1 Einleitung

2 Grundlagen der CCD-Technik

2.1 Aufbau eines CCD-Chips

2.2 Funktionsprinzip und Eigenschaften

2.3 Auslesevorgang und Digitalisierung

2.4 Verschiedene Arten

2.5 Dunkelladungen

2.6 Sensibilitäts- und Helligkeitsunterschiede

2.7 Pixel- und Spaltendefekte

2.8 Blooming

3 Notwendige Bildkorrekturen

3.1 Vorbetrachtung

3.2 Betriebsspannung - Bias-Field-Frames

3.3 Dunkelladungen - Dark-Field-Frames

3.4 Sensibilitätsunterschiede - Flat-Field-Frames

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Weiterführende Links



Impressum

2.8 Blooming

Dieser Bildfehler entsteht bei der Aufnahme sehr heller Objekte oder einer zu lang gewählten Belichtungszeit. Er ist nicht korrigierbar und kann bestenfalls provisorisch mit Hilfe eines Grafikprogrammes retuschiert werden. Die Aufnahme muss, sofern das beobachtungsrelevante Objekt betroffen ist, verworfen und erneut mit einer verkürzten Belichtungszeit durchgeführt werden.

Blooming-Effekt bei Überschreitung der Full Well Capacity.

Abbildung 11:
Blooming-Effekt; Ausschnitt einer Aufnahme der Plejaden.

Jedes Pixel kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen in der Potentialmulde speichern. Wird in einem Pixel durch eine zu hohe Anzahl auftreffender Photonen eine zu große Menge von Elektronen freigesetzt, die die Speicherkapazität (Full Well Capacity) des Pixels übersteigt, können die Elektronen nicht mehr in der Potentialmulde gehalten werden - das Pixel ist gesättigt. Die überschüssigen Elektronen laufen nun in die nächsten Pixel der Spalte des CCD-Chips über. In der Aufnahme erkennt man am Objekt vertikale Streifen; es entsteht förmlich der Eindruck, das Objekt läuft in vertikaler Richtung auseinander (siehe Abbildung 11). Ein Ausweichen in horizontaler Richtung wird durch die Channel Stops verhindert.

Einige CCD-Chips sind mit dem Prädikat „Anti-Blooming“ (ABG) gekennzeichnet. Sie enthalten eine zusätzliche Struktur zur Vermeidung des Blooming-Effektes, so genannte Anti-Blooming-Gates. Diese sind zwischen den Pixeln angebracht und sollen ein Überlaufen der Elektronen auf benachbarte Pixel verhindern. Modellhaft kann man sich das wie eine Art Sperrgitter vorstellen. Dieses hat allerdings zwei entscheidende Nachteile: Zum einen verringert sich die Menge der maximal aufnehmbaren Elektronen pro Pixel (halbiert sich etwa), da die Pixelgröße und somit die Empfindlichkeit des CCD-Chips reduziert wird. Zum anderen ist die Empfindlichkeit nicht mehr linear, womit einer der Hauptvorteile von CCD-Chips wegfällt. Außerdem muss man bedenken, dass aufgrund der Trennung der Pixel durch ABG-Gates ein Teil des Chips lichtunempfindlich wird. Dadurch kann keine genaue Fotometrie mehr betrieben werden, da die Lichtmenge, die auf diese lichtunempfindlichen Flächen zwischen den Pixeln fiel, nicht bekannt ist. AGB-CCDs sind daher für astronomische Zwecke nicht von Interesse.

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