zanotti
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 8:16 pm

Nella routine de tuol software, l'altezza sull'orizzonte viene corretta solo per la zenitale giusto...?

Ok, avevo letto altezza, dici larghezza rispetto all'orizzonte. Come non detto Embarassed

Ferruccio
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Ivaldo Cervini

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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Mer Feb 03, 2010 11:36 pm

Ho alcuni dubbi su tutto ciò. È vero che i tutti i sensori hanno sensibilità diverse a seconda della lunghezza d'onda, e che soprattutto rilevano l'infrarosso molto bene (anche per questo Marte appare piuttosto luminoso), ma francamente una calibrazione differenziata a seconda del colore mi pare un'eccessiva complicazione considerando che:

1. I sensori che utilizziamo noi hanno circuiti di antiblooming che li rendono non lineari. È questo il principale motivo per cui la magnitudine dei bolidi viene sovrastimata: tanto più ci si avvicina al livello di saturazione tanto più la sensibilità del sensore diminuisce. Se poi si raggiunge la saturazione (cosa tutt'altro che rara) allora l'unica stima può essere fatta valutando la "larghezza" della traccia che però è influenzata da molte cose oltre che dalla luminosità.

2. Questo tipo di calibrazioni si usano per la fotometria, con sensori lineari, per raggiungere precisioni vicine al centesimo di magnitudine. Si tratta di precisioni che una Mintron non raggiungerà mai: siamo fortunati se l'errore è limitato ad una magnitudine.

3. A cosa può servire conoscere la risposta del sensore ai vari colori se non si conosce a priori il colore dell'oggetto da misurare? In questo senso è piuttosto più utile un'analisi spettrale che permette di comparare con maggiore precisione le lunghezze d'onde emesse dalla meteore. Ma come sappiamo riprendere le meteore con un reticolo di diffrazione significa riprenderne molte meno.
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 12:06 am

Ciò che dici Ivaldo è perfettamente condivisibile.
Il punto infatti è capire quanto precise possano essere alla fine le magnitudini misurate con le Mintron, anche tenendo presenti tutte le accortezze "fotometriche" possibili.

Io penso che nella migliore delle ipotesi potremmo ritenerci fortunati se riuscissimo ad ottenere un errore dell'ordine dei 3 decimi di magnitudine, ma non saprei... forse sono ottimista.

Infatti la mia proposta non era fatta con lo scopo di arrivare a chissà quali precisioni, ma semplicemente per cercare di capire, anche a grandi linee, se la scelta di un oggetto rosso (Marte) o bianco-giallo (Venere-Giove) per effettuare le stime possa portare ad errori di misura non tollerabili.
Ritengo infatti (ma bisognerebbe provarlo) che i valori ricavati usando i 3 pianeti per uno stesso bolide potrebbero venire piuttosto discordanti fra loro proprio a causa del colore.
Se poi vediamo che la cosa è ininfluente tanto meglio, ma temo che una magnitudine o più possano andare e venire a seconda del pianeta che usiamo come confronto.

E' vero anche che ci sono altri fattori di incertezza di misura che potrebbero far diventare ininfluente il colore del pianeta scelto per confronto.

Insomma, probabilmente sarà solo una complicazione in più effettuare questi test perchè potremmo accorgerci che l'intero sistema di ripresa è talmente inadeguato per scopi fotometrici che dovremo accontentarci.
Wink
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Lorenzo Barbieri



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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 2:34 pm

Il discorso delle due o tre camere di ripresa deriva dal fatto che se si vuol fare fotometria occorrerebbe averne una sul B una sul V e magari una sull' R, cosi da calcolare i valori fotometrici di differenza.

In effetti ciò potrebbe essere una informazione in più anche nell'attribuzione degli sciami, visto che alcuni sciami sono caratterizzati da colori diversi dagli altri in relazione alla cometa progenitrice.

Credo però che, al di la della fattibilità, che indubbiamente è problematica, abbia ragione Ivaldo: i corpi che riprendiamo noi presentano magnitudini così tanto diverse da caso a caso che il tema della linearità del sensore diventa decisivo.

In più concordo con il fatto che molti eventi sicuramente saturano e quindi la fotometria vien meno.

Mi interessa invece capire la ragione per cui Nico dice che la valutazione di mag. che fa UFO Analizer sia approssimativa.
In fin dei conti campiona un numero enorme di stelle e da questo punto di vista il procedimento sembrerebbe affidabile.
A meno che non abbiate misure di altro tipo che ne mettano in discussione il valore e che io non conosco.
Lorenzo
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 8:30 pm

Lorenzo Barbieri ha scritto:
Il discorso delle due o tre camere di ripresa deriva dal fatto che se si vuol fare fotometria occorrerebbe averne una sul B una sul V e magari una sull' R, cosi da calcolare i valori fotometrici di differenza.

In effetti ciò potrebbe essere una informazione in più anche nell'attribuzione degli sciami, visto che alcuni sciami sono caratterizzati da colori diversi dagli altri in relazione alla cometa progenitrice.

Per andare in questa direzione senza dover avere 3 camere con 3 filtri io stavo sperimentando alcune riprese con un filtro spettroscopico.
Non so se dagli spettri risultanti si possa ricavare la magnitudine nelle varie bande..... BVR.
Puoi vedere alcuni spettri ottenuti qui se vuoi:
http://meteore.forumattivo.com/meteore-e-bolidi-spettroscopia-e-simulazioni-f28/

Lorenzo Barbieri ha scritto:

In più concordo con il fatto che molti eventi sicuramente saturano e quindi la fotometria vien meno.

Mi interessa invece capire la ragione per cui Nico dice che la valutazione di mag. che fa UFO Analizer sia approssimativa.
In fin dei conti campiona un numero enorme di stelle e da questo punto di vista il procedimento sembrerebbe affidabile.
A meno che non abbiate misure di altro tipo che ne mettano in discussione il valore e che io non conosco.
Lorenzo

Il problema io l'ho notato su alcuni bolidi che, forse proprio a causa della saturazione, il programma valutava in modo non coerente.
A fronte infatti di un paio di bolidi molto simili (apparentemente) fra loro come luminosità sull'immagine, a volte venivano fuori differenze di magnitudine anche notevoli.
Le cause di queste incongruenze possono essere molteplici e sicuramente la saturazione è fra queste.
Comunque su questo punto anche Diego potrà dire qualcosa.
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Tornado1977

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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 10:14 pm

Certo! Sulla magnitudine apparente (Ma) siamo d'accordo, ma quella zenitale (Mz) è un'altra cosa, come detto sopra.
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 10:21 pm

Tornado1977 ha scritto:
Certo! Sulla magnitudine apparente (Ma) siamo d'accordo, ma quella zenitale (Mz) è un'altra cosa, come detto sopra.

Ehm... a quale domanda stai rispondendo? scratch Wink
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Tornado1977

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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 10:23 pm

Alle tue! lol!
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Nico Montigiani
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MessaggioTitolo: Re: Calibrazione e caratterizzazione delle camere di ripresa   Gio Feb 04, 2010 10:32 pm

Tornado1977 ha scritto:
Alle tue! lol!

Perdonami, ma allora continuo a non capire... forse ho sonno. Sleep
Puoi quotare la parte del mio messaggio con la domanda o le domande alle quali stai rispondendo con il tuo ultimo messaggio ?

Wink
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