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2.2 Funktionsprinzip und Eigenschaften
2.3 Auslesevorgang und Digitalisierung
2.6 Sensibilitäts- und Helligkeitsunterschiede
3.2 Betriebsspannung - Bias-Field-Frames
3.3 Dunkelladungen - Dark-Field-Frames
3.4 Sensibilitätsunterschiede - Flat-Field-Frames
3.4 Korrektur von Sensibilitätsunterschieden – Flat-Field-Frames
Das Flat-Field-Frame enthält die relative Lichtempfindlichkeit von jedem Pixel. Die Pixelwerte der Aufnahme werden bei der Division durch ein Flat-Field normalisiert. Für die Aufnahme eines Flat-Fields wird eine gleichmäßig ausgeleuchtete Fläche benötigt. Die erstellte Flat-Field-Aufnahme kann für alle Bilder verwendet werden, bei denen die Fokussierung des Teleskops beibehalten wurde und kein zusätzlicher Staub in den Strahlengang des Teleskops gefallen ist sowie der vorhandene seine Position nicht verändert hat. Jegliche Lageveränderung der montierten Kamera hat z.B. eine Positionsveränderung der entstehenden Staubschatten zur Folge, wodurch kein zu den Aufnahmen passendes Flat-Field mehr erzeugt werden kann – eine Korrektur der entstandenen Aufnahmen ist dann unmöglich. Eine stabile Montierung der Kamera ist daher Voraussetzung.
Bei der Erstellung des Flat-Fields gibt es im allgemeinen zwei Möglichkeiten: Die erste ist, das Teleskop, vorzugsweise während der Dämmerung am Morgen oder Abend, auf einen gleichmäßig hellen Bereich des Himmels auszurichten. Ist dies nicht durchführbar, so kann alternativ eine künstliche, homogene Ausleuchtung verwendet werden, welche aber in der Praxis äußerst schwierig realisierbar ist und mit einem natürlichen Himmelhintergrund besser und einfacher erreicht werden kann. Nützlich bei der Aufnahme eines Flat-Fields ist beispielsweise eine vor dem Teleskop angebrachte Milchglasscheibe, welche das einfallende Licht dämpft und streut sowie minimale Helligkeitsunterschiede kompensiert.
Die Belichtungszeit bei der Aufnahme eines Flat-Fields wird so gewählt, dass die Pixel etwa zu zwei Drittel gesättigt sind. Zu beachten ist, dass das Flat-Field-Frame genauso wie jede andere Aufnahme durch die Subtraktion eines passenden (Master-)Dark-Frames zu korrigieren ist, bevor es selbst zu Korrekturzwecken verwendet werden kann. Für eine möglichst genaue wissenschaftliche Auswertung ist auch in diesem Fall ein Master-Flat-Field einer einzelnen Aufnahme aufgrund des höheren Signal-Rausch-Verhältnisses vorzuziehen. Dieses wird ebenfalls aus mehreren Flat-Fields per Median-Bildung erzeugt.
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| Abbildung 16: Passendes Flat-Field für die vorliegende Aufnahme. |
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Abbildung 17: |
Mit den drei aufgeführten Bildkorrekturen wird das empfangene Signal bestmöglich restauriert. Das so erhaltene Bild stellt die Grundlage für jegliche wissenschaftliche Auswertung dar. Weitere Bildbearbeitungen dienen entweder der Hervorhebung bestimmter Bildaspekte oder der Verschönerung im künstlerischen Sinne. Hierbei wird allerdings das empfangene Signal verfälscht, was die wissenschaftliche Verwertbarkeit des Bildes einschränkt oder ganz unmöglich macht.
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