Intérêt echantillonnage serré en longue pose?

[mathieu80 1 102]

Bonjour à tous,

 

Quelqu’un pourrait il m’eclairer svp :

 

-setup 1 :  C9,25 + asi 1600 donne un échantillonnage de 206*3,8/2350= 0,33“ par pixel 

 

-setup 2 : 120ed f/7 + kaf 8300 donne un échantillonnage de 206*5,4/840= 1,32“ par pixel 

 

Avec le 1er setup la fwhm obtenue est de 8 soit une tache de diffraction de 8*0,33=2,65“

 

Avec le 2eme setup la fwhm obtenue est de 2 soit une tache de diffraction de 2*1,32=2,64“

 

Est ce que cela veut bien dire que les 2 setup produisent des images montrant les mêmes détails?

La mesure de la tache de diffraction mesurée sur les etoiles correspond elle bien à la finesse des détails observés dans les galaxies nébuleuses etc...?

 

je précise que ces mesures et cette question concernent la photo du ciel profond en longue pose bien entendu.

 

merci d’avance pour votre éclairage 

 

Mathieu 

[christian_d 3 150]

Bonjour,

 

Un avis :  la résolution de l'image est obtenue par l'échantillonnage de ton imageur, c'est la "fenetre angulaire" vue par un pixel de ton capteur. Dans le 1er cas tu obtiens 0.33" par pixel, donc 0.33" d'arc de résolution minimum, dans le second cas il est à 2.65", donc une résolution moins fine, moins "détaillée", si je puis dire. 

ça c'est la théorie.

 

En pratique il faut tenir compte de la turbulence qui met tout le monde d'accord.. C'est la turbulence qui dicte sa loi, elle va te permettre d'utiliser ou non un petit échantillonnage (= une résolution plus ou moins fine).

C'est donc un élément important qu'il faut connaitre, le fameux "seeing" qui vient de l'agitation du ciel mais également des turbulences locales (sites, environnement proche, murs, zones bétonnées, relief , tube, équilibrage température..etc...)

Donc si tu travailles à 0.33"/pix sous un ciel à 3" d'arc de "seeing" ta résolution sera limitée à 3" d'arc..  Tu comprends qu'il n'est pas forcément utile de travailler avec un petit échantillonnage sous un ciel "turbulent", cela ne sert à rien.

Toutefois il est recommandé d'utiliser un échantillonnage égal au 1/2, voire au 1/3 de la valeur de ton "seeing", cela pour exploiter au maximum la résolution theorique offerte par ton equipement. Ainsi, sous un ciel à 3" d'arc de seeing tu as intérêt à utiliser une échantillonnage de 1"/pix (= 1/3 de la valeur du "seeing"), bien sur tu peux également travailler à 2.5"/pix, mais tu seras un peu moins "performant", une façon de voir les choses, cela dépend ce que tu cherches à obtenir en terme de finesse d'imagerie, puisque c'est un peu l'objet de ta question, si j'ai bien compris.

 

Attention également au suivi de la monture, je ne t'apprends rien, dont les aléas rajoutent une dérive au "seeing" de ton environnement. Il est vain de tenter des images à 0.33"/pix avec une monture qui n'est pas capable d'assurer un suivi très précis.

 

Amicalement

 

Christian

http://www.astrosurf.com/chd

 

 

Modifié 29 septembre 2018 par christian_d

[DOLGULDUR 121]

Hello @mathieu80 tu pose une question tres interessante, car on reflechi trop souvent en terme de resolution theorique de l'instrument, sans considerer le critere de calcul de cette mesure (separation de deux sources ponctuelle au sens de Rayleigh en general, mais il y a aussi Sparrow, Schuster .. merci wikipedia).

 

A part si tu es un observateur d'etoiles doubles, la tache de diffraction donne en effet une information beaucoup plus riche. Mais il est vrai que qui peut le plus peut le moins, et que les details en ciels profond sont malheureusement souvent beaucoup moins contrastes que deux sources ponctuelles sur fond noir ! Donc en general, il est inutile de vouloir echantillonner plus que la resolution theorique de son instrument.

 

Mais surtout comme le fait remarque @christian_d la pire partie de l'instrument c'est souvent l'astmosphere qui est devant, et comme tu le verifie avec une etonnante precision, tes deux instruments ont l'air de donner une resolution similaire malgres un echantillonage tres different.

 

Mais quid du resultat en pose tres courtes ?

 

 

il y a 44 minutes, christian_d a dit :

Dans le 1er cas tu obtiens 0.33" par pixel, donc 0.33" d'arc de résolution minimum

 

Si utilisation des algorithmes de traitement d'image classiques, 0.33" d'echantillonage, c'est reconstruction (ou interpolation si vous preferez) fidele des details de 0.66" sans repliement.

L'instrument lui meme (la diffraction), et ses default, ainsi que le seeing agissent souvent comme un filtre passe bas "naturel", ce qui est bon, car cela te protege du repliement, donc te permet en principe de monter plus haut en echantillonage sans artefacts (mais sans rajouter de details non plus).

 

Cela peut en particulier se reveler utile car, on fait souvent semblant de l'oublier, mais nos capteurs a pixels carres n'ont pas la meme resolution dans toutes les directions (bah oui, et les diagonales !).

 

Mais a priori, pas d'interet non plus d'echantilloner a beaucoup moins de 2x le seuil acceptable estime par la courbe de reponse impulsionnelle de tout le systeme (instrument+imperfection+atmosphere), car tu va perdre en rsb pour des raisons liees a la taille des pixels.

 

Je ne m'y connais pas beaucoup en optique, mais a ma connaissance, la reponse impulsionnelle du systeme (tache de diffraction en l'occurence) agit comme une fonction de fenetrage, en principe, si tu trace sa transforme de fourrier, tu pourra avoir une bonne idee de la frequence de "coupure" acceptable pour laquelle tu considere que trop de details sont filtres.

 

Bon apres, si tu acquiert beaucoup d'images, avec quelques apriori du peut en principe recuperer de la resolution graces aux algos type drizzle. Je ne connais pas ces outils dans les logiciels astro classiques, mais je trouve que c'est une piste tres interessante pour avoir le choix de gagner encore un peu de resolution sans sacrifier son rsb avec des pixels trop petits, ou de la resolution acquisition avec des poses trop longues.

 

Cela souleve une question que je pose depuis un petit moment, je n'ai pas encore teste ccd inspector, mais est-ce qu'il permet d'afficher la tache de diffraction "moyenne" a une certaine distance du centre du capteur, et sa transforme de Fourrier ? Ca pourrait etre super interessant.

Modifié 29 septembre 2018 par DOLGULDUR

[mathieu80 1 102]

Merci pour vos réponses intéressantes :

christian regarde bien ma description stp , dans les 2 cas la taille des etoiles obtenue est de 2,65, d’ou ma question..et non pas 0,33 dans un cas et 2,65 dans l’autre (je parle de la tache de diffraction mesurée par fwhm en pixels * échantillonnage) . car sinon je suis au courant pour le reste (Nyquist etc...)et pour la turbulence qui dicte sa loi.

[mathieu80 1 102]

Doguldur en effet la question concerne la pose longue et les mesures que j’ai effectué car en pose courte le débat est bien sûr différent 

[christian_d 3 150]

re,

 

Citation

 je suis au courant pour le reste (Nyquist etc...)et pour la turbulence qui dicte sa loi

 

ah oui, j'ai mal lu, autant pour moi, bref je ne peux pas t''en dire plus.

Tu auras probablement d'autres avis intéressants.

 

Christian

[exaxe17 5 749]

Salut Mathieu,

Il y a 10 heures, mathieu80 a dit :

Avec le 1er setup la fwhm obtenue est de 8

Comment tu trouves ce chiffre? c'est une valeur que tu as obtenue sur une image?

[mathieu80 1 102]

Salut exaxe oui en effet c’est la fwhm médiane sur une image brute 

[mathieu80 1 102]

J’ai arrondi mais c’était 8,01 je crois ...

[mathieu80 1 102]

Doguldur en effet la résolution obtenue sur les 2 images  d’apres mes calculs est là même, ce qui est tout de même étonnant car cela pose la question de l’interet D’avoir un instrument avec longue focale et diamètre important ... du coup je me demandais si mon raisonnement était bon de prendre la taille des etoiles comme référence pour calculer la résolution sur les détails autres que les etoiles (galaxie nébuleuses etc...)?

[christian_d 3 150]

Citation

Doguldur en effet la résolution obtenue sur les 2 images  d’apres mes calculs est là même, ce qui est tout de même étonnant car cela pose la question de l’interet D’avoir un instrument avec longue focale et diamètre important ... du coup je me demandais si mon raisonnement était bon de prendre la taille des etoiles comme référence pour calculer la résolution sur les détails autres que les etoiles (galaxie nébuleuses etc...)?

 

 

Cette fois j'ai bien lu...

Dans les 2 cas ton seeing est de 2.6, donc effectivement tu auras la "même résolution" limitée par la qualité de ton ciel

Donc dans ces conditions autant rester à 1.3/pix avec le Kaf, tu ne seras pas suréchantillonné

 

Christian

 

 

Modifié 30 septembre 2018 par christian_d

[mathieu80 1 102]

Ok merci beaucoup christian, donc en gros avec un ciel qui ne descend jamais sous les 2“, ce qui est le cas de 90% des astrophotographes en France, il est donc suivant ce raisonnement inutile de faire de la longue pose avec des instruments à longue focale (supérieur à 1000mm en gros )?

 

je re précise bien « en longue pose »

[mathieu80 1 102]

On aura au final la même résolution sur l’image, que l’on utilise une fsq 106 ou un c14 pour le dire autrement ?

[christian viladrich 7 672]

Attention à ne pas confondre la notion de tache de diffraction et le diamètre de l'image d'une étoile formée par un instrument étant donnée la turbu, différentes aberrations et les problèmes de suivi.

 

- Le C8 donne une tache d'Airy dont le diamètre est de 1.25 secondes d'arc dans le vert.

-  Sur la lunette de 120 mm, le diamètre de la tache d'Airy est de 2.09 secondes d'arc dans le vert.

- tu peux également calculer la FWHM par la formule lambda/D (en radians).

 

En longue pose, le diamètre d'une étoile au foyer d'un instrument en imagerie longue pose est fixé par le seeing, plus précisément le paramètre de Fried r0. La FWHM des étoiles est alors égale à lambda/ro (en radian) et non plus lambda/D.

Cela suppose bien évidement que l’échantillonnage soit suffisamment fin pour "échantillonner" correctement le faux disque des étoiles (voir les valeurs données par Christian).

 

Sinon, la valeur de la FWHM des étoiles (à nouveau il ne s'agit pas de la tache de diffraction) permet effectivement de qualifier la résolution d'une image longue pose. C'est un estimateur pratique.

 

Si tu veux aller plus loin dans la question de la résolution des images et des instruments, tu peux regarder la notion de "fonction de transfert de modulation".

 

[mathieu80 1 102]

Merci Christian, ok en effet je parlais du diamètre  des etoiles formées sur l’image que j’ai vraisemblablement confondu avec la notion de tache de diffraction.

je vais regarder cela de plus près avec les lotions que tu décris.

 

quoiqu’il en soit le raisonnement semble correct : 

 

un c9,25 avec asi1600 (échantillonnage 0,33“) ou une L120 f/7 avec kaf8300 (échantillonnage 1,32“) donnent des images avec les mêmes détails en travaillant sous un ciel de 2,5“ de seeing... c’est quand même surprenant je trouve par rapport à ce qu’on peut lire ci et là car la plupart des gens travaillent sous un ciel qui n’offre pas un meilleur seeing que cela.... et pourtant beaucoup travaillent avec des longues focales pour faire des galaxies etc alors qu’une lunette de focale moyenne peut donner les mêmes résultats en terme de détails !

 

 

[christian_d 3 150]

Oui, c'est le ciel qui fixe la résolution, Le fait de sur échantillonner (ex 0.33/pix) n'apporte rien mieux, et, à mon avis, ce rapport va limiter le flux et allonger inutilement les temps d'expo;

Avec un ciel à 2.6 tu peux optimiser en cherchant un échantillonnage à 0.9"/pix minimum, mais ce n'est pas toujours possible.

 

 

 

 

[christian viladrich 7 672]

+1 avec Christian :-)

 

Ensuite, il y a un cas très particulier qui est celui de la photo d'objet faible en utilisant une technique d'imagerie planétaire. Dans ce cas, on se rapproche des échantillonnages utilisés en planétaire, avec des temps de pose très courts. Mais faut le ciel qui va bien ;-)

[marc jousset 709]

Tout cela est bien théorique... Sans parler des cibles choisies. En CP sur des galaxies et de longues focales, oui, l’intérêt de bien choisir son échantillonnage est évident car dans ce cas là, on cherche vraiment de la résolution, un  peu comme en planétaire quelque part. Après, sur des objets très diffus comme les nébuleuses, je ne suis pas bien sûr de l’intérêt de la chose...

Marc

[ValereL 15 378]

Sans aller dans la grosse théorie, et Stéphane l'a démontré sur pas mal de nébuleuses planétaires, la courte pose permet d'augmenter sensiblement la résolution dans le cas de bonnes conditions. On se rapproche ainsi du pouvoir de résolution de l'instrument comme dans les acquisitions planétaires. Le pendant restant le manque d'infos en luminance par rapport à des poses longues classiques. Mais bon, sur certaines nébuleuses planétaires, ce désavantage est secondaire en fonction des objectifs de l'utilisateur.

Sinon, bah comme les intervenants précédents, l'échantillonnage serré pour des temps de poses disons supérieurs à 100ms ( voire moins ) ne servira strictement à rien, les conditions dictant la loi sur la résolution obtenue.

[mathieu80 1 102]

C’est bien pour cela que j’ai Précisé « en pose longue » car on a tous bien compris qu’en pose courte les arguments sont autres...

 

le résumé de ma question est : 

une fsq 106 apporte elle vraiment autant de détails sur des petites galaxies qu’un c14 en pose longue sous un ciel à environ 2,5“ de seeing ?

 

la réponse semble être que oui !

[mathieu80 1 102]

Autrement dit l’utilisation d’un télescope à longue focale pour obtenir un echantillonage bas n’a d’interet EN LONGUE POSE que sous un ciel exceptionnel, avec un seeing de l’ordre de 0,5 à 1,5“ grand maximum.

 

[ValereL 15 378]

Oui j'ai bien compris également 😆 ta question Mathieu, mais il me semble que pas mal d'intervenants t'ont répondu en fait. Alors, maintenant si le C14 est super bien réglé et qu'il suit parfaitement avec un échantillonnage adapté à la caméra, possible qu'il fasse mieux dans des conditions disons moyennes. C'est toujours le même problème, il y a la théorie et la réalité sur le terrain !

C'est une affaire qui concerne l'imageur, les infos glanées sur le forum sont toutes relatives dans ton cas, enfin bref faut pratiquer, faire des essais en mettant la théorie de côté de temps en temps...

[Colmic 4 007]

Il y a 6 heures, mathieu80 a dit :

le résumé de ma question est : 

une fsq 106 apporte elle vraiment autant de détails sur des petites galaxies qu’un c14 en pose longue sous un ciel à environ 2,5“ de seeing ?

 

la réponse semble être que oui !

 

C'est tout l'objet de ma réflexion actuelle.

J'ai un A7S que je monte sur ma FSQ106. Je m'éclate comme un fou, rapport plaisir/emmerdement maximum, mais le soucis c'est que les petites galaxies me sont hors de portée.

Donc je vais recevoir d'ici 1 jour ou 2 une Altair 183MM en test (avec des pixels de 2.4µ. 0.93" par pixel au foyer F/5 de la FSQ, 1.28" par pixel avec le réducteur à F/3.6 quand le seeing sera mauvais).

 

Voici un exemple d'image que je rêve de faire avec ce setup : 30x120s de pose !!

 

 

[ValereL 15 378]

Salut Michel,

 

tu risques de cartonner avec le réducteur et cette cam, F/D 3.6 c'est l'idéal ! Et pis au niveau de l'échantillonnage, ça va te changer de l'A7s en sous échantillonnage notable déjà au foyer de la lunette avec ses pixels de 8 microns ! Tu devrais exploser la résolution non ?

 

[mathieu80 1 102]

Ben justement valereL c’est pas d’la théorie c’est de la pratique et des mesures concrètes qui m’ont amenées à ce post... meme résolution obtenue avec un c9 qu’avec une L120...