Dunkelstrom und Dunkelbild - ATIK383L+

Der Dunkelstrom ist vorwiegend von der Belichtungszeit und der Aufnahmetemperatur abhängig. Die einzelnen Pixeln eines CCD-Chips liefern mit steigender Belichtungszeit ein wachsendes Signal. Der Strom entsteht durch die Freisetzung der Elektronen im Chip aufgrund der thermischen Energie. 

 

Getestet wurde die ATIK 383L+ CCD Kamera mit dem Kodak KAF8300 Chip (Pixelgröße 5,4µm). Dabei wurden Dunkelbilder (1min, 5min, 10min, 15min) bei verschiedenen Temperaturen aufgenommen (10°C, 0°C, -10°C, -20°C). Ausgewertet wurde der Durchschnitt der Pixelwerte mit Astroart 5.0. Der Bias-Beitrag wird hier nicht betrachtet.  

 

In den unteren Abbildungen kann man erkennen, dass der Beitrag des Dunkelstroms linear mit der Belichtungsdauer zunimmt. Die Signalzunahme pro Minute ist kleiner bei gekühlten Chips. In der Praxis reicht es aus den KAF8300 Chip auf -10° zu kühlen. Eine weitere Abkühlung auf -20°C bring nur geringe Verbesserung. 

Betrachtet man die Temperaturabhängigkeit ergibt sich eine logaritmische Beziehung. Der Test zeigt, dass bei 10-15min Aufnahmen der Beitrag des Dunkelstroms bei einer Abkühlung um 10°C etwa halbiert wird. 

 

Der Beitrag des Dunkelstroms muss von dem Rohbild subtrahiert werden. Die Korrektur erfolgt durch das Dunkelbild, dabei wird eine Aufnahme mit einem vor Lichteinfall geschützten CCD Chip gemacht. Es ist natürlich darauf zu achten, dass die Temperaturen und die Belichtungszeit beider Bilder identisch sind.

Binning

Beim Auslesen der Pixel können diese zusammengefasst werden - dies Bezeichnet man als Binning. Dabei zeigt eine gebinnte Aufnahme mehr schwächere Objekte als eine ungebinnte bei gleicher Belichtung. Nachteilig ist, dass die Auflösung aufgrund der größeren Pixel sinkt.

Die untere Abbildung zeigt den Beitrag des Dunkelstroms bei einer 2x2 gebinnten Aufnahme bei 0° und -10°.

Externe Links