Как бороться со смещением уровней смещения ПЗС (нулевой экспозиции)?

Медианные значения кадров смещения, поступающих с нашего учебного телескопа, смещаются вверх или вниз с каждым захватом. Например:

import glob, numpy as np, astropy.io.fits as fio, matplotlib.pyplot as plt

data = np.zeros((10,255,765), dtype=np.int)
for i, f in enumerate(glob.glob('bias_*.fit')):
    data[i,:,:] = fio.getdata(f)

print(np.median(data, axis=(1,2)))

[ 106. 106. 108. 108. 110. 108. 105. 106. 107. 107.]

Теперь, во время обработки данных, мы усредняем наши кадры смещения. Мы также отклоняем выбросы (минмакс или сигмаклип). Но если некоторые из наших кадров «сдвинуты» выше, чем другие, не будет ли это искажать усреднение (и особенно отклонение выбросов), так что мы можем вводить больше шума во время усреднения?

Чтобы дать вам представление о характере этих колебаний, я провел быстрый анализ: прочитал 10 кадров смещения, затем просмотрел их, вычитая каждый кадр из средней комбинации всех других кадров. Это дает мне что-то вроде «шумовых кадров», показывающих только, насколько каждый кадр отклоняется от медианы остальных. Ниже приведен код и распределение двух таких шумовых кадров.

noiseframes = np.zeros((10,255,765), dtype=np.int)
otherframes = np.ones(10, dtype=np.bool) # just a mask
for i in xrange(10):
    otherframes[:] = True
    otherframes[i] = False # exclude current frame from mask
    median_of_others = np.median(data[otherframes,:,:], axis=0)
    noiseframes[i,:,:] = data[i,:,:] - median_of_others

def plotdist(i):
    frame = noiseframes[i].flatten()
    x = np.arange(np.min(frame),np.max(frame)+1)
    y = np.bincount(frame-np.min(frame))
    plt.step(x, y, label=str(np.median(data[i,:,:])))

plotdist(4)
plotdist(3)
plt.xlabel('Difference from median [ADU]')
plt.legend()
plt.show()

Все шумовые кадры имеют почти идеальное гауссово распределение с почти постоянной полушириной, это просто центральное значение, которое смещается с каждым кадром.

Это приводит меня к нескольким выводам: во-первых, этот сдвиг действительно является сдвигом срединного значения, а не просто результатом чего-то вроде космических лучей; во-вторых, флуктуация является аддитивным эффектом и поэтому не связана с изменением усиления из-за разницы в напряжении или чего-то в этом роде.

Я также не смог найти никакой корреляции с температурой или временем, прошедшим с момента последнего считывания, о чем я на мгновение подозревал.

Возможно, это небольшие изменения во времени считывания?

Я не смог найти упоминания об этом виде артефакта в своих собственных конспектах курса. Это также не упоминается нигде в Интернете, который я могу найти.

Может ли кто-нибудь из вас помочь мне а) определить возможные источники таких колебаний и/или б) предоставить проверенную стратегию для решения этой проблемы во время обработки данных?