Linearität und Sättigung mit der ASI 294 MC Pro

Den im Anhang zum DSLR-Handbuch der AAVSO beschriebenen Linearitätstest habe ich mit der ASI 294 MC Pro gemacht. Statt ISO 100 habe ich 0 Gain benutzt. Die Temperatur des Sensors wurde auf -10°C fixiert um gleichbleibende Ergebnisse zu erhalten. Als Objektiv diente das Samyang f = 135 mm. Als gleichmäßig beleuchtete, weiße Fläche diente eine Lacerta Lichtbox, die mit Papierblättern gedimmt wurde. Die Aufnahmen wurden mit SharpCap gemacht, wobei nur die zentralen 320 x 240 Pixel gespeichert wurden. Der Mittelwert dieser Pixel (berechnet von Fitswork in den Grün-Bildern) war dann der Meßwert. Die Meßreihe mit Belichtungszeiten von 2 bis 50 Sekunden wurde dreimal ausgeführt, schließlich wurden die Ergenisse der drei Meßreihen gemittelt und grafisch dargestellt:

Links: Mittelwerte der gemessenen Helligkeiten in ADU in Abhängigkeit von der Belichtungszeit in Sekunden (0 gain)
Rechts: Abweichungen von der Linearität in Prozent in Abhängigkeit von der Belichtungszeit in Sekunden

Bis zu einer Belichtung von 40 sec (14338 ADU, 87,5% Sättigung) ist die Linearität nahezu perfekt. Ein Fehler von einem Prozent entspricht ja nur einem Fehler von 0,01 mag in einer Helligkeitsmessung. Ein Fehler von 0,5% wird bei 44 sec (15692 ADU, 95,8% Sättigung) erreicht.

In einem ersten Anlauf hatte ich vergessen die Verstärkung auszuschalten, sie war noch auf 300 gain eingestellt. Außerdem hatte ich die erste Meßreihe schon kurz nach dem Einschalten der Kamera begonnen. Am Anfang dieser ersten Serie war der Wert für 6 Sekunden mit 1355 ADU kleiner als der Wert für 4 Sekunden mit 1525 ADU. Deswegen habe ich nur die letzten beiden Meßreihen für 300 gain gemittelt:

Links: Mittelwerte der gemessenen Helligkeiten in ADU in Abhängigkeit von der Belichtungszeit in Sekunden (300 gain)
Rechts: Abweichungen von der Linearität in Prozent in Abhängigkeit von der Belichtungszeit in Sekunden

Abweichungen von der Linearität, die kleiner als 0,5% sind, gibt es hier im Bereich von 4 Sekunden (1493 ADU, 9,1% Sättigung) bis 48 Sekunden (15877 ADU, 96,9 % Sättigung). Bis zu einer Sättigung von etwa 96% scheint die Linearität also gegeben zu sein. Einzelne Pixel können aber schon vorher gesättigt sein, da die gezeigten Werte ja Mittelwerte von jeweils 320 x 240 = 76800 Pixeln sind.