Cmos vs ccd en images

[Jean-Marc_M 941]

Je suis krotdebouk sur le forum d'en face et utilisateur de cette 183 depuis moins de 2 mois. Je ne sais pas faire les mesures et les interpréter, je me fie donc à ce qui compte pour moi, le résultat final, l'image.

Le réglage Low Read Noise (gain 270/offset 10) est celui qui pour l'instant me donne des résultats satisfaisants avec 10 minutes de pose unitaire avec un filtre Ha Astrodon 5 nm, avec lunette 80/500 pour la trompe (30 images empilées) ou avec une lunette 102/700 sur Melotte 15 (36 images empilées). Cette image est ici, post du 14/08

https://www.webastro.net/forums/topic/175372-avis-changement-imageuratik-414ex/?tab=comments#comment-2687633

Même si ça ne vaut pas une CCD, ben je les trouve sympa !

 

J'ai posé 10 minutes parce qu’à 5 minutes je n'avais pas atteint 3.5 x sigma de l'offset sur le fond de ciel. Je ne l'avais d'ailleurs pas obtenu à 10 minutes, un sigma d'environ 390 pour 590 attendu (fait avec Iris).

 

Depuis, j'ai testé sur le cocon avec une lunette 60/330 (FD/5.5) à Unity Gain (G111/O10) avec le même filtre Ha mais je n'ai pu empiler que 27 images de 5 minutes (nuaaages...). L'image est bruitée mais il n'y a pas non plus la même durée d'intégration. Je ne sais pas ce qui pèse le plus sur ce résultat qui ne me satisfait pas, le gain trop faible ou la durée d'intégration trop courte.

 

J'ai un stock d'images de la trompe faite en Ha de la même durée d'exposition de 10 minutes, 30 à gain 111 et 33 à gain 270. Pour trouver le gain optimum, je peux peut être faire des empilements de 10 puis 20 puis 30 images de chaque série. Je peux aussi faire des empilements pour avoir une durée d'intégration équivalente à ce que j'ai fait sur le Cocon à gain 111 (27 x 5 minutes pour 2h15). Je vous laisse me confirmer que ça peut être intéressant mais je vous laisserai faire les mesures et m'expliquer comment vous avez fait

 

Pour la comparaison CMOS 183 vs CCD si elle doit avoir lieu, il serait peut être intéressant de les comparer à échantillonnage équivalent mais aux conditions optimales de chaque capteur...

[Laurent51 2 866]

Bonjour Jean-Marc, déjà t'inquiète pas si il y a des dInosaurus ici, ca fait partie du paysage:-)…. j'en fait partie:-).

 

Bon, plus sérieusement, ne te prend trop la tète sur l'amplification… en dessous de 1e/adu (quand il n'y a pas d'ampli qui se mette en service dans le capteur, ca c'est autre chose), généralement le bruit de lecture devient tres faible, apres, c'est plus forcement grand chose. Le mieux est de choisir un gain et surtout t'y tenir, et faire toute des images d'offset dark et flat avec ce réglage.

 

Par contre l'offset que l'on règle sur la camera, il faut faire tres attention. Sur une image d'offset, il faut que tu vérifies qu'il n'y a pas de valeur à zéro. Il ne faut donc pas que l'histogramme de ton image soit tronqué.

Si il est tronqué alors tu perd de l'information.

Que faire:

Tu fait une image d'offset.

Avec un logiciel, tu regardes, la tête de l'histogramme de ton image. Si ton histogramme est tronqué alors il faut que tu augmentes ton offset. Si ton offset est complet (mais si il est fortement déplacé vers la droite par rapport à la valeur zéro) alors tu peux diminuer ton offset. Mais pas trop, sinon, tu te retrouves dans le cas précèdent.

Enfin dans le titre de tes images(brut offset darck flat), tu note le gain et l'offset, comme ca, on ne se trompe plus.

 

Le réglage d'offset est vraiment tres tres important!!! et en tout cas doit etre vérifier des que vous changer le gain, et aussi quand il y a une mise a jour du driver (on ne sais jamais).

 

Perso, j'utilise Prism comme logiciel d'acquisition, sur cette video, tu as les explications utiles sur la fonction d'analyse d'histogramme de Prism… a voir avec les autres logiciels.

 

 

 

Pour mesurer le bruit de lecture, en faisant simple, il faut mesurer le bruit RMS sur ton offset. Normalement tout bon logiciel a une fonction pour le faire. Dans Prism, il y a une fonction  dans le menu "analyse" "statistique" "statistique fenêtre". Faire une fenêtre de quelques centaines de pixels mini sur l'image d'offset, et noté la valeur du bruit RMS en adu donné par la fonction. 

Pour avoir le bruit en électron, il suffit de faire multiplié le "bruit rms" en adu par le facteur de conversion correspondant au gain choisi.

 

Amitiés,

Laurent Bernasconi

 

[Nathanael 6 927]

Il y a 4 heures, Laurent51 a dit :

T450, peux tu mesurer le bruit de lecture de la camera 183, car je la trouve super bruité.  Pour moi, il y a un vrai probleme sur la camera.

Peux tu aussi vérifié que l'offset était bien réglé, donc que l'histogramme de l'image n'est pas tronqué?

10 e- en bin 3

case "gain unitare" cochée à l'acquisition donc offset "d'usine"

L'histo n'est pas tronqué.

Mais je le répète, les seuils sont super serrés.

Nathanaël

[Laurent51 2 866]

L'offset d'usine, ca ne veux pas dire qu'il est bon… mais ta vérification de l'histo, c'est parfait.

 

Laurent B.

[olivdeso 1 861]

Il y a 4 heures, Laurent51 a dit :

 

 

 

FWHM 3 pixels : c'est optimal

 

élongation 20%, soit seulement  0.25". Il faut de la très très bonne monture ! à un seeing pareil c'est là qu'on voit la différence. (et notre marge de progression...)

 

@Laurent51 vous avez une ventilation pour la mise en température? ou pas besoin car tube ouvert ?

 

 

 

 

[Laurent51 2 866]

@olivdeso: Salut Olivier,

 

Non, pas de ventilation, le tube est ouvert en grand. Il y a quand meme une protection face au porte oculaire, et il y a le caisson central, mais nous n'avons jamais monté le par-lumière sur le tube, et nous n'avons pas mis en service la ventilation du primaire.

 

Et la déformation que tu vois, c'est plutôt un résidu d'astigmatisme… 10 micron d'erreur sur le point de foc, et ca se voit… mais ca n'empêche pas de descendre quand le seing est la:-).

 

Comme tu la vu, on a choisis l'échantillonnage pour etre autour de 3 pixels quand le seing tourne autour d'une bonne sec d'arc.  C'est le pari que nous avons fait avec ce télescope, en espérant que le seing suivrait. Et globalement, le site à confirmé notre espoir.

 

Amitiés,

Laurent Bernasconi

 

 

[olivdeso 1 861]

Super, merci beaucoup pour les infos ! c'est très cohérent tout ça. 

 

De notre coté, c'est pas aussi bon. Tube fermé et monture plus basique. ça fait la différence au final.

 

à propos de tube ouvert v.s. polution lumineuse (aux Ir par ex  ) on a un time out maintenant, moins de 10min.

 

Il y a 17 heures, Laurent51 a dit :

c'est plutôt un résidu d'astigmatisme… 10 micron d'erreur sur le point de foc, et ca se voit

 

Oui, ça va vite. même problème avec le correcteur TS 3" Wynne et le KAF16200, on voit l'astigmatisme dans les coins avant de voir un changement net de FWHM au centre. Et pourtant on a un F/D de 5. Il fautdrait pouvoir mesurer la FWHM dans les coins uniquement, ça serait un bon signal d'alarme...

 

edit : 10" de déplacement avec le tremblement de terre cette nuit...

Modifié 24 août 2019 par olivdeso

[Roch 1 970]

Il y a 10 heures, T450 a dit :

10 e- en bin 3

 Ca paraît beaucoup, non ?

 

ça voudrait dire 3.3e- et bin1... on serait au dessus de la valeur annoncée par asi à gain=0 !

 

C'est bien une valeur mesurée ?

[Nathanael 6 927]

Il y a 2 heures, Roch a dit :

Il y a 12 heures, T450 a dit :

10 e- en bin 3

 Ca paraît beaucoup, non ?

 

ça voudrait dire 3.3e- et bin1... on serait au dessus de la valeur annoncée par asi à gain=0 !

 

C'est bien une valeur mesurée ?

 

Oui.

En ce qui concerne les offsets, il n'y a pas que mon pote Bruno qui a une 183 , c'est facile de donner des valeurs de bruit de l'offset pour bin 1 2 3 et voir s'il y a des disparités d'une caméra à l'autre.

Nathanaël

[Roch 1 970]

Question : le binning est fait au moment de l'acquisition ?

Si c'est le cas, c'est peut être normal de monter à 10e-... en binning 3, tu multiplies la dynamique théorique de ton image par 3, mais tu peux peut-être te retrouver "coincé" par la dynamique de sortie de la cam, en 12bits seulement. Si les 9 pixels sont moyennés ( et non additionnés, mais ça revient au même normalement ), ça signifie qu'on y perdra sur le bruit de lecture, car on ne pourra pas gagner un facteur 3 si on est déjà trop bas.

 

Je sais pas si je suis très clair...

Modifié 24 août 2019 par Roch

[PIX-astro 63]

Super ce post ! Merci pour cette compilation d'info.

Si je peux faire quelques tests, faites moi des demandes, c'est les vacances et encore deux belles nuits à venir ici.

Je peux installer une ASI183 sur une FSQ106 à fd 3.6 (1.30"/px) ou une LWOS 100mm à fd 6.3 (0.92"/px)

 

Quelques brutes

 

L_Ha7-Lumi_2019-08-24_22-04-13_Bin1x1_300s__-15C_asi183__Mono_G111_H42_T21C.fit

L_Ha7-Lumi_2019-08-24_21-49-06_Bin1x1_600s__-15C_asi183__Mono_G111_H41_T21C.fit

L_Ha7-Lumi_2019-08-24_21-59-09_Bin2x2_600s__-15C_asi183__Mono_G111_H43_T21C.fit

 

Je trouve pas tant bruité que ça cette petite 183 : (fd3.6 - 10min - bin2 hard - Ha 6.5nm - gain111 - offset 20 - -15°C - avec APTools) en TIF et JPG :

(alimentation 13.2V DC a l'ancienne avec transfo et 7812)

pelican_10min_2x2.tif

 

Modifié 25 août 2019 par PIX-astro

[Nathanael 6 927]

il y a 40 minutes, PIX-astro a dit :

Si je peux faire quelques tests, faites moi des demandes

Mesurer le bruit de l'offset sur ta caméra à -15°C? En bin 1, bin 2, bin 3? à gain 111 et gain 270 (préréglés)?

Merci!

Nathanaël

 

Si ça peut servir:

1 - faire 2 offsets( pour chaque couple bin/ gain donc 12 en tout)

2 - ouvrir avec  iris ( ici  , dézipper puis cliquer sur iris.exe, puis >fichier>réglages : penser à cocher fit et indiquer le répertoire de travail)

3- ouvrir un offset, soustraire le deuxième (traitement > soustraction> un  fichier )

4- clic gauche maintenu faire un rectangle

5- dans le rectangle clic droit > statistique, noter sigma

6- diviser la valeur obtenue par 1.414

7- à gain 111, c'est le bruit de lecture en e-; à gain 270 il faut multiplier par 0.2e-/adu pour obtenir le bruit de lecture en e-

[PIX-astro 63]

Ok, je fais ça dans deux jours, au sous-sol, quand les nuages seront de retour.

Je dois pouvoir descendre à -20°C. Est-ce nécessaire ?

 

[Nathanael 6 927]

A -15°C ça permettrait de voir si la caméra que j'ai utilisée est la seule à faire tant de bruit en bin3 à gain 111, à cette température, puisque beaucoup trouvent l'image bruitée.

Les autres valeurs c'est pour se faire une idée de comment ça évolue en fonction du gain et du binning.

Nathanaël

[Colmic 4 012]

Le 25/08/2019 à 12:34, PIX-astro a dit :

Je trouve pas tant bruité que ça cette petite 183 : (fd3.6 - 10min - bin2 hard - Ha 6.5nm - gain111 - offset 20 - -15°C - avec APTools) en TIF et JPG :

 

Attention au bin2 hard.

Sur la doc de l'ASI183 on lit ceci :

 

 

Le binning hard limite apparemment le capteur à une lecture en 10 bits au lieu de 12.

 

Comme mentionné plus haut par Romain ou Olivier, le mieux est encore de laisser en bin1 et de faire une réduction post-traitement.

 

[Philippe Bernhard 557]

Effectivement, en CMOS, le binning est meilleur lorsqu'il est fait en post-acquisition (alors qu'en live sur le FPGA, c'est souvent limité). Et d'ailleurs, sur logiciel, il ne se limite pas à 2x2 ou 3x3 ou 4x4 car on peut s'adapter à des valeurs

Pareil, en CCD, il faut faire gaffe au binning car certains constructeurs ne savent pas gérer le bruit en mode binning et souvent le bruit de lecture grimpe en flèche alors qu'il devrait rester quasi identique (au bruit de binning près)

 

A part ça, bravo pour ces tests ou du moins l'initiative. Après, je le répète, on utilise pas forcément un CMOS comme on utiliserait un CCD. Les poses longues en CMOS sont moins recommandées qu'en CMOS à cause de la structure des bruits. 

Le plus dure va être de trouver le meilleur rapport signal sur bruit.

Perso, sur la CMOS, j'utiliserais 2 ou 3 gains différents (0 en temps long, unitaire en temps moyen, et entre unitaire et max en pose courte ) donc par exemple, 10min en 0, 3 min en unitaire, et 1 min en max et faire le nombre de poses pour un temps cumulé donné.

 

[PIX-astro 63]

Si vous souhaitez j'ai tout mis ici :

(je fais des test demain ça se dégage ici )

 

https://drive.google.com/open?id=1fkrb1KXu7sVslvzQPaRDtH8CzxUxLCNI

[Nathanael 6 927]

Merci beaucoup!

Cela m'a permis de vérifier qu'en bin3, le bruit de lecture est (apparemment, voir la suite) de 12e- donc proche de celle que j'ai utilisée.

Par contre en bin 1, je trouve 34e-! Donc il y a un problème. Soit la mesure ne donne pas le bruit de lecture sur un cmos (sigma(offset1-offset2)/1.414), soit le gain n'est pas unitaire (mais j'ai trouvé gain111 dans l'en-tete), soit c'est parce que tu as posé 1s et le bruit thermique est énorme (pour les offsets, il faut poser 0s), soit je ne sais pas.

Ce que je sais, c'est que rien n'est simple avec les cmos, il y a toujours un truc qui n'est pas comme il devrait être

Enfin  comme les fichiers sont à dispo, les connaisseurs de cmos vont pouvoir nous en dire plus

Mais ne recommence pas les offsets, j'ai récupéré une caméra, je vais m'en occuper.

Nathanaël

 

 

[PIX-astro 63]

J'ai utilisé un nouveau soft (NINA) et je n'ai pas trouvé comment descendre sous la seconde...

Si tu veux comparer des trucs entre les deux caméras, hésite pas !

[Roch 1 970]

je ne peux pas vérifier ( pas sur le pc aujourd'hui ) mais c'est probablement oarce que les images en 12 bits sont "codées" sur 16 bits ; il suffit donc de diviser le résultat par 2^4 soit 16 ce qui donne 2.1e-, ce qui est cohérent.

Et du coup, les 11e- du binning 3 font sens également... ça donne 3 fois moins que l'image bin 1, ce qui est logique puisque l'image est moyennée et non additionnée. ( on reste codés sur 16 bits )

 

Donc pas de souci de ce côté là en réalité

 

 

Edit : si on veut s'en assurer, il suffit de mesurer avec isis qui peut également donner le gain utilisé et le bruit thermique à partir de darks et de flats.

 

 

Modifié 29 août 2019 par Roch

[HAlfie 2 106]

Hello ,

 

Egalement possesseur d'une ASI183MM depuis presque 1 an que je souhaite utiliser en lunaire avec le VMC260L ET ciel profond avec une esprit 80 ED  (où entre temps j'ai peaufiné la monture, l'autofocus, ma maîtrise de SGP etc.), je suis également en phase de test/récolte à chaque nuit dégagée car enfin prêt. J'avais déjà à l'époque parcouru le post cloudynight avec les commentaires de John Rista. 

 

Jon rista conseillait avec les CMOS des poses plus courtes mais d'en empiler au moins 60 minimum par couche. Sous entendu, changement de paradigme vs les CDD où les poses les plus longues sont les meilleures, quitte a en empiler qu'une vingtaine (mais à 900S voire 1600S la pose).

 

Du coup j'ai voulu comparer 2 versions, 1 image avec des poses plus courtes mais plus d'images empilées, et l'opposé mais avec durée totale identique. 

 

IMAGE 1  : ASI183MM gain 111, -15°C, 80mm/F5, 25x300S Halpha durée totale 127min, prétraitement identique sous DSS et seuils resserés exactement de la même manière que l'image 2.

 

 

IMAGE 2 : ASI183MM, gain 111, -15°C, 80mm/F5, 17x450s Halpha gain 111, durée totale 127min, prétraitement identique sous DSS et seuils resserés exactement de la même manière que l'image 1.

 

1 brute de l'image 1 de 300s seuils un peu resserés:

 

1 brute de l'image 2 de 450s seuils un peu resserés : on voir que de passer de 300S de pose à 450s fait augmenter l'ampglow.

 

je m'attendais à avoir une image un peu moins bruité sur l'image 1 (car plus de stacking) mais en fait le bruit me parait vraiment identique. Par contre la détection est meilleure sur l'image 2.

 

 

Concernant le planétaire il faut savoir qu'on peut se retrouver avec ce type d'artefacts en lunaire sur la raie proche du rouge  : 

 

 

La solution sous autostakkert est d'utiliser ceci: Vertical et horizontal blur à 1,5.

 

Du coup après l'image est propre:

 

Bonne journée et bon ciel  ! 

Modifié 29 août 2019 par HAlfie

[Nathanael 6 927]

Il y a 4 heures, Roch a dit :

si on veut s'en assurer, il suffit de mesurer avec isis qui peut également donner le gain utilisé et le bruit thermique à partir de darks et de flats.

D'accord Romain, c'est ce que j'ai fait (2offset, 2noirs et 2 flats à -11°C), on retombe sur nos pattes avec isis, à condition de multiplier par 16 le gain inverse (ici 0.065e-/adu -> 1e-/adu).

Du coup, en bin 3, le bruit de lecture sur les premières images de ce post est extrêmement faible: 0.65e- (contre 6e- pour la CCD).

 

Nathanaël

 

 

[Nathanael 6 927]

Quoi qu'il en soit, je vais dès que possible refaire des images. Je propose, à la lecture de toutes les remarques:

1- Luminance sur ngc7331 (et les galaxies autour) qui a de faibles extensions et une grosse dynamique globale.

2- Avec la QSI+paracorr à 0.52"/p  : 3x3mn

3- Avec l'asi183+asa0,73 à 0.53"/p : 1x 9 mn à G0; 3x3mn à G1; 9x1mn à G1; 9x1mn à G270; 27x20s à G270 (+ offsets et darks qui vont avec)

 

Nathanaël

[Nathanael 6 927]

Le 22/08/2019 à 19:11, olivdeso a dit :

-> ça mériterait un TEC à 3 étages

En effet, je ne vais pas pouvoir descendre en dessous de -15°C ce soir...

Concernant le nombre d'offsets? 100? Et de darks? 20?

Nathanaël

[Jean-Marc_M 941]

Il y a 4 heures, T450 a dit :

Concernant le nombre d'offsets? 100? Et de darks? 20?

Le prétraitement par 31 darks, 21 flats, 31 darks de flats et pas d'offset donne de bons résultats aussi