Astronomie

Serait-ce un rayon cosmique qui frappe le capteur de mon appareil photo (CMOS, DSLR) ?

Serait-ce un rayon cosmique qui frappe le capteur de mon appareil photo (CMOS, DSLR) ?

En prenant des photos de la nébuleuse de la bulle, j'ai remarqué un artefact très étrange sur une seule de mes photos. Ce ne peut pas être un satellite car ce n'est pas une ligne droite et c'est une exposition des années 90 qui devrait allonger une ligne. De plus, je doute qu'il s'agisse uniquement de bruit de lecture de la caméra (l'image n'est pas étirée, non modifiée) car les pixels chauds ne forment pas de lignes. Alors, cela pourrait-il être un coup de rayon cosmique ? Sinon, quelqu'un a-t-il une idée de ce que cela peut être ?

L'image a été prise avec mon Canon 7D Mark II @ISO1600, exposition 90s. Celestron C8 SGT (XLT), Celestron Advanced VX


C'est une piste d'environ 50 pixels de long, à 4,1 $mu m$ par pixel soit 200 $mu m$ dans le plan du capteur.

Il fait environ 1 pixel de large, assez grumeleux et semble changer un peu de direction. Cela correspond vraiment à la description d'une particule ionisante. Il y a plusieurs sources possibles,

Je suis presque sûr que @JamesK l'a cloué comme un électron, mais que pouvons-nous apprendre d'autre ? Il doit y avoir un moyen d'obtenir un très dur idée du nombre de paires $e^- h^+$ correspondant à un pixel entièrement exposé à "@ISO1600", alors nous pourrions le convertir en dE/dx et voir s'il est ionisant au minimum ou s'il est beaucoup plus élevé.

En diagonale, avec une densité de 2,3 g/cm${}^3$ cela fait environ 1,3 mg/cm${}^2$ de densité surfacique par pixel. Une [particule ionisante minimale] à 1,5 MeV / g cm${}^2$ ne déposerait qu'environ 2000 eV ce qui ferait moins de 1000 paires $e^- h^+$. Cela pourrait correspondre à un pixel lumineux. Il n'est pas exclu qu'il s'agisse d'une particule ionisante minimale.


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Réticule à mon image

J'ai récemment regardé mes images avec des pixels beaucoup trop fort. Juste par curiosité, c'est quoi ce réticule ? Il y en a d'autres sur mon image aussi. Ils ne me dérangent pas. Ils sont si petits et je suis sûr qu'ils seront supprimés avec des cadres sombres et sinon, je ne les verrai jamais de toute façon. Vraiment juste curieux à ce sujet, c'est tout lol!

Pour référence, mon appareil photo est un ASI 183MM


Modifié par Deesk06, 06 août 2020 - 08:00.

#2 Tapio

L'observation des pixels est un passe-temps dangereux.

Mais je ne vois rien d'inquiétant - juste des étoiles allongées.

#3 Bureau06

L'observation des pixels est un passe-temps dangereux.

Mais je ne vois rien d'inquiétant - juste des étoiles allongées.

C'est pourquoi j'ai été pixel peeping lol. C'est un problème que j'ai à peu près réglé. Juste à cause de l'erreur de suivi, du recul et de la flexion. ne s'inquiète plus de l'étoile qui traîne lol.. Cependant, il y a un réticule directement au milieu de l'image que j'ai postée.. ça a l'air juste bizarre mais c'est définitivement du capteur, pas dans le ciel lol

#4 Jean Gauvreau

Je ne sais vraiment pas. J'aimerais pouvoir vous aider, mais je ne réponds que pour m'aider, je suis curieux de savoir quelle sera la réponse et de cette façon, je peux facilement trouver le fil. et j'espère la réponse !

#5

S'il apparaît au même endroit dans toutes vos ombres et lumières, ce sont des pixels chauds. S'il s'agit d'un coup unique, il pourrait s'agir d'un coup de rayon cosmique.

#6 Buckeyestargazer

Je suis presque sûr que ce ne sont que des pixels chauds normaux, peut-être un amas formant une croix. Comme vous le dites, il devrait calibrer normalement.

#7 Bureau06

S'il apparaît au même endroit dans toutes vos ombres et lumières, ce sont des pixels chauds. S'il s'agit d'un coup unique, il pourrait s'agir d'un coup de rayon cosmique.

Modifié par Deesk06, 06 août 2020 - 11:52.

#8 B 26354

Pour ceux d'entre vous qui, comme moi, pouvaient à peine discerner le prétendu "réticule" de pixels chauds, même sur un moniteur haute résolution de 19". Voici le problème en question :

Groupe assez intéressant et uniforme de "pixels chauds", ne diriez-vous pas ?

#9 TOMDEY

J'ai jeté un coup d'œil rapide et les ai mesurés. Ces cinq pixels ont des nombres différents, ce qui exclut certains, par exemple. les repères du micrologiciel de l'appareil photo sont activés, etc.

C'est certainement cohérent avec une

ou un coup de rayon cosmique. C'est en fait une bonne chose que vos étoiles soient floues/tachées et suréchantillonnées, ce qui confirme que cet artefact n'est pas causé par la lumière venant du télescope.

Je m'appuie contre les rayons cosmiques, cependant. Ceux-ci manifestent le plus souvent au moins un pixel entièrement saturé, et généralement un saignement qui dépasse le seuil anti-blooming (typique 1000x), indiquant que l'événement a été extrêmement énergique et instantané.

Nous avons beaucoup utilisé des caméras dans les laboratoires d'optique. Je me suis amusé à enregistrer les rayons cosmiques dans un dossier personnel. On peut le plus souvent évaluer l'espèce et l'énergie par la morphologie de la signature. un peu comme une chambre à nuages ! Tout ce que vous avez à faire pour analyser les défauts de puce des rayons cosmiques est de calibrer l'image. Les défauts disparaîtront. Les rayons cosmiques resteront (sous-marins individuels, bien sûr). Selon la classe de votre puce, elle aura plus ou moins de défauts. Il existe une spécification de l'industrie sur la façon dont ces classes sont définies.

REMARQUE : les rayons cosmiques dégradent progressivement votre capteur. Certains coups sont si énergiques qu'ils endommagent définitivement le tableau. C'est pourquoi vous pouvez avoir un appareil photo (par exemple, vieux de dix ans) qui a

un nouveau pixel ou cluster chaud. Rien n'est éternel. Le même rayonnement qui finirait par donner un cancer si nous pouvions autrement vivre quelques siècles. C'est pourquoi nous n'obtiendrons jamais de sonde pour Alpha Centauri. cela fonctionne toujours, quand il y arrive. Vous vous souvenez quand les premiers astronautes se sont plaints de "lumières clignotantes" ? Ce sont les rayons cosmiques. On les voit parfois ici-bas sur la terre ferme. Le plus visible lorsque vous éteignez les lumières, fermez les yeux et adaptez-vous à l'obscurité. Peut-être un toutes les dix minutes environ. À M


Capteur CMOS 20D "durée de vie"

Ayant été témoin de la dégradation des capteurs électroniques (par exemple dans les caméras vidéo) en raison de facteurs tels que les dommages causés par les rayons cosmiques, je me suis demandé quelle était réellement la durée de vie des capteurs d'appareils photo numériques modernes, en particulier quelque chose comme le capteur CMOS de mon Canon 20D. Même si vous laissez votre appareil photo inutilisé sur l'étagère du placard, il est toujours exposé aux divers dommages causés par les radiations et les rayons cosmiques. Le film, en particulier le film à haute sensibilité ISO, souffre de la même manière, ce n'est donc pas un phénomène nouveau pour le numérique. Je me demande juste si quelqu'un a des données sur de telles choses à partager ? Je suppose que soumettre votre appareil photo à des examens radiographiques répétés à l'aéroport pourrait avoir des effets secondaires similaires ?

Canon 20D Paire de Canon A570is en rig stéréo Olympus OM-2 .
Blogue photo : http://pixofmyuniverse​.blogspot.com

C'est quelque chose que l'on pensait/s'inquiétait quand j'étais pauvre et que j'envisageais sérieusement un reflex numérique d'occasion
Je n'ai jamais entendu d'histoires d'horreur avec canon. L'obturateur s'use mais cela semble être à peu près tout.

J'ai parlé avec un propriétaire d'un fuji S2 pro qui a fait remplacer le capteur. Apparemment, le fuji a eu un problème mais la société remplace le capteur complètement gratuitement (même hors garantie je crois)

jscotti a écrit:
Ayant été témoin de la dégradation des capteurs électroniques (par exemple dans les caméras vidéo) en raison de facteurs tels que les dommages causés par les rayons cosmiques, je me suis demandé quelle était réellement la durée de vie des capteurs d'appareils photo numériques modernes, en particulier quelque chose comme le capteur CMOS de mon Canon 20D. Même si vous laissez votre appareil photo inutilisé sur l'étagère du placard, il est toujours exposé aux divers dommages causés par les radiations et les rayons cosmiques. Le film, en particulier le film à haute sensibilité ISO, souffre de la même manière, ce n'est donc pas un phénomène nouveau pour le numérique. Je me demande juste si quelqu'un a des données sur de telles choses à partager ? Je suppose que soumettre votre appareil photo à des examens radiographiques répétés à l'aéroport pourrait avoir des effets secondaires similaires ?

Bonjour Jim, (rappelle-moi une chanson d'il y a quelques années mais je ne me souviens pas du chanteur . ) si vous rangez votre appareil photo sur une étagère
et attendez que les rayons cosmiques dégradent votre capteur que je pense que vous ne vivrez pas si longtemps pour assister à cet événement.
Même si vous passez devant un appareil à rayons X d'aéroport tous les jours pendant quelques secondes, cela n'endommagera pas votre appareil photo, votre capteur ou vos cartes mémoire.

Si la terre n'est pas touchée par un météore ou un autre émetteur de rayons cosmiques puissant (Quaser), il est impossible que votre capteur CMOS,
ou d'ailleurs d'autres capteurs, se dégraderont de notre vivant, sur une étagère.
Et si nous étions touchés par un tel événement, la dernière chose à laquelle nous pensons serait le capteur de notre appareil photo. .

Alors ne vous inquiétez pas pour ça. Comme le dit l'autre membre : s'inquiéter d'un problème lorsqu'il survient et en attendant profitez de votre appareil photo sur ou hors de l'étagère. .

Salleké a écrit:
Bonjour Jim, (rappelle-moi une chanson d'il y a quelques années mais je ne me souviens pas du chanteur . ) si vous rangez votre appareil photo sur une étagère
et attendez que les rayons cosmiques dégradent votre capteur que je pense que vous ne vivrez pas si longtemps pour assister à cet événement.
Même si vous passez devant un appareil à rayons X d'aéroport tous les jours pendant quelques secondes, cela n'endommagera pas votre appareil photo, votre capteur ou vos cartes mémoire.

Si la terre n'est pas touchée par un météore ou un autre émetteur de rayons cosmiques puissant (Quaser), il est impossible que votre capteur CMOS,
ou d'ailleurs d'autres capteurs, se dégraderont de notre vivant, sur une étagère.
Et si nous étions touchés par un tel événement, la dernière chose à laquelle nous pensons serait le capteur de notre appareil photo. .

Alors ne vous inquiétez pas pour ça. Comme le dit l'autre membre : s'inquiéter d'un problème lorsqu'il survient et en attendant profitez de votre appareil photo sur ou hors de l'étagère. .

Eh bien, vous ne vous inquiétez peut-être pas qu'un météore frappe la Terre, mais je le fais - je suis un scientifique planétaire lorsque je ne prends pas de photos avec mon 20D, donc je suis tout le temps préoccupé par la dégradation du détecteur. Sans parler des impacts d'astéroïdes.

Ne vous inquiétez pas, j'aime beaucoup prendre des photos avec mon 20D et il n'est toujours pas resté sur l'étagère depuis 2 mois. Je suis certain que je vais user l'obturateur bien avant que le capteur ne devienne trop bruyant à utiliser, mais je prends des astrophotos avec et lors de longues expositions, je vois beaucoup de bruit sombre. L'astronome en moi veut prendre des images sombres et des images à champ plat pour résoudre ces problèmes. Il est tentant de penser à quantifier les caractéristiques de bruit de mon appareil photo, mais je ne veux pas en retirer trop de plaisir.


CAPTURER LES RAYONS COSMIQUES AVEC UN APPAREIL PHOTO NUMÉRIQUE

Les muons peuvent être détectés avec des chambres à nuages, des compteurs Geiger et des détecteurs à scintillateur, mais peuvent également être enregistrés avec des puces CCD et CMOS d'appareils photo numériques qui sont sensibles aux particules chargées. Le flux de muons à la surface de la Terre est en moyenne d'environ 1 particule par centimètre carré par minute. La surface du capteur de la caméra APS-C (22,3 x 14,9 mm) est de 3,3 cm2, ce qui signifie que l'on peut s'attendre en moyenne à 3 impacts de muons sur le capteur pendant 1 minute de pose.

#2 Rich_B

Je pense que le principal problème avec la détection CCD des rayons cosmiques est que le capteur est un petit type 2D. Les chambres à nuages ​​offrent une vue 3D avec une belle persistance temporelle de la visibilité de la trajectoire des particules.

J'ai peut-être lu qu'il y avait ou qu'il y avait des détecteurs de rayons cosmiques qui ressemblaient à une pile de CCD, avec un ordinateur lisant toutes les "tranches" de la pile et créant un rendu 3D en connectant les endroits où chaque matrice CCD 2D individuelle montrait un rayon cosmique les coups. Un peu similaire à l'imagerie par tomodensitométrie.

Même dans ce cas, le nombre de tranches est discret plutôt qu'un continu et les intervalles d'intégration sont également discrets, tandis qu'une chambre à brouillard peut afficher plusieurs hits, chacun avec son propre timing intrinsèque. Le CCD ou tout autre capteur d'imagerie a un bruit thermique qui s'accumule à des niveaux plus élevés pour des intégrations plus longues tandis que la chambre à nuages ​​n'accumule pas de bruit, elle attend simplement avec le même niveau de bruit quelle que soit la durée d'attente.

#3 brouilleur de bruit

Article intéressant mais je pense que la réduction du bruit d'exposition longue est probablement la pire façon possible de corriger les pixels chauds et le bruit thermique en présence d'un signal transitoire.

Pour comprendre pourquoi, notez que l'obturateur n'empêche pas les muons de manière significative, de sorte que vous pouvez vous attendre au même nombre de frappes de muons (au moins statistiquement) dans votre cadre sombre. Cela introduit du bruit dans votre dark frame qui est identique à votre signal. La seule façon de corriger cela est de créer beaucoup d'images sombres et d'utiliser la combinaison sigma pour éliminer les variations aléatoires du bruit systématique présent dans le capteur.

Bien sûr, la température de la caméra n'est pas contrôlée, donc pour que cela fonctionne, il faut probablement jongler avec les niveaux. L'idée serait de rendre votre master sombre est représentatif de votre appareil photo lorsque l'image est capturée.

#4 Noix de coco

Très cool, merci d'avoir posté ceci, je vais devoir les chercher avec mon capteur KAF-16803 refroidi. I.I. La réaction de Rabi à la découverte du muon fut mémorable : "Qui a commandé ça ?!". Je me souviens des cours de physique quantique au MIT il y a longtemps. Heureusement, il y avait (et ) il n'y a pas grand-chose dans le sujet qui peut réellement être résolu au cours d'un examen, vous avez besoin de beaucoup de temps informatique dès que vous arrivez à l'hélium. Une chose que j'ai lancée était de résoudre pour le "muonium" un analogue de l'hydrogène dans lequel le proton obtient un muon au lieu d'un électron comme partenaire atomique. Avec la même charge qu'un électron, mais 207 fois sa masse, ses états énergétiques sont très différents. Je pourrais le résoudre alors maintenant, pas tellement.

Un élément connexe : je m'attends à ce que les cellules solaires traditionnelles au silicium détectent également les rayons cosmiques. Vous voudrez peut-être les inverser et utiliser un ampli à transimpédance très sensible. J'ai installé 17 kilowatts de panneaux dans nos maisons au cours de la dernière année, mais leurs micro-onduleurs vous empêchent de les utiliser pour détecter quoi que ce soit. Je voulais depuis un certain temps essayer un petit panneau et voir si je pouvais voir quelque chose. Un peu de notre minerai d'uranium local devrait également apparaître.

#5 TOMDEY

Très cool ! Lorsque je travaillais en métrologie optique aérospatiale (construction de satellites), nous avions généralement beaucoup de KAF16803 exécutant des collectes continues 24/7/365. Nos données étaient bien sûr chargées de Cosmic Ray Hits, que nous avons demandé à un logiciel de rechercher et d'effacer. J'ai été fasciné par ces événements quantiques, j'ai donc écrit mon propre sous-programme pour les enregistrer dans "Toms Cosmic Rays". J'ai mis des "intéressants" sélectionnés dans une galerie de Rogue que les autres scientifiques verraient. Mes préférés étaient "Cat's Claws" où un jet de particules a apparemment frappé. Cependant, les événements les plus courants semblaient être des événements simples. C'est une grande "Astronomie!" chose que l'on peut faire avec n'importe quel appareil photo - même les plus cassés ! Il suffit de le mettre en acquisition continue avec l'obturateur fermé et de jouer avec les temps de téléchargement 1x1. Les autres paramètres ne devraient pas avoir d'importance si vous collectez une caméra refroidie Raw 16 bits et traitez plus tard pour une meilleure visibilité. Projet amusant qui ne coûte rien et n'a même pas besoin de sortir dehors ! PS Vous pouvez obtenir une "Chambre nuageuse" 3-D en montant une pile de très gros jetons comme un gâteau en couches. Mais cela coûte cher et ne peut pas les refroidir (facilement). Tom Dey

#6 kirkwannabee

Je l'ai fait par inadvertance mais je suis arrivé aux mêmes conclusions. Vous pouvez en voir un long lorsque les rayons sont parallèles au plan focal. prendre des darks résout le problème, mais c'est en inspectant les darks que j'ai réalisé ce qui se passait.


Configuration pour les Géminides

Avec le pic des Géminides ce soir et un ciel dégagé après deux nuits de neige, j'ai chargé la batterie de l'appareil photo et j'ai obtenu une configuration rapide pour prendre quelques photos du ciel. Comme pour toute photo du ciel nocturne, le stabilisateur d'objectif et la mise au point automatique sont désactivés et mis au point manuellement à l'infini. Ensuite, j'ai trouvé un coin de la cour à l'abri des lumières parasites et j'ai planté le trépied, en visant approximativement la caméra à 70 degrés vers le haut et vers l'est (la constellation des Gémeaux se levait à 22 heures).

Cependant, à -15C à l'extérieur, l'ancienne batterie ne durerait pas très longtemps. Je l'ai laissé fonctionner pendant environ 30 minutes, en prenant une exposition de 20 secondes à 800 ISO avec un objectif 17 mm F4. L'appareil photo est en train de dégeler (recouvert de givre après l'avoir rentré à l'intérieur) et attendra jusqu'à demain avant de vérifier les images.

Configuration pour les Géminides 2017

Dans les brefs instants où j'étais à l'extérieur, j'ai attrapé 2-3 météores et un très brillant (magnitude visuelle facilement -4). Ainsi, même vivant en ville, les Géminides sont visibles et accessibles à tous. Avec mes pieds enfoncés dans la neige, je n'étais pas assez bien habillé pour traîner dans le vent froid et regarder le spectacle longtemps. J'espère donc que l'appareil photo a réussi à en capturer quelques-uns.


Ai-je détecté des rayons cosmiques dans la stratosphère avec mon appareil photo ?

Salut les gars, le week-end dernier, j'ai lancé un ballon météo dans la stratosphère la nuit. J'ai utilisé le sony a7sII pour capturer des images de la terre et des étoiles. Lors de la visualisation des images, j'ai remarqué qu'avec une altitude plus élevée, plus de flashs lumineux touchaient le capteur de la caméra. Serait-ce des rayons cosmiques ?

Les rayons cosmiques peuvent avoir des effets visibles sur les caméras normales en passant à travers le détecteur de la caméra et en y déposant de l'énergie. Voici un court clip montrant à quoi cela ressemble pour une caméra CCD, et voici une image d'un CMOS.

L'atmosphère protège assez efficacement contre les rayons cosmiques, ils deviennent donc plus fréquents lorsque vous êtes au-dessus de la majeure partie. Mais vous ne devriez pas voir beaucoup de dépendance directionnelle sur l'écran, car les rayons ne suivent pas l'optique de votre caméra normale, ils traversent directement la caméra dans n'importe quelle direction. Ils atteignent souvent plusieurs pixels, donc si vous voyez quelque chose de très lumineux et ressemblant à des stries dans votre vidéo, ce serait un bon candidat. Je n'ai rien vu de tel, cependant.


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La sonde de température de la caméra est-elle fiable ?

Donc, avec toute ma bibliothèque de darks en main, je me suis tourné vers le premier problème. Est-il possible de s'assurer que les images sombres sont prises à la même température que les images claires en utilisant un reflex numérique non refroidi ?

Les appareils photo Canon ont une sonde de température quelque part à l'intérieur du boîtier de l'appareil photo, et la température enregistrée par la sonde est enregistrée dans les données EXIF ​​du fichier image RAW. Le logiciel de votre appareil photo peut contenir un utilitaire qui vous permet d'inspecter les données EXIF, mais sinon, vous pouvez essayer quelque chose comme ExifTool. Plus utilement, lors de l'utilisation d'un package d'imagerie comme APT ou BackyardEOS, il est également possible que la température de la sonde fasse partie du nom du fichier image lors de sa création.

Le premier test consistait donc à déterminer si la sonde de température de l'appareil photo reflète avec précision la température du capteur pendant la durée d'une exposition. Si tel est le cas, il serait simple de trier et de faire correspondre les images sombres et claires en fonction de leurs températures de sonde enregistrées.

En théorie, la luminosité médiane d'une image sombre devrait être proportionnelle à la fois à la température du capteur et à la durée d'exposition, et en pratique, c'est généralement le cas pour les caméras CCD qui se comportent bien.

Remarque : Nous utilisons la luminosité médiane car elle est moins sensible aux valeurs aberrantes de l'image, telles que les pixels chauds ou les impacts de rayons cosmiques, que la luminosité moyenne (moyenne).

Si la sonde de température est fiable, deux cadres sombres avec la même luminosité médiane doivent également avoir la même température EXIF ​​en supposant que leurs durées d'exposition et les paramètres ISO sont également égaux. Pour tester si cela était applicable à mon Canon 500D, j'ai mesuré la luminosité médiane de chacune de ma bibliothèque entière de 213 images sombres (qui sont toutes des expositions de dix minutes prises à 400 ISO).

J'avais besoin d'un moyen simple de mesurer les statistiques d'un grand ensemble d'images. À l'origine, j'utilisais ImageJ, disponible sur : http://imagej.nih.gov/ij/index.html

  • En utilisant le ‘Plugins -> Analyse -> Mesure par lots’ option dans ImageJ, vous pouvez obtenir quelques statistiques différentes à partir d'un ensemble d'images et les enregistrer dans un fichier texte pour analyse.

Malheureusement, j'ai découvert plus tard que je voulais des statistiques supplémentaires qui ne sont pas disponibles dans ImageJ mais qui sont disponibles dans le processus de statistiques de PixInsight’s. Ce dernier outil ne peut être utilisé que sur une seule image à la fois, et tous les copier-coller de nombres sont vite devenus assez fastidieux. La réponse "simple" était de prendre un an sur ce projet et d'écrire le script PixInsight BatchStatistics (détails ici).

Heureusement, mon script fait maintenant partie de la distribution officielle de PixInsight, vous pouvez donc avancer d'un an dans vos propres expériences ! J'ai exécuté le script BatchStatistics avec les paramètres suivants :

  • Utilisez le ‘Ajouter des fichiers...’ bouton pour ajouter toutes les images sombres que vous souhaitez mesurer à la liste des fichiers.
  • Décochez la ‘Normaliser’ et ‘Déclipsé’ cases à cocher et définissez le ‘Format des nombres’ à quelque chose d'approprié. Par défaut, PixInsight convertit les valeurs ADU entières dans son format réel normalisé. Si vous voulez plutôt les valeurs dans les ADU de la caméra, vous sélectionnez la profondeur de bits appropriée dans le ‘Format des nombres’ menu déroulant. Les reflex numériques Canon utilisent normalement le format 12 ou 14 bits selon le modèle, et la plupart des caméras CCD modernes utilisent le format 16 bits.
  • Vérifier ‘Nom complet du fichier’, ‘Médian’ et ‘Déviation absolue médiane (MAD)’ que les statistiques à produire.
  • Utilisez le ‘Fichier de sortie..’ pour définir un nom de fichier et un emplacement pour les statistiques, puis choisissez ‘CSV’ comme le ‘Format de fichier’.
  • Utilisez le ‘Analyser’ bouton pour générer les statistiques. Notez que plus vous choisissez d'options de statistiques, plus ce processus prendra de temps, n'utilisez donc que celles dont vous avez vraiment besoin.
  • Vous pouvez ensuite ouvrir le fichier de sortie résultant dans Microsoft Excel (bien que n'importe quelle feuille de calcul fasse l'affaire, par exemple OpenOffice, Google Drive, etc.) Excel dispose d'un assistant qui vous guidera dans l'importation des données au format CSV. Un exemple des résultats après importation est présenté ci-dessous :

  • Notez que les colonnes intitulées ‘Median_0’ et ‘MAD_0’ sont la déviation absolue médiane et médiane du premier canal dans chaque image. Ces images sombres en niveaux de gris n'ont qu'un seul canal (canal 0).
  • Ensuite, j'ai ajouté manuellement une colonne ‘Temp’ et entré la température EXIF ​​de chaque image sombre, que j'ai obtenue à partir du nom de fichier enregistré par APT.
  • J'ai également créé une colonne ‘Date-Time’ et entré la date et l'heure de capture de chaque image sombre, encore une fois à partir du nom du fichier.
  • Enfin, j'ai trié toute la liste par ordre croissant de date et d'heure de capture (à l'aide de la fonction Excel’s ‘Sort’).
  • Une petite section de l'ensemble final de données au format ADU 14 bits est illustré ci-dessous :


Applications d'astronomie sur appareils mobiles

Nous aimons nos appareils mobiles. Un téléphone portable peut être un couteau suisse numérique : un seul multi-outil qui remplace tant d'autres appareils. En plus de pouvoir envoyer des SMS, envoyer des e-mails, regarder des vidéos, écouter de la musique et surfer sur le Web, il peut remplacer une montre, une minuterie, une calculatrice, un calendrier, un appareil photo, une lampe de poche, une radio météo, un support de coupons , une carte, un podomètre, un localisateur GPS, etc.

Je pense souvent à la façon dont je peux amener mes élèves à apprendre la science, à réfléchir à la science, à fais science avec les outils dont ils disposent. J'aime particulièrement utiliser les capteurs qui existent déjà dans les téléphones intelligents pour prendre des données scientifiques, tels que les accéléromètres pour analyser le mouvement, la caméra pour l'intensité lumineuse et la vidéo pour l'analyse du mouvement, le microphone pour déterminer la fréquence des sons et le champ magnétique capteur de champ.

Lorsque j'examine des applications, je recherche généralement celles qui ont une valeur éducative et scientifique, sont intuitivement évidentes à utiliser et sont relativement peu coûteuses (10 $ ou moins, de préférence gratuites). En tant que membre d'un groupe pilote iPad dans mon collège pour explorer les moyens d'amener les étudiants à utiliser des iPad à des fins éducatives et en tant que propriétaire d'iPhone, les applications que j'ai utilisées sont principalement basées sur iOS. Pour mes étudiants qui n'utilisent que des produits Android, je leur demande de rechercher des applications comparables ou des applications Web, mais si aucune n'est disponible, nous avons des iPads disponibles au collège pour le paiement avec les applications pertinentes déjà chargées.

J'enseigne l'astronomie d'introduction et j'ai pensé partager certaines de mes applications préférées pour amener les étudiants, en particulier ceux des cours en ligne, à utiliser leurs appareils mobiles pour accéder aux données astronomiques actuelles, à prendre des données astronomiques et à partager ces données avec d'autres.

Avant de parler d'applications à utiliser par les étudiants, une conversation sur les applications d'astronomie ne serait pas complète sans discuter du logiciel de planétarium portable classique. Tout le monde a son préféré et il y en a beaucoup de très bons gratuits et peu coûteux, mais notre préféré pour une utilisation lors de soirées étoilées est le Sky Safari 4 Pro. Non seulement c'est une excellente application, mais elle nous permet de contrôler sans fil notre télescope à partir d'un appareil mobile via le module de contrôle wifi StarSeek d'Orion.

Les concepteurs de l'application Exoplanet ont créé un petit logiciel étonnant. Il met à jour quotidiennement le nombre d'exoplanètes confirmées et toutes leurs caractéristiques connues. Chaque fois qu'un article d'actualité est publié avec de nouvelles informations sur une exoplanète, vous pouvez le rechercher dans la base de données et voir une animation de son orbite et de sa courbe de lumière en quelques clics sur l'écran. Il vous permet de faire facilement des tracés de corrélation et de voir s'il existe des relations intéressantes entre ces caractéristiques. Il trace les exoplanètes sur une carte tridimensionnelle de la Voie lactée et utilise les coordonnées GPS de votre téléphone pour localiser votre position et les voir dans le ciel nocturne de votre point de vue. J'ai enregistré une courte vidéo lors de l'exécution d'Exoplanet sur l'iPad montrant certaines des fonctionnalités.

Avoir autant de nouvelles données sur les exoplanètes et le pouvoir de les personnaliser et de manipuler visuellement ces informations est très puissant. Faire savoir aux étudiants qu'ils ont accès à toutes ces informations détaillées dès qu'elles sont disponibles est encore plus puissant.

Pour accéder aux images du soleil ainsi qu'à d'autres données météorologiques spatiales importantes sur votre téléphone via une application mobile, j'aime Solar Monitor ou SpaceWx. Tout comme l'application Exoplanet, la raison pour laquelle je les trouve si incroyables est la vitesse à laquelle nous pouvons accéder aux données. Je dis à mes élèves de s'arrêter et de réfléchir un instant à l'observation du soleil. S'ils voulaient regarder physiquement et voir des taches solaires ou d'autres caractéristiques, ils sortiraient probablement et installeraient un télescope solaire (si le temps était clair et s'il faisait jour). En utilisant les applications, je peux accéder aux données du soleil prises par les satellites DANS L'ESPACE qui envoient des images de différentes longueurs d'onde, ainsi que des magnétogrammes, des flux de rayons X et d'autres informations sur la météo spatiale, DANS QUELQUES MINUTES d'être pris ! J'essaie d'insister sur le fait qu'ils les voient aussi rapidement que n'importe quel scientifique solaire sur Terre et que cela peut être de jour ou de nuit, quelle que soit la météo. Ces deux applications peuvent fournir des alertes pour une forte activité solaire, ce qui pourrait être un bon précurseur pour avoir des étudiants (ou le grand public si vous faites de la sensibilisation) pour l'observation solaire à l'aide d'un filtre à lumière visible ou d'un télescope à hydrogène-alpha.

Cette application permet à l'utilisateur de prendre des mesures de la luminosité du ciel nocturne à l'aide de la caméra et vous pouvez soumettre vos mesures à l'International Dark Sky Association pour qu'elles soient incluses dans leur carte.

Il s'agit d'un exemple de science citoyenne, de collecte participative de données par des astronomes non professionnels. C'est un moyen facile d'amener les élèves à participer à une activité du ciel nocturne, de se sentir partie prenante d'une étude scientifique plus large et de commencer une discussion sur la pollution lumineuse, d'avoir une idée de ce que cela signifie pour l'observation astronomique près de chez eux, et parler de la façon de l'atténuer éventuellement.

Un groupe de l'American Physical Society (APS) a créé une application qui vous permet de transformer votre téléphone portable en un spectromètre de bricolage.

Il nécessite un petit morceau de matériau de réseau de diffraction en plastique. J'envoie à mes étudiants du laboratoire d'astronomie en ligne des lunettes à réseau de diffraction de Rainbow Symphony. Tout ce que vous avez à faire est de coller un petit morceau du réseau de diffraction devant l'objectif de la caméra et de créer un tube avec une petite fente à la fin pour minimiser la quantité de lumière qui entre. Les élèves peuvent en apprendre davantage sur les spectres, mais sont également capables de prendre une photo des spectres de différentes sources lumineuses et de partager ces images avec moi et les autres personnes de la classe.

Il y a plusieurs années, j'ai écrit un article pour l'Astronomy Education Review sur la capture des rayons cosmiques à l'aide d'appareils photo reflex numériques. À l'époque, je n'avais pas la possibilité de modifier le temps d'exposition pour l'appareil photo de mon téléphone portable, mais j'étais capable de le faire avec mon appareil photo reflex numérique à l'aide d'un mécanisme de minuterie à bulbe. Cette semaine, j'ai trouvé une application que je peux utiliser pour prendre des expositions à long intervalle avec l'appareil photo de l'iPhone et j'ai pu capturer quelques coups de rayons cosmiques.

Nous cherchions à l'origine à cette application pour améliorer les images en basse lumière (pour les séances d'observation des étoiles / télescope) et pour pouvoir prendre de meilleures images en utilisant les téléphones portables à l'aide de jumelles et de télescopes. Mon mari, Michael, a trouvé un support de montage pour téléphone portable et nous prévoyons de l'utiliser pour notre prochaine soirée d'étoiles avec un télescope uniquement consacré aux invités qui souhaitent utiliser leur propre téléphone pour prendre des photos à travers celui-ci, un phénomène plus courant de nos jours. En plus de l'ISO Boost pour améliorer les images à faible luminosité, la partie programmateur d'intervalles de cette application permettra à l'utilisateur de « laisser l'obturateur ouvert » efficacement pour prendre des photos de traînées d'étoiles.

Le taux d'impacts de rayons cosmiques au niveau de la mer est d'environ un coup par centimètre carré par minute. Quand je regarde la zone du capteur CMOS sur mon iPhone, c'est un peu moins de 1/3 de centimètre carré, mais je suis plus haut que le niveau de la mer (à environ 1000 pieds), donc je m'attendrais à en obtenir un bon frappez toutes les quelques minutes d'exposition.

J'ai recouvert l'objectif de l'appareil photo de mon téléphone avec un oreiller et j'ai pris des photos à exposition prolongée. Après avoir joué avec les paramètres, j'ai découvert que si je prenais trop de temps d'exposition à une sensibilité ISO trop élevée, le courant d'obscurité surexposait l'image et il était difficile d'identifier les rayons cosmiques. Si j'ai pris une exposition trop courte, cela donne un joli arrière-plan sombre, mais a rarement des points ou des stries brillants.

Il est assez facile sur le téléphone de zoomer et de numériser l'image sombre à la recherche de points blancs ou de stries. Ceci est un zoom avant sur un coup de rayon cosmique.

Il y a un groupe qui travaille sur un projet appelé CRAYFIS (Cosmic Rays Found in Smartphones), une application de science citoyenne pour utiliser les téléphones portables comme un réseau de rayons cosmiques, mais je pense qu'il leur faut plus de temps que prévu pour sortir au-delà des tests bêta limités. . En tout cas, c'est très cool de pouvoir réaliser une expérience de physique des particules à haute énergie en utilisant mon propre téléphone.