T450

Cmos vs ccd en images

Recommended Posts

Posted (edited)

Bonjour à tous,

J'ai profité d'un petit séjour sur Mars fin juillet début août pour tester une asi183MM (merci Bruno!) et lui tirer un peu les vers du nez ;).  La corolle de M57, assez faible, est assez difficile à capturer. J'ai d'abord essayé avec un CCD ICX814 en bin2, puis avec le CMOS IMX183 en bin3 afin d'obtenir le même échantillonnage. Tout est égal par ailleurs sauf la nuit, puisqu'il s'agit d'images à deux jours d'intervalle, avec cependant les mêmes conditions (les fwhm sont d'ailleurs très semblables sur les fit). Je n'ai sélectionné que quelques unes des meilleures images de chaque série pour optimiser la comparaison, 2x10mn pour le CCD et 4x5mn pour le CMOS. Les images sont prises avec le même filtre Ha (12nm astronomik). Elles sont juste pré-traitées avec les seuils bien resserrés sur la corolle. Les fit sont , la comparaison est plus fine sur celles-ci.

Le télescope est un newton 253/1472 (avec paracorr2) visible ici.

J'ai quelques images en luminance dont la fwhm laisse rêveur (pour moi en tout cas), cela fera l'objet d'un autre post, et l'image finale en LHaRVB risque de prendre un moment au traitement :)

Nathanaël

ICX814

m57-h-2x10mn-bin2-icx814-p.jpg

IMX183

m57-h-4x5mn-bin3-imx183-p.jpg

Edited by T450
  • Like 1
  • Love 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
Publicité
En vous inscrivant sur Astrosurf,
ce type d'annonce ne sera plus affiché.
Photographier la Lune
Guide complet pour la photographier de la Lune.
Information et commande sur www.photographierlalune.com

Ben . . . je sais pas qui est qui, mais celle du haut est nettement meilleure :)

Bonne soirée,

AG

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

merci pour les images et infos.

 

Question importante :

 

les capteurs sont refroidis? à quelle température?

 

Et quel gain pour la CMOS ?

Edited by olivdeso

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Alain, Jérôme, Chris, j'ai rajouté la légende pour éviter d'avoir à cliquer sur le lien ;)

Olivier : -15°C pour l'IMX183, -20°C pour l'ICX814, gain unitaire "coché"pour le cmos, low gain (0.36e-/adu) pour le ccd.

Nathanaël

 

 

 

 

Edited by T450
  • Like 1
  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

merci pour les infos.

 

ce sont bien des images empilées? non calibrées? j'ai un doute à cause des rayures sur la cmos et de l'entête des fit.

 

c'est intéressant de comprendre le pourquoi de la différence.

 

il peut y avoir :

 

- la lune

- la température des capteurs : la CCD Sony est extrêmement peu bruitée, à -20C même plus besoin de faire de dark.

La Cmos est nettement plus bruitée avec la température. Il faudrait la refroidir plus si c'était possible.

- gain : le gain unitaire me paraît un peu faible sur la CMOS pour du Halpha. il faudrait mettre plus pour diminuer le bruit de lecture.(d'autant que la CCD a elle aussi un gain élevé).

- le binning : la CDD binne bien, la cmos moins...

 

 

 

Edited by olivdeso

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 2 minutes, olivdeso a dit :

ce sont bien des images empilées? non calibrées? j'ai un doute à cause des rayures sur la cmos et de l'entête des fit.

Prétraitées dark et offset puis empilement médian : les seuils sont très très resserrés, voir les fit

il y a 3 minutes, olivdeso a dit :

La Cmos est nettement plus bruitée avec la température. Il faudrait la refroidir plus si c'était possible.

Je n'ai pas eu l'autorisation de son propriétaire :)

il y a 3 minutes, olivdeso a dit :

le gain unitaire me paraît un peu faible sur la CMOS pour du Halpha

J'ai fait simple, c'est la première fois que j'en utilisais une. De toute façon, je ne l'ai plus, et c'est assez fastidieux de changer de caméra juste pour quelques tests ;)

Nathanaël

  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

ok merci beaucoup pour toutes ces infos et ce test.

 

ça montre bien qu'une CMOS demande plus de travail pour arriver au même niveau que les meilleures CCD.

- il faut refroidir un max (comme toujours en bande étroite), mais beaucoup plus critique sur les CMOS que les meilleures CCD comme ce Sony.

- il faut bien augmenter le gain en bande étroite. pour diminuer le bruit de lecture.

 

-> il serait intéressant d'avoir les darks flats offset si tu peux, 2 de chaques au même endroit (pour passer ça dans ISIS) et un fit de chaque si tu les as sous la main.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

J'essayerais de faire un petit envoi sur le premier lien avec les fit.

En bruit de lecture, ça fait environ 6e- pour le 814 en bin2 et 10e- pour le 183 en bin 3 (mesurés avec le sigma sur la différence de 2 offsets /1.414). Petit désavantage au cmos à cause du bin 3 pour ce test.

Nathanaël

Edited by T450

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

merci pour les infos.

 

Le bruit de lecture plus élevé du cmos en bin 3  explique au moins une partie des choses.

vu la différence de bruit de lecture le cmos demanderait des poses unitaires 2,6 fois plus longue que le CCD.

 

En bin 1 à gain 120 (1e-/ADU) le bruit de lecture théorique est de 2.1e- d'après le site ZWO pour la 183MM pro. donc à priori plutôt 6,3 en bin 3 comme la CCD en.bin 2. bizarre...

 

le ccd a un bruit de lecture assez faible en bin 2, à peine plus qu'en bin 1, c'est sa force.

Edited by olivdeso

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Salut Nathanaël

 

Le cmos ne gagne rien au binning.. donc oui ce test avantage les ccd mais c'est "normal" ; tu aurais également pu faire 2x10mn au lieu de 4x5 pour quelque chose de vraiment identique ;) ( mais je ne sais pas si ça aurait changé grand chose... ici difficile de savoir si c'est le bruit de lecture, le bruit thermique ou le bruit de fond de ciel qui est limitant )

 

Un autre point, même si le rendement quantique de l'imx183 est très bon, le pic est très loin de la raie h-alpha, ou le rendement est correct sans plus ( 50% en gros ) ; dans l'oIII on aurait certainement quelque chose de plus flatteur ;)

 

Et même remarque qu'au dessus pour le gain... plus élevé = moins de bruit. ( dans la limite du raisonnable vis à vis de la saturation des pixels )

 

Allez, un autre test ? en bin1 avec la ccd, et bin1.5 en cmos, plus les bons paramètres ? ( sisi c'est possible, ça s'appelle une réduction de l'image finale à 70%... puisque ça revient exactement au même que du binning sur un cmos :D )

 

Edit : je viens de voir que tu n'avais plus la cam... une autre fois ;)

 

Romain

Edited by Roch

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
Le 20/08/2019 à 23:58, T450 a dit :

Prétraitées dark et offset puis empilement médian : les seuils sont très très resserrés, voir les fit

 

Aïe... pourquoi médian ? juste pour l'aspect visuel ? C'est très mauvais pour le rsb généralement...

 

Et en plus ça n'affectera pas l'image ccd ici puisque avec seulement deux images, c'est bien la moyenne des deux qui est calculée...

 

Vas-y, balance l'empilement par moyenne de l'image cmos :D

 

Bon peut être que ça ne changera absolument rien, mais pour moi c'est pas une bonne méthode.

Edited by Roch

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Bonjour Nathanael,

 

Merci pour ce test, une image qui vaut bien mieux que de longs discours et des dizaines de pages sur les forums.

Serait bien que tu fasses des mesures de RSB "moyennes" sur quelques (mêmes) signaux à partir des 2 images, CCD et Cmos. Sinon tu m'expédies en MP les 2 images compilées au format natif (sans aucun post traitement).

 

Amicalement

 

Christian

 

 

Edited by christian_d

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bonjour à tous,

il y a 31 minutes, christian_d a dit :

Sinon tu m'expédies en MP les 2 images compilées au format natif

 

Le 20/08/2019 à 19:51, T450 a dit :

Les fit sont

 

Romain, je suis globalement d'accord avec ce que tu écris, on pourrait affiner les tests, mais je ne pense pas que ça changera grand chose. En l'état, ça montre que les deux technologies se valent à peu près, et que le CCD n'est pas dépassé par le CMOS au jour d'aujourd'hui.

 

Nathanaël

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 2 minutes, T450 a dit :

Romain, je suis globalement d'accord avec ce que tu écris, on pourrait affiner les tests, mais je ne pense pas que ça changera grand chose. En l'état, ça montre que les deux technologies se valent à peu près, et que le CCD n'est pas dépassé par le CMOS au jour d'aujourd'hui.

 

Tu as sans doute pris la pire situation possible pour ce capteur cmos, ajoutée aux biais méthodologiques mentionnés ci-dessus qui vont tous dans le sens de la CCD ;) ( probablement sans grande incidence, je te l'accorde )

 

Donc même si je te remercie grandement et sincèrement de te décarcasser pour produire ces tests, je trouve ta conclusion hâtive ;)

 

Ceci étant, tant qu'on est dans une situation où le bruit de fond de ciel est facteur limitant ( poses suffisamment longues sur un capteur suffisamment refroidi ), les CMOS ne dépasseront jamais vraiment les ccd en imagerie longue pose, tout simplement parce qu'au dessus de 80% de rendement quantique, il n'y a plus beaucoup de marge de progression possible.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bon faut dire aussi qu'on compare une caméra à plus de 3500 euros et une low cost à 1100 euros :)

C'est plutôt flatteur pour la 183 d'ailleurs !

 

@Roch et @olivdeso pour en revenir à la 183...

 

Je pars la semaine prochaine sous un excellent ciel dans la Drôme.

Quels seraient les meilleurs réglages à utiliser, en LRVB et en H et O ?

J'ai des discours très différents ici et là.

Jon Rista par exemple conseille un gain à 53 et des poses de 10 minutes en narrowband.

D'autres sur WA ont de bons résultats à gain 270 et des poses de 5 minutes.

 

Une dernière question : vous savez que j'utilise l'ASiair avec ma 183. Celle-ci est en USB2 uniquement.

Est-ce que le fait de brancher la 183 en USB2 peut avoir une incidence sur le bruit ?

J'ai l'impression que mes images à l'ASiair sont plus bruitées qu'avec le PC. Ou peut-être que je me fais une idée :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bon, je ne suis pas spécialiste narrowband, mais dans mon idée, tant que l'objet principal n'est pas saturé, augmenter le gain ou le temps de pose unitaire ne peut pas être une mauvaise idée.

 

Après, pour décider quoi augmenter... en me basant sur les courbes fournies par ZWO, même au gain zéro, je pense qu'il est plus intéressant de monter d'abord le temps de pose en priorité sur le gain. Une fois que tu as atteint ton maximum acceptable ( avions / satellites / nuages / tout ça ) , là monter le gain est intéressant, si tu penses pouvoir gagner encore.

 

Pour savoir jusqu'ou monter, c'est toujours la même histoire, une fois qu'on est à "3 sigma" ( c'est à dire quand la valeur de bruit fond de ciel sur une brute est 3 fois supérieure à celle du bruit de l'offset ) on peut dire que c'est pas mal, tu es à 89% du potentiel maxi.

En pratique, monter à 4 ou 5 sigma te fera gratter encore un peu de RSB. ( 94% à 4 sigma, 96% à 5 sigma )

 

Et bien évidemment, refroidir le plus possible, surtout en narrowband, où le bruit thermique devient vite un problème. Là un f/d court aura l'avantage.

 

Mais il ya peut être des spécificités de l'asi183 sur des poses très longues que j'ignore et qui changent la donne...

 

Romain

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 56 minutes, Colmic a dit :

Est-ce que le fait de brancher la 183 en USB2 peut avoir une incidence sur le bruit ?

 

Ce serait étonnant, mais ça s'est vu il me semble... à l'époque des webcam je crois me souvenir qu'il y avait une histoire de bruit variable selon l'isolation du cable...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Intéressante cette comparaison entre un bon CMOS et une bonne CCD.

 

Il ne faut pas opposer les 2 mondes, mais tirer le meilleur de chacun dans son cadre d'emploi.

 

Ce que j'en retiens, c'est que ce petit CMOS chatouille bien les baskets de la CCD (sans l'égaler ici), alors qu'il est employé au coeur du domaine de la CCD (binning, poses longues, gain faible, peu d'images). Il s'en sort très bien je trouve, et ça malgré les 5°C de différence de refroidissement.

 

Dans la zone de confort des CMOS :

 

  • Gain plus élevé pour réduire le bruit de lecture (point fort des CMOS)
  • diminuer le temps de pose unitaire pour réduire le signal thermique (point faible des CMOS VS CCD)
  • Pas de binning (qui apporte peu en software) pour conserver un échantillonnage plus intéressant que la CCD à focale moyenne
  • Multiplication des poses pour reconstruire la dynamique à l'empilement (compensation du gain élevé qui détruit la dynamique).

 

Je pense que le résultat serait également intéressant.

 

Et comme le dit COLMC, le rapport performance/prix est parlant ;)

 

Mais encore une fois. Rien ne sert d'opposer les outils. C'est leur usage dans leurs domaines d'emploi optimaux qui compte au final, à mon avis.

Merci pour ce partage.

 

JF

 

 

Edited by jeffbax
  • Love 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a une heure, Colmic a dit :

Est-ce que le fait de brancher la 183 en USB2 peut avoir une incidence sur le bruit ?

J'ai l'impression que mes images à l'ASiair sont plus bruitées qu'avec le PC. Ou peut-être que je me fais une idée

 

Salut,

 

c'est surtout la qualité du câble et de la connectique qui joue du peu que j'en ai vu. Un OFFSET et un dark te permettrait de lever le doute. J'ai eu un cable USB 2 récupéré d'une imprimante qui me faisait des OFFSET tout pourris.

 

JF

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 40 minutes, jeffbax a dit :

Intéressante cette comparaison entre un bon CMOS et une bonne CCD.

un bon CCD .... apparemment il n'égale pas le très réputé KAF 8300

http://www.swagastro.com/real-world-comparison---kodak--sony-chip.html

 

Il y a 1 heure, Colmic a dit :

J'ai l'impression que mes images à l'ASiair sont plus bruitées qu'avec le PC

le câble peut être à l'origine de ces problèmes ; comme le chipset ou l'alimentation du PC (question de filtrage ou de masse ).

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a une heure, jeffbax a dit :

Multiplication des poses pour reconstruire la dynamique à l'empilement (compensation du gain élevé qui détruit la dynamique).

Ça c'est un point qui m'intéresse puisque justement c'est un argument en défaveur des CMOS. Pourrais-tu développer ce point ou m'indiquer des liens vers explications.

Pour continuer sur cette voie, je me demande ce que notre oeil est capable de distinguer comme nombre de nuances de gris.

Puis, quel est l'intérêt d'avoir un capteur 12, 14 ou 16 bits puisque ça se termine très souvent par une une image jpeg en 8 bits ?

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
il y a 34 minutes, Jean-Marc_M a dit :

Ça c'est un point qui m'intéresse puisque justement c'est un argument en défaveur des CMOS. Pourrais-tu développer ce point ou m'indiquer des liens vers explications.


En admettant que tu aies 4 images avec 8 bits de dynamique "réelle", en les additionnant, tu te retrouves avec 9 bits de dynamique, car la valeur haute de l'image a été multipliée par 4 alors que l'amplitude du bruit de fond a été multiplié par 2 seulement.
C'est pourquoi en poses courte on n'hésite pas à pousser le gain très fort en sacrifiant la dynamique de départ. Par exemple avec 4000 images on regagne 6 bits de dynamique au final ;)

La dynamique de notre oeil n'est pas linéaire comme celle de nos capteurs ou de nos ordinateurs... donc même 16 bits peuvent être insuffisants si l'on veut à la fois faire ressortir de faibles extensions et des zones lumineuses d'une manière visuellement plaisante et "réaliste"... fussent-elles étalées sur seulement 8 bits à la fin.

 

Edited by Roch
  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now



  • Similar Content

    • By Loup Lunaire
      Bonjour les lunaires,
       
      J'ai profité de l'occasion hier matin et étant bien haut perché pour faire des plans serré sur Sélène.
      Ce sont les meilleurs images réalisées depuis mes débuts en CCD, puis CMOS. J'ai poussé la lunette dans ses derniers retranchements, je pense que si j'avais une version USB3 et un portable plus véloce, un gain substantielle serai de la partie.
      Comme d'habitude la première faites au Sony avec une vue global.
      Par la suite une série de deux mosaïques (nord/sud) sauf pour Copernic, associé avec la barlow x2 Takahashi.
      Couche verte isolé, car avec les différentes colorimétries des images c'était plus simple et propre. Dommage qu'il me manquait un bout d'image, j'aurais pu faire d'un bout à l'autre.
      Traitements: ASTROSURFACE + ASTRAIMAGE + MICROSOFT ICE (balèze ce logiciel)  et PSCS2 pour le bandeau.
       
      Mea culpa:  il y a une erreur dans la description c'est Erastosthène et non Copernicus sur la mosaïque lunaire.
       
       
      Bon ciel lunaire
       

    • By CB7751
      HOO qu'elle est belle cette cible.
      Prise sur deux nuit, avec quelques difficultés pour la couche Ha j'ai pu avoir dans les 5h et 6h30 de O3, première utilisation du Nikon 105mm F1.4, fermé à F2.8 pour cet essai. Cam ASI183MM Pro.
      Très content de ma photo finale,  juste un soucis bizarre sur une partie de l'image (gauche/bas gauche) les étoiles des deux couches ne sont pas alignées.. comme j'ai shooté jusqu'au matin ca correspond à l'endroit qui descend sur l'horizon il y a eu je pense une distorsion en fin de scéance car les brutes sont impeccables sans coma.
      La photo est assez largement recadrée, sur la full c'est pire les étoiles sont dédoublées avec une légère trainée dans ce coin.
       
       
       

    • By T450
      Bonsoir,
      Voilà les résultats de tests réalisés avec une asi183 (cmos) et une qsi690 (ccd).
      Échantillonnage équivalent (0.5"/p) grâce au réducteur asa x0.73 pour l'asi 183 et au paracorr2 pour la qsi690. Newton 253/1280 (x1.15 paracorr).
      De longues discussions préalables aux tests ici.
      Ça n'a pas été sans mal, je ne ferais pas ça tous les jours
      Avec ces histoires de 12bits étalés sur 16 bits pour la cmos, les chiffres sont peut-être à interpréter. Mais les images montrent bien que les deux mondes sont encore aujourd'hui équivalents, au moins en détection (il faudrait se pencher sur les problèmes de dynamique etc...)
      Les images sont prétraitées (100 biais, 20 darks).
      A vos commentaires qui ne manqueront pas je suppose!
      Nathanaël
       
      EDIT : ATTENTION : ERREUR SUR LES MESURES voir ici
       
       

       
    • By Haltea
      Salut , je vous présente mes dernières prises
      D'abord m15 et m 57 ou j'avais toujours de gros problèmes d'étoiles. Je me suis rendu compte par la suite que mon primaire était trop serré. 
      Apres un peu de bricolage, c est enfin la fin des étoiles moches , elles sont nettement mieux sur le 3eme cliché.
      M57 : 3 secondes de poses , 2 heures en tout, barlow televue x2
       
      M15: 1 seconde de pose, 1 heure en tout
       
      NGC 7023: 5 secondes de pose, 2h40 en tout
      Le tout avec la 385MC sur skywatcher 200/1000 et azeq6 



    • By T450
      Bonjour,
      Quelqu'un pourrait-il m'expliquer ce qu'on entend par RSB, signal/bruit, SNR sur une image .fit d'un champ d'étoile?
      Car dans mes expérimentations précédentes (ici ou là) , j'ai bêtement pris le S/N donné par astroart, mais je m'aperçois que le SNR de MaximDL ne donne pas du tout la même chose, et je ne retombe sur aucune de ces valeurs avec les "volumes", "max" ou "sigma" divers et variés relevés dans Iris...
      Bref, j'ai dû mettre la charrue avant les boeufs
      Merci par avance
      Nathanaël
  • Images