20061027 A. Blecha v 1.0
20061110 AB - rajoute les histogrammes du bruit
20061214 AB - rajoute le commentaire sur le bruit
20070209 AB - rajoute le paragraphe "Vitesse de lecture"
/net/dejanire/export/diskA/WWW/Public/La_Silla/BDD_documentation/blecha/UsersC2new.html
http://obswww.unige.ch/La_Silla/BDD_documentation/blecha/UsersC2new.html
Lors de la mission 5-18 octobre 2006 le controleur Astromed de la caméra ccd dites "C2" a été
remplacé par un controleur UCSD GEN III. Le remplacement apporte quelques changements. La présente
note est destinée aux observateurs et les sections intitulées "MAINTENANCE - ..." donnent les
indications utiles à l'entretien.
Résumé
On recommende aux observateurs en particulier:
- Utiliser le mode "slow" pour des objets faibles
- Utiliser le début du overscan pour determiner le niveau du BIAS à soustraire, et en cas
de doute prendre une exposition de BIAS pendant la nuit
Le bruit mesuré après l'installation du filtre sur l'allimentation du CCD est:
mode gain [ADU/pixel] [e/pixel] comment
------- ---- ----------- --------- --------------------------------------
slow 2.2 3 7 20061205 coupole de jour telescope arrete
fast 1.8 6 11 -"-
slow 2.2 3 7 nuit 20061206 toutes les images de la nuit en slow
fast 1.8 9 16 -"-
Le bruit en slow est un peu meilleur que le bruit nominal du chip donné par le fabricant à 50 Kpx/sec
(nous lisons à 80Kpx/sec) alors que le bruit nocturne en fast (220 Kpx/sec) a toujours une composante que l'on devrait pouvoir
supprimer.
Vitesse de lecture
Le KW CCDROS indique la lecture fast||slow et le KW CCD_ROS le temp de lecture
d'un pixel en [musec/px]. Les temps de lecture d'une image entière se calculent approximativement comme suit:
t[sec]=9+(4+npixel*CCD_ROS/1000000.)/bin**2
mode binning t-lecture[sec] CCD_ROS[usec/px]
---- ------- ---------------- -----------------
fast 1 31 4.12
2 14 4.12
3 11 4.12
4 9 4.12
slow 1 68 12.8
2 25 12.8
3 16 12.8
4 12 12.8
Géométrie de l'image
| 1-er pixel actif dernier pixel actif nombre actif overscan dernier(maximum)
Controleur | X[pixel] Y[pixel] X[pixel] Y[pixel] NX NY NX NY X Y
------------| -------- -------- -------- -------- ------ ----- --- --- ---- ----
Astromed | 19 1 2066 2047 2048 2047 79 0 2147 2047
UCSD | 22 1 2069 2047 2048 2047 159 0 2228 2047
On note que le controleur UCSD possède 3 pixels supplémentaires au début de chaque ligne. Ces
pixels, dus au démarrage de la lecture de la ligne sont ajoutés TOUJOURS au 19 pixels du
"prescan physique" et cela quelque soit le "binning" ".
On aura ainsi pour le binning 2x2:
3 +19/2 = 12 pixel du prescan
un pixel "mélangé", la somme du dernier pixel du "prescan physique" + 1-er pixel du CCD actif
2047-1/2 = 1023 pixels actifs
le reste est overscan
Binning acceptés sont: 2x2, 3x3 et 4x4
MAINTENANCE - TECHNIQUE
-----------------------
Le prescan est "physique"; une série de 19 registre sur le chip. Il est traité sans distinction
par rapport au pixels actifs. Les paramètres (fichier configuration SITe424timFast/Slow.waveforms)
NS_CLR EQU 2068 ; Number of serial clocks to clear (hardware prescan 20+2048 active area)
NP_CLR EQU 2048 ; Number of parallel clocks to clear
définissent la fin du CCD actif qui est nettoyé avant l'exposition
La dimension totale de l'image lues (et par conséquent celle de l'overscan obligatoire) est donnée par le paramètre
Image Cols: 2150
du fichier de configuration .../ucsd_1/hard.cfg
Notez encore que c'est la dimension maximale de lecture programmable qui subit encore quelques
ajustement du au troncature de sécurité lors de la programmation de la région lue et mise en forme
dans le serveur de sorte que le dimension maximale résultante est 2149.
A cela se rajoutent facultativement les pixels d'overscan pour image partiel défini par la
variable globale :d.xovrsc:79: (fichier ../camera2/server.cfg). Ce overscan n'est jamais binné !
Mode de lecture
POUR LE MOMENT (novembre 2006) nous RECOMMANDONS:
vitesse: "slow" sauf pour les objets tres brillants
gain : "gain 1" pour slow et fast
fast ou slow # image non-binnée est lue en 31 ou 66 secondes
gain 1 ou 2 # le gain effectif
gain approximatif [e/ADU]
===========================
| | gain 1 gain 2 |
|======|===================
| fast | 1.8 0.8 |
|----- |------------------
| slow | 2.2 1.0 |
===========================
Dès 16 octobre le KW CCD_GAIN donne correctement cette valeur.
MAINTENANCE - TECHNIQUE
-----------------------
Les modes sont définis dans $THOME/config/ccd/applic/camera2/server.cfg par les paramètres
:d.pgainS1:2: ! programmable gain 2 en lecture slow
:d.pgainS2:5: ! programmable gain 1 en lecture slow
:d.pgainF1:2: ! programmable gain 1 en lecture fast
:d.pgainF2:5: ! programmable gain 2 en lecture fast
:d.ccdgain:1: ! ucsd - utilise comme indice de pgain
:d.sensS1:0: ! indice de la constante de temps de integrateur DCS
:d.sensS2:0: ! 0 .. 4.4 [musec] - moins de gain
:d.sensF1:1: ! 1 .. 0.5
:d.sensF2:1:
:d.offLS1:2900: ! ampli "L" "slow" et d.ccdgain=1
:d.offLS2:4035: ! ampli "L" "slow" et d.ccdgain=2
:d.offRS1:3150: ! ampli "R" "slow" et d.ccdgain=1
:d.offRS2:4067: !
:d.offLF1:3000: ! ampli "L" "fast" et d.ccdgain=1
:d.offLF2:4095: !
:d.offRF1:3305: !
:d.offRF2:4095: !
BRUIT de lecture
Bruit de lecture reste elevé: 14e/pixel en mode "slow" et 19 en fast. Selon notre
compréhension actuelle la source en est la tension d'allimentation du CCD
insuffissammenet filtrée. Une première tentative rapide de reduction du bruit est en
cours et devrait être effective d'ici 1 mois.
Le bruit aléatoire de l'installation précédente a été éliminé, bien qu'une confirmation
à long terme est nécessaire pour s'en réjouir définitivement.
L'histogramme du bruit en mode fast sur 126 images de l'etoile HD157931 et
L'histogramme du bruit en mode slow sur toutes les 256 images de la mission
montre un bruit stable sans exception de 20[e] en mode fast. On note le pick à 33 de la
1-ère nuit avant la resolution du problème du connecteur.
Autre documentation
Un rapport de mission et une description détaillée du
problème de bruit sont a disposition.