ISO/Gain
Die Begriffe ISO und Gain bezeichnen prinzipiell das gleiche. ISO wird bei den DSLRs (digitale Spiegelreflexkamera) und Gain bei den Astrokameras verwendet. Beides sind Zahlenwerte, die ein Maß der Verstärkung angeben, die während der Umwandlung, der vom Pixel erzeugten Elektronen in ein digitales Signal angewendet wird. Dies ist nützlich, wenn nur sehr wenige Elektronen im Pixelspeicher vorliegen. Dadurch wird das Bild aufgehellt. Ein Vorteil eines hohen ISO/Gain ist es, dass mit steigendem Wert das Ausleserauschen abnimmt. Je höher die Verstärkung ist, desto weniger macht sich das Ausleserauschen bemerkbar. Jedoch sinkt durch die Verstärkung die full well capacity und damit der Dynamikbereich, da die Auswerteeinheit schneller einen ADU-Wert für die maximal mögliche Anzahl an Elektronen erreicht, obwohl der Pixelspeicher noch nicht voll ist. Helle Bildbereiche wie Sterne sind dann schneller ausgebrannt (Pixel sind gesättigt und komplett weiß). (Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=jRoVNht3csk)
Ziel ist es also, dass ein ISO/Gain eingestellt wird, bei dem die Pixel bei gegebener Belichtungszeit nicht in Sättigung geraten, und das Ausleserauschen möglichst gering ist.
Da bei hintergrundlimitierten Aufnahmen das Ausleserauschen keine Rolle mehr spielt (siehe Abschnitt zur Belichtungszeit), sollte also ein möglichst geringer ISO/Gain-Wert gewählt werden, um die Bilddynamik möglichst groß zu belassen und eine Sättigung zu vermeiden.
Es bietet sich bei CMOS Kameras an, maximal den Wert zu verwenden, an dem die Elektronik von einem Modus in einen anderen springt und das Ausleserauschen nach unten sackt. Eine höhere Verstärkung ist bei hintergrundlimitierten Aufnahmen nicht sinnvoll. Wenn, dann sollte die Verstärkung eher verringert werden, um die Bilddynamik zu steigern.
(Quelle: Vortrag von Robin Glover: https://www.youtube.com/watch?v=ub1HjvlCJ5Y)
Quelle: https://astronomy-imaging-camera.com/product/asi294mc-pro-color
Auch bei kurzen Belichtungszeiten muss ein niedriger ISO/Gain-Wert kein Nachteil sein. Durch kurze Belichtungszeiten werden wieder mehr Einzelbelichtungsaufnahmen erreicht, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis besser wird, und das höhere Ausleserauschen an Dominanz verliert.
Nur bei sehr kurzen Belichtungszeiten, der Verwendung von Schmalbandfiltern oder bei einem sehr dunklen Himmel, bei denen schwer eine Hintergrundlimitierung erreicht wird, sollte ein höherer ISO/Gain-Wert verwendet werden, um das Ausleserauschen gering zu halten.