Київський клуб аматорів астрономії "Астрополіс"

astromagazin.net
* *
Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
27 Листопада 2024, 04:07:19

Увійти

google


Автор Тема: Что такое сигма зона ?  (Прочитано 2560 раз)

0 Користувачів і 2 Гостей дивляться цю тему.

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #20 : 25 Січня 2016, 11:26:54 »
. - .

Что может значить UL (3 sigma) ?
Если я правильно понимаю, то у них на суммах снимков звёзды 21,2m были с SNR=3.
Ні, тоді би вони щось зафіксували і написали 21.2±похибка, а так пишуть We do not detect afterglow.
Вони вказують Upper Limit, тобто дають гарантію що якщо і є оптичне післясвічення то воно слабше за 21,2m. 
Записаний

KMM

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 2244
  • Подяк: 55
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #21 : 25 Січня 2016, 11:36:17 »
. - .

Правильно, исследуемый объект был слабей указанного блеска.
Но вопрос ведь, как я понимаю, был в том, откуда они взяли именно это значение. Т.е. практический аспект. Вот я и написал. Взяли указанную звезду в качестве звезды сравнения, нашли на снимках звёзды с SNR=3, измерили их блеск. При этом самого исследуемого объекта не было в указанных координатах даже с SNR=3.
Записаний

mnn72

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5664
  • Подяк: 1017
  • Astromouse
    • Astromouse
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #22 : 25 Січня 2016, 12:01:55 »
. - .

Sigma и SNR - это наверное разные вещи.
Записаний
Обсерватория: Ananjev (L33, IAU); AAVSO; TESS TFOP (TESS Followup Program)
Открыто: 200 переменных, 46 транзиента (12 сверхновых); Подтверждения: 15 астероидов, 6 комет.
Николай Мышевский

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #23 : 25 Січня 2016, 12:16:44 »
. - .

З практичної точки зору, вони беруть цю верхню межу із моделювань. В найпростішому випадку в них два джерела похибок - шум фону неба і пуасоновий шум корисного сигналу від об'єкту, оскільки сигнал квантований. Дальше вони рахують скільки фотонів (подій) їм дасть для даної експозиції зоря з певною магнітудою. Вони зупиняються на тій магнітуді, яка дає їм перевищення над всіма похибками S/N на рівні 3 сигма. Це і означає, що з ймовірністю 99.9% зоря слабша даної магнітуди. І 0.01% дається на те що вона насправді яскравіша за 21.2, але спостереження було невдалим, через збіг шумів фон неба + пуасоновий сигналу.
Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #24 : 25 Січня 2016, 12:17:50 »
. - .

Sigma и SNR - это наверное разные вещи.
SNR це один із способів оцінити сігма інтервали.
Записаний

M_M

  • Клуб Астрополіс
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5068
  • Подяк: 1094
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #25 : 25 Січня 2016, 17:08:44 »
. - .

Сигма и шум - разные вещи


Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #26 : 25 Січня 2016, 17:18:24 »
. - .

Сигма и шум - разные вещи



Це в радіофізиці і акустиці. В астрономії використовують інше визначення https://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio_(imaging)
Записаний

KMM

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 2244
  • Подяк: 55
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #27 : 25 Січня 2016, 17:23:54 »
. - .

З практичної точки зору, вони беруть цю верхню межу із моделювань. В найпростішому випадку в них два джерела похибок - шум фону неба і пуасоновий шум корисного сигналу від об'єкту, оскільки сигнал квантований. Дальше вони рахують скільки фотонів (подій) їм дасть для даної експозиції зоря з певною магнітудою. Вони зупиняються на тій магнітуді, яка дає їм перевищення над всіма похибками S/N на рівні 3 сигма. Це і означає, що з ймовірністю 99.9% зоря слабша даної магнітуди. І 0.01% дається на те що вона насправді яскравіша за 21.2, але спостереження було невдалим, через збіг шумів фон неба + пуасоновий сигналу.
:facepalm:
Вы точно поняли, о чём текст той телеграммы? У меня лично серьёзные сомнения по этому поводу.
В тексте идёт речь о фотометрии на ПЗС-снимке - результате сложения 30 отдельных изображений в фильтре R и выдержками 180сек. О каком пуассоновом шуме тут вообще может быть речь?! Шуме чего? Это ж не счёт Гейгера, например, где считают каждое отдельное событие, а это ПЗС-снимок, где результатом падения отдельных квантов света на светочувствительные элементы ПЗС-матрицы мы получаем единицы яркости на снимке и их-то и измеряют и сравнивают. Не буду дальше тут углубляться в "физику" ПЗС-фотометрии, за подробностями отсылаю к спец.литературе.
Не понимаю, зачем вообще было начинать фантазии, применяя свои знания из других областей к той, о которой не особо в курсе, но люди работают с этим каждый день, например, сам ТС занимается фотометрией переменных звёзд по своим ПЗС-снимкам.
Конечно же в телеграмме шла речь исключительно о шуме фона. Отношение сигнала (изображения) звезды к шуму фона можно посмотреть в широко распространённом софте в графе "SNR", например, в том же MaxImDL, с которым ТС знаком.
Да, конечно, софт для фотометрии по ПЗС-снимкам использует разные подходы для моделирования профиля звезды (так называемая PSF-фотометрия). Но в простейшем случае апертурной фотометрии измеряется сумма яркостей пикселей во внутренней апертуре минус фон. В данном случае так и было сделано, потому что оценивался блеск очень слабых звёзд, лишь немного выделяющихся над шумом фона.
В общем, ответ дан на вопрос, как понимать "3 сигмы" в упомянутой телеграмме, в дальнейшей дискуссии не вижу смысла.
Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #28 : 25 Січня 2016, 17:33:22 »
. - .

З практичної точки зору, вони беруть цю верхню межу із моделювань. В найпростішому випадку в них два джерела похибок - шум фону неба і пуасоновий шум корисного сигналу від об'єкту, оскільки сигнал квантований. Дальше вони рахують скільки фотонів (подій) їм дасть для даної експозиції зоря з певною магнітудою. Вони зупиняються на тій магнітуді, яка дає їм перевищення над всіма похибками S/N на рівні 3 сигма. Це і означає, що з ймовірністю 99.9% зоря слабша даної магнітуди. І 0.01% дається на те що вона насправді яскравіша за 21.2, але спостереження було невдалим, через збіг шумів фон неба + пуасоновий сигналу.
:facepalm:
Вы точно поняли, о чём текст той телеграммы? У меня лично серьёзные сомнения по этому поводу.
В тексте идёт речь о фотометрии на ПЗС-снимке - результате сложения 30 отдельных изображений в фильтре R и выдержками 180сек. О каком пуассоновом шуме тут вообще может быть речь?! Шуме чего? Это ж не счёт Гейгера, например, где считают каждое отдельное событие, а это ПЗС-снимок, где результатом падения отдельных квантов света на светочувствительные элементы ПЗС-матрицы мы получаем единицы яркости на снимке и их-то и измеряют и сравнивают. Не буду дальше тут углубляться в "физику" ПЗС-фотометрии, за подробностями отсылаю к спец.литературе.
Не понимаю, зачем вообще было начинать фантазии, применяя свои знания из других областей к той, о которой не особо в курсе, но люди работают с этим каждый день, например, сам ТС занимается фотометрией переменных звёзд по своим ПЗС-снимкам.
Конечно же в телеграмме шла речь исключительно о шуме фона. Отношение сигнала (изображения) звезды к шуму фона можно посмотреть в широко распространённом софте в графе "SNR", например, в том же MaxImDL, с которым ТС знаком.
Да, конечно, софт для фотометрии по ПЗС-снимкам использует разные подходы для моделирования профиля звезды (так называемая PSF-фотометрия). Но в простейшем случае апертурной фотометрии измеряется сумма яркостей пикселей во внутренней апертуре минус фон. В данном случае так и было сделано, потому что оценивался блеск очень слабых звёзд, лишь немного выделяющихся над шумом фона.
В общем, ответ дан на вопрос, как понимать "3 сигмы" в упомянутой телеграмме, в дальнейшей дискуссии не вижу смысла.

Рекомендую вам уважно почитати http://www.ucolick.org/~bolte/AY257/s_n.pdf Особливо абзац:
Noise in photon counting: “Poisson” or “shot” or “statistical” noise associated with
counting statistics (appropriate to counting the number of photons that arrive each time
interval). This comes from a binomial distribution with N → ∞ and “p” → 0. The
events (detections of photons) in one interval are independent of the events in the
previous or subsequent time intervals. For the Poisson distribution, the standard
deviation is just σ =N^0.5 where N is the number of detected events.

При складанні 30 окремих зображеннях ви зменшите Пуасоновий шум в 30^0.5, але ніколи його не позбудитеся. Власне в цьому і резон складання багатьох зображень.
Записаний

M_M

  • Клуб Астрополіс
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5068
  • Подяк: 1094
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #29 : 25 Січня 2016, 17:38:07 »
. - .

Polaris, от места применения смысл SNR не меняется. Мощность сигнала/мощность шума.

В случае отсутствия шума SNR = бесконечности. А сигма - никак не ноль. Ибо разброс отсчетов определяется не шумом, но особенностями самого сигнала. Для ярких объектов можно пренебречь фоном и шумами считывания (об этом вначале статьи на вики) и считать квантовый шум сигнала шумом. В случае слабых сигналов это не так.
Записаний

KMM

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 2244
  • Подяк: 55
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #30 : 25 Січня 2016, 17:41:36 »
. - .

Скрытый текст
З практичної точки зору, вони беруть цю верхню межу із моделювань. В найпростішому випадку в них два джерела похибок - шум фону неба і пуасоновий шум корисного сигналу від об'єкту, оскільки сигнал квантований. Дальше вони рахують скільки фотонів (подій) їм дасть для даної експозиції зоря з певною магнітудою. Вони зупиняються на тій магнітуді, яка дає їм перевищення над всіма похибками S/N на рівні 3 сигма. Це і означає, що з ймовірністю 99.9% зоря слабша даної магнітуди. І 0.01% дається на те що вона насправді яскравіша за 21.2, але спостереження було невдалим, через збіг шумів фон неба + пуасоновий сигналу.
:facepalm:
Вы точно поняли, о чём текст той телеграммы? У меня лично серьёзные сомнения по этому поводу.
В тексте идёт речь о фотометрии на ПЗС-снимке - результате сложения 30 отдельных изображений в фильтре R и выдержками 180сек. О каком пуассоновом шуме тут вообще может быть речь?! Шуме чего? Это ж не счёт Гейгера, например, где считают каждое отдельное событие, а это ПЗС-снимок, где результатом падения отдельных квантов света на светочувствительные элементы ПЗС-матрицы мы получаем единицы яркости на снимке и их-то и измеряют и сравнивают. Не буду дальше тут углубляться в "физику" ПЗС-фотометрии, за подробностями отсылаю к спец.литературе.
Не понимаю, зачем вообще было начинать фантазии, применяя свои знания из других областей к той, о которой не особо в курсе, но люди работают с этим каждый день, например, сам ТС занимается фотометрией переменных звёзд по своим ПЗС-снимкам.
Конечно же в телеграмме шла речь исключительно о шуме фона. Отношение сигнала (изображения) звезды к шуму фона можно посмотреть в широко распространённом софте в графе "SNR", например, в том же MaxImDL, с которым ТС знаком.
Да, конечно, софт для фотометрии по ПЗС-снимкам использует разные подходы для моделирования профиля звезды (так называемая PSF-фотометрия). Но в простейшем случае апертурной фотометрии измеряется сумма яркостей пикселей во внутренней апертуре минус фон. В данном случае так и было сделано, потому что оценивался блеск очень слабых звёзд, лишь немного выделяющихся над шумом фона.
В общем, ответ дан на вопрос, как понимать "3 сигмы" в упомянутой телеграмме, в дальнейшей дискуссии не вижу смысла.

Рекомендую вам уважно почитати http://www.ucolick.org/~bolte/AY257/s_n.pdf Особливо абзац:
Noise in photon counting: “Poisson” or “shot” or “statistical” noise associated with
counting statistics (appropriate to counting the number of photons that arrive each time
interval). This comes from a binomial distribution with N → ∞ and “p” → 0. The
events (detections of photons) in one interval are independent of the events in the
previous or subsequent time intervals. For the Poisson distribution, the standard
deviation is just σ =N^0.5 where N is the number of detected events.

При складанні 30 окремих зображеннях ви зменшите Пуасоновий шум в 30^0.5, але ніколи його не позбудитеся. Власне в цьому і резон складання багатьох зображень.
Я в курсе этого. Я лишь указал на вашу ошибку приплетать всё на свете к вполне конкретной практической задаче.
Всё, что вы пишете, всё это правильно "вообще", само по себе, но не имеет никакого отношения к понимаю, что же в телеграмме подразумевается под "3 сигма".

Polaris, от места применения смысл SNR не меняется. Мощность сигнала/мощность шума.

В случае отсутствия шума SNR = бесконечности. А сигма - никак не ноль. Ибо разброс отсчетов определяется не шумом, но особенностями самого сигнала. Для ярких объектов можно пренебречь фоном и шумами считывания (об этом вначале статьи на вики) и считать квантовый шум сигнала шумом. В случае слабых сигналов это не так.
Да-да, а какой же шум измерений будет при единичном измерении сигнала - изображения звезды - на одной снимке?

Опять это вечное на этом форуме "болото" приплетаний чего угодно, только не того, что относится к конкретному вопросу топика. :facepalm:
Записаний

M_M

  • Клуб Астрополіс
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5068
  • Подяк: 1094
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #31 : 25 Січня 2016, 17:42:10 »
. - .

KMM, матрица фотоаппарата - прямой аналог счетчика Гейгера с точки зрения анализа шумов. Разница только в количестве экземпляров счетчиков.
Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #32 : 25 Січня 2016, 17:47:50 »
. - .

Polaris, от места применения смысл SNR не меняется. Мощность сигнала/мощность шума.

В случае отсутствия шума SNR = бесконечности. А сигма - никак не ноль. Ибо разброс отсчетов определяется не шумом, но особенностями самого сигнала. Для ярких объектов можно пренебречь фоном и шумами считывания (об этом вначале статьи на вики) и считать квантовый шум сигнала шумом. В случае слабых сигналов это не так.
Так, але для цієї конкретної задачі із післясвіченням 21.2 (3 сигма) оцінювався саме із SNR порівнюючи сигнал від модельованої зорі певної магнітуди і від фонового шуму, який в них там є. Якби шум був 0, вони би післясвідчення напевно зареєстрували  :)
Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #33 : 25 Січня 2016, 17:48:37 »
. - .

KMM, матрица фотоаппарата - прямой аналог счетчика Гейгера с точки зрения анализа шумов. Разница только в количестве экземпляров счетчиков.
Принципової різниці між лічильником Гейгера і CCD нема.
Записаний

M_M

  • Клуб Астрополіс
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5068
  • Подяк: 1094
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #34 : 25 Січня 2016, 17:52:23 »
. - .

KMM, матрица фотоаппарата - прямой аналог счетчика Гейгера с точки зрения анализа шумов. Разница только в количестве экземпляров счетчиков.
Принципової різниці між лічильником Гейгера і CCD нема.
Я про те й кажу. Хіба що лічильник Гейгера не тільки кванти світла рахує.
Записаний

KMM

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 2244
  • Подяк: 55
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #35 : 25 Січня 2016, 17:57:06 »
. - .

Есть ли разница сделать измерение яркости пикселей на сумме снимков или усреднить измерения на серии снимков? Вот в этом разница, о которой я и упомянул (если я не ошибаюсь, счётчик Гейгера измеряет отдельно каждое событие, а за время экспонирования просто усредняет отдельные измерения). Авторы телеграммы пошли именно по пути усреднения снимков. Потому там речь идёт исключительно о "над фоном", а не о чём другом. К чему это дальнейшее переливание из пустого в порожнее?
Как же порой трудно тут с пониманием собеседника, о чём идёт речь. Сколько раз зарекался в это "болото" ввязываться...
Записаний

Polaris

  • Offline Offline
  • Повідомлень: 1693
  • Подяк: 77
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #36 : 25 Січня 2016, 18:06:12 »
. - .

Есть ли разница сделать измерение яркости пикселей на сумме снимков или усреднить измерения на серии снимков? Вот в этом разница, о которой я и упомянул (если я не ошибаюсь, счётчик Гейгера измеряет отдельно каждое событие, а за время экспонирования просто усредняет отдельные измерения). Авторы телеграммы пошли именно по пути усреднения снимков. Потому там речь идёт исключительно о "над фоном", а не о чём другом.
Так, буде різниця, в другому випадку ви отримаєте додаткові похибки пов'язані з дробуванням сигналу. Але в багатьох випадках для коректного визначення фінальної похибки потрібно робити компроміс між першим і другим підходом і використовувати ніж Джека https://en.wikipedia.org/wiki/Jackknife_resampling Я думаю, що автори телеграми пішли першим точнішим методом в даному випадку, оскільки сигнал дуже слабкий, тобто відсутній  :)
Записаний

M_M

  • Клуб Астрополіс
  • Offline Offline
  • Повідомлень: 5068
  • Подяк: 1094
Re: Что такое сигма зона ?
« Відповідь #37 : 25 Січня 2016, 18:33:05 »
. - .

Есть ли разница сделать измерение яркости пикселей на сумме снимков или усреднить измерения на серии снимков?
Разница есть, и очень большая с точки зрения загрузки процессора. 1 сложное вычисление на сумме vs 30 (в рассматриваемом примере) таких же, если просчитывать каждый снимок отдельно. Не считая того, в первом случае - простое суммирование, во втором - суммирование с погрешностью.
Записаний