Ngc7331 en haute résolution au T250 maison

[christian_d 3 159]

Bonsoir

 

Citation

2 secondes... la magie des poses courtes

 

Hum.... Romain, je ne suis toujours pas convaincu par la magie des poses courtes sur des objets de faible luminosité... je veux dire en terme de gain RSB bien entendu, par rapport à un capteur CCD "classique" 

Mais je ne demande qu'à être convaincu .... par exemple un calcul de l'impact du bruit de lecture, si limité soit il, sur les centaines, voire les milliers de poses courtes cumulées ? Existe t il vraiment un avantage ?

 

A mon sens l'intérêt des courtes poses reste à ce jour l'absence d'autoguidage et monture couteuse, ou des très courtes poses (inférieures à la seconde) c'est l'interêt largement démontré face à la turbulence (je pense aux NP ou objets lumineux qui présentent suffisamment de flux pour minimiser l'effet du bruit de lecture).

 

Christian

[Roch 1 913]

Merci jc

 

Re-salut christian

 

Il y a 13 heures, christian_d a dit :

Hum.... Romain, je ne suis toujours pas convaincu par la magie des poses courtes sur des objets de faible luminosité... je veux dire en terme de gain RSB bien entendu, par rapport à un capteur CCD "classique"

Attention, je n'ai pas vraiment dit cela ici... pour moi la mage des poses courtes est surtout dans le piqué, notamment sur cette image où les bras sont bien faiblards. Mais puisque tu en parles, allons-y 

 

A mon avis, il faut bien séparer 3 notions : Le Rapport Signal sur Bruit (RSB) que l'on mesure en faisant le quotient du bruit de fond de ciel sur le bruit de lecture (sigma), le piqué de l'image ( FWHM ) et la capacité à voir des détails faibles sur l'image finale ( magnitude limite )
Tu seras d'accord que la magnitude limite d'une image dépend bien sur du signal reçu mais aussi du piqué. Donc si j'ai un avantage de piqué plus important que mon désavantage de signal ( que j'aurai de toute manière en poses courtes ) j'aurai un avantage au final sur la magnitude limite de l'image.

Exemple : si tu es à 3 sigma pour un temps de pose donné, en divisant ce temps de pose par quatre tu descends à environ 1.73 sigma . Dans la pratique, à 3 sigma, le fond de ciel d'une image est composé de 89% de bruit de fond de ciel et 11% de bruit de lecture, alors qu'à 1.73 sigma la proportion est de 67%/33%. En passant d'une efficacité de 89% à 67%, tu divises par 1,33 ton RSB. Maintenant, pour que la FWHM compense au moins cette diminution, il faut que les étoiles présentent un centre 1,33 fois plus lumineux sur l'image 2, soit une diminution de diamètre égale à sqrt(1,33) = 1,15 , ce qui est très peu au final.

Pour résumer cet exemple, on aura une aussi bonne magnitude limite chez quelqu'un qui image à 3 sigma et une FWHM de 2" que chez quelqu'un qui image en poses quatre fois plus courtes avec une FWHM de 1,74"

Après la question est de savoir si la fwhm descend déjà sur des poses de 2s... pour moi oui, mais je sais que tu penses l'inverse. Pourtant ce soir là, les conditions n'étaient pas si incroyables à mon sens. J'ai fait une petite soirée planétaire le lendemain dans des conditions qui me semblaient encore meilleures, et les résultats sont décents, mais loin d'être extraordinaires. La raison que j'invoque, est que si on considère la turbu comme un phénomène aléatoire, son impact sera toujours plus important avec le temps de pose unitaire qui monte. ( de la même manière que le bruit augmente indéfiniment en faisant une somme d'images, même s'il augmente moins vite que le signal, il augmente toujours. )
Après, la turbu n'étant pas vraiment un phénomène aléatoire, je peux me tromper.

Je suppose que l'avenir nous dira si j'ai eu un énorme coup de bol sur le seeing ce soir là ou si ce sont bien les poses unitaires de 2s qui parlent  

Concernant la tenue des poses courtes après un empilement de plusieurs milliers d'images, pour moi la pratique est très proche de la théorie. En faisant une moyenne, on est sensé avoir un sigma de fond de ciel égal au sigma d'une brute divisé par la racine carrée du nombre de poses, et j'ai pu le vérifier sur des stacks allant jusqu'à 10.000 images. Ca veut donc bien dire que la proportion de bruit de lecture est conservée - mais pas amplifiée ni réduite - avec un nombre conséquent d'images.

 

Romain
 

 

Modifié 1 août 2018 par Roch

[christian_d 3 159]

bonjour Romain

 

Citation

Concernant la tenue des poses courtes après un empilement de plusieurs milliers d'images, pour moi la pratique est très proche de la théorie. En faisant une moyenne, on est sensé avoir un sigma de fond de ciel égal au sigma d'une brute divisé par la racine carrée du nombre de poses, et j'ai pu le vérifier sur des stacks allant jusqu'à 10.000 images. Ca veut donc bien dire que la proportion de bruit de lecture est conservée - mais pas amplifiée ni réduite - avec un nombre conséquent d'images.

 

 

Je ne parle pas de sigma du fond de ciel mais de l'impact du nombre de courtes poses par rapport à de la longue pose "classique" en imagerie du CP à faible flux.

 

Prenons un exemple très simple, avec ton capteur et ton équipement :

- 10 poses courtes de 2 secondes 

 - 1 pose longue de 20 secondes, ... ce n'est pas vraiment de la longue pose, c'est juste pour l'exemple.

 

Les 10 X 2 secondes donnent le même signal que la pose unique de 20 secondes, Ok ?

Mais ce signal présente une "incertitude" que l'on limitera uniquement au bruit de lecture, toujours pour faire simple.

 

Nous dirons que cette incertitude de lecture du capteur est de 1 (toujours pour faire simple)

 

Dans le 1er cas, le bruit de la somme des 10 images de 2 secondes sera égal à racine carrée de 10 (= N poses, donc 10 x1), soit 3.3 environ , Ok ? J'ai bon ?

Mais dans le second cas le bruit de lecture de l'image unique de 20 secondes sera égal à 1.

 

On peut dire que le bruit de lecture sur l'image finale de 10 courtes poses de 2 secondes sera 3 fois plus important que celui de la "longue pose" de 20 secondes, J'ai toujours bon ?

 

Le signal accumulé étant le même dans les 2 cas, c'est l'image des 10 x 2 secondes qui présentera le moins bon RSB. La multiplication des courtes poses altére la detection finale, par rapport à l'image obtenue en longue pose.

Tu vois ce que je veux dire ?

Donc tu as tout intérêt à faire de la plus longue pose quand le signal n'est pas important (objets faibles). De toute façon avec 2 secondes tu choppes déja un max de turbu, donc tu ne gagnes pas grand chose en terme de seeing.

 

Amicalement

 

Christian

 

 

Modifié 1 août 2018 par christian_d

[Roch 1 913]

Je vois parfaitement ce que tu veux dire.

 

Mais si j'inclus le bruit de fond de ciel ( via le sigma ) dans l'équation, c'est justement parce qu'il est tout aussi important.

 

Un objet faible sera noyé de la même façon dans le bruit de lecture que dans le bruit de fond de ciel. Donc dans ton exemple, si le bruit de fond de ciel est supérieur au reste, il se peut que l'impact de la différence de bruit de lecture soit négligeable au regard du gain en finesse qui sera induit par le raccourcissement des poses.

 

Et justement, même à 2s unitaire, je pense que ça suffit pour réduire grandement la fwhm. Malheureusement, je n'ai pas la monture pour tester plus long de manière sûre 

Modifié 1 août 2018 par Roch

[christian_d 3 159]

Ok Romain,

 

Citation

Un objet faible sera noyé de la même façon dans le bruit de lecture que dans le bruit de fond de ciel. Donc dans ton exemple, si le bruit de fond de ciel est supérieur au reste, il se peut que l'impact de la différence de bruit de lecture soit négligeable au regard du gain en finesse qui sera induit par le raccourcissement des poses.

 

Tu veux parler du bruit photonique, je comprends.

Tout cela est à voir... mais je reste très dubitatif face à tes centaines de poses courtes. A mon sens il n'y a pas vraiment de magie dans la démarche.

Mais bon, le principal c'est de faire des images et de s'amuser.

 

[jean dijon 1 766]

Bonjour,

 

discussion trés interessante entre poses courtes et longues poses. Pour etre moins qualitatif j'ai un modele d'images CCD Bruit et magnitude limite des images CCD sur mon site (http://www.jeandijon.com/bruit CCD.htm#Bruit et magnitude limite des images CCD) qui permet (moyennant les hypotheses du modele) de comparer quantitativement pauses courtes et pauses longues.

Avec un 250mm j'arrive pour une heure de pause avec des pauses de 5mn à la magnitude 23 par contre avec des pauses courtes un peu au dessus de la magnitude 21 meme en diminuant l'ecart type de la turbulence de 2.5" à 1.6"  Evidemment le resultat depends de la taille du pixel CCD du bruit de lecture du CCD qui devient tres important...

maglimite_LP.xls

maglimite_PC.xls

En pause courte la resolution est bien meilleur mais en detectivité ce n'est pas le cas.  

Il n'empeche que les pauses courtes font des images superbe, l'ideal étant de combiner les deux approches

Je vous encourage à jouer avec la feuille de calcul pour voir si c'est conforme avec vos resultats. Cela m'interesse pour eventuellement faire evoluer le modele

 

jean

[Roch 1 913]

Bonjour Jean 

ça fait plaisir de voir que je ne suis pas le seul à aimer les chiffres  t'as poussé le concept très loin !
D'ailleurs il me semble que j'étais déjà tombé sur ta page par hasard. Je lirai tout ça à tête reposée.

Cependant, si je comprends bien ton comparatif, tu met d'un côté des poses de 5 minutes et de l'autre des poses de 2 secondes... ça fait une sacrée marche ! Moi je parlais d'un facteur 4 plus haut ^^
En ce qui concerne mon capteur, le bruit de lecture est mesuré aux alentours de 0.85/0.9 e- pour le réglage de gain que j'utilise pour imager. Même si les pixels sont petits ( 2.9 µ ) ça fait déjà une grosse différence.

Et j'ai voulu faire joujou avec ton fichier excel, mais il y a  quelque chose qui cloche : je ne comprend pas bien pourquoi le "nombre d'images dans le dark" influe autant sur la sensibilité au final... sachant que même en mettant le courant de dark à zéro, j'observe d'énormes variations en jouant sur le "nombre d'images dans le dark" ce qui à mon sens n'est pas normal

Mais bon. J'ai fait joujou avec les paramètres de mon setup en mettant le courant noir à 0 et le nombre d'images de dark à 10.000.000  pour pallier au problème ^^

Si tu veux essayer : T250/1300, photosites de 2.9µ et bruit de lecture à 0.9e- ; j'ai laissé le reste tel quel. ( même si le primaire n'est certainement plus à 92% de réflectivité  )

Pour des poses de 5 minutes à 2" de fwhm, pour la magnitude 22 en 1h j'ai un sigma de 4.6

Pour des poses de 2 secondes à 1.6" de fwhm, pour la magnitude 22 en 1h j'ai un sigma de... 5.7 ! Donc ça confirme mes dires

Si je monte la magnitude de fond de ciel à 22, j'ai un résultat équivalent en poses de 5 minutes et 2 secondes avec les fwhm respectivement à 2 et 1.6

Reste à solutionner cette histoire de dark qui me paraît très étrange. J'ai regardé vite fait, mais je pense que tu sauras mieux que moi identifier le problème, s'il y en a bien un comme je le suppose.

Romain

Modifié 3 août 2018 par Roch

[jean dijon 1 766]

Bonjour romain

 

le nombre de dark influence le résultat final car si tu ne fais pas suffisamment de dark en particulier si tu traites beaucoup d'images avec le meme noir (ici le noir est considéré comme ayant le meme temps de pose que l'image élémentaire) tu introduits un bruit corrélé (celui du noir) d'une image à l'autre d'ou la necessité de faire suffisament de noirs. Je ne pense pas qu'il y ait un probleme dans le modele je verifierais. Je pense que tu fais des films pour tes darks donc tu dois avoir beaucoup d'images (combien?) et un bruit (du bruit du noir) faible. Si tu doit rentrer un nombre de darks c'est le nombre d'images de ton film noir.

Mon comparatif etait le suivant pose de 2s sur une heure (ton cas) et longue poses de 5mn.  Ton facteur 4 signifie des poses de 8s j'ai bien compris? pour moi si c'est cela, 8s ce n'est pas réellement de la longue pose. Je suis sur que les images rapide sont tres interessantes, personnellement j'ai fait des essais mais sur les extensions faibles des galaxies je n'atteint pas tes résultats en partie à cause de mon fond de ciel (je suis quasiment en ville) . Je pars en namibie la semaine prochaine et je vais faire des essais. 

 

jean

[Roch 1 913]

Alors oui, je fais des darks ( et pas qu'un peu ) mais le nombre requis pour que l'impact soit minime me semble aberrant ici.
Je connais mon courant noir, il est d'environ 0.02e-/s à -20°C, c'est négligeable tant qu'on n'est pas en narrowband.

Si je rentre le nombre de darks que je fais habituellement ( soit entre 1/5 et 1/10 du nombre de poses ) je perds quasiment une pleine magnitude sur ton fichier pour 1h de pose totale ! Ca me paraît beaucoup.

Certes on introduit un bruit corrélé, mais un déplacement sur le capteur entre les poses est sensé pallier à ce problème, non ? Or, l'image se ballade constamment dans mon champ quand je shoote 

D'ailleurs, si je reprends l'exemple de ton setup, en multipliant le nombre de darks par 10 pour tes poses courtes tu gagnes une magnitude.
Je ne pense pas que faire des poses courtes à la CCD soit judicieux, et d'autant plus sous un ciel bien noir, mais bon courage pour tes essais

Romain

[jean dijon 1 766]

bonsoir Romain,

 

c'est sûr que le deplacement de l'mage sur le capteur ameliore les choses . j'arrive quand meme à la magnitude 22 avec tes chiffres et 1/10 d'images noires.

maglimite_LP2.xls

Cela serait interessant que tu mesures la magnitude limite de ton cliché. La sensibilté au nombre de noirs montre bien toute la difficulté du traitement de ce type d'images. Tu as essayé de voir ce que cela donne sans soustraire les noirs?

Pour mes essais de poses courtes je vais utiliser une asi 1600 pas ma camera CCD je suis d'accord avec toi il faut faire de la video

 

jean

[exaxe17 5 844]

Le 01/08/2018 à 20:00, Roch a dit :

Et justement, même à 2s unitaire, je pense que ça suffit pour réduire grandement la fwhm

C'est clair que l'amelioration est visible car l'EP de la monture n'est plus enregistré dans ton image. Comparé même à 30s ou même moins, ces defauts mecaniques font lisser les fins details.

 

[Roch 1 913]

Il y a 17 heures, jean dijon a dit :

Cela serait interessant que tu mesures la magnitude limite de ton cliché

Bon j'ai essayé, je pense être aux alentours de magnitude 22 en fouillant dans le bruit.
Le problème étant que peu de catalogues montent jusque là... donc j'ai utilisé le catalogue GAIA pour identifier quelques étoiles de magnitude 20 sur mon image, je mesure leur intensité sous IRIS, et je compare à celle des étoiles les plus faibles possibles. On a un facteur 6 environ, soit 2 magnitudes. Je confirme ensuite ces étoiles en me référant à d'autres images

Si je rentre les vrais paramètres de mon site ce soir là ( seeing à 1.2" , magnitude du fond de ciel à 20 et altitude 40 mètres ) le fichier excel me donne plutôt une magnitude limite théorique à 23 en 1h10 avec un nombre infini de darks. A mon avis, il faudrait contrôler l'aluminure des miroirs, qui ne sont certainement pas à 92% et 96% étant donné qu'ils ont 30 ans... du coup l'estimation me semble cohérente. Peut être aussi que le rendement de la caméra est différent de celui indiqué, malheureusement on n'a aucune donnée constructeur mais le pic est estimé aux alentours de 80% donc ça paraît bon.

La raison pour laquelle je met un nombre très grand de darks est que j'ai fait beaucoup de tests avec des quantités de darks différentes, allant jusqu'à en faire plusieurs milliers totalisant plusieurs fois la durée totale des poses. Et je ne vois aucune différence sur la magnitude limite de l'image traitée, probablement dû au déplacement entre les poses.. Donc ce "handicap" apporté par les darks n'a - à mon avis - pas lieu d'être.

 

 

Il y a 15 heures, exaxe17 a dit :

C'est clair que l'amelioration est visible car l'EP de la monture n'est plus enregistré dans ton image. Comparé même à 30s ou même moins, ces defauts mecaniques font lisser les fins details.

 

Oui mais même sans parler d'EP et de soucis mécaniques... il y a beaucoup de cieux qui permettent du seeing à 1.2" en longue pose en France ? à 40m d'altitude ?
Je ne sais pas, la bretagne c'est réputé pour le seeing ?

Soit j'ai eu une chance insolente pour mon premier essai au T250... soit c'est la durée de la pose qui est en cause, non ? D'autant qu'en visuel, encore une fois, les images étaient belles, mais pas non plus à tomber par terre. Les étoiles scintillaient encore pas mal, j'ai déjà vu des cieux plus stables.

Je ne sais même pas si ce cher Christian_d est déjà descendu aussi bas. Et pourtant, il doit en être à 1000 sorties au moins

Romain

Modifié 4 août 2018 par Roch

[peg51b 71]

Magnifique