Cmos vs ccd en images

[Roch 1 899]

Il y a 6 heures, T450 a dit :

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).

 

En fait le gain est bien "unitaire" car 1e- = 1ADU au moment de la capture, c'est juste comme si l'image était immédiatement passée en 16 bits pour être enregistrée, donc les valeurs se comptent 16 par 16.

 

Et ceci étant, le bruit n'est pas divisé par 3 mais multiplié par 3 après le binning, car on a fait la moyenne et non pas l'addition des pixels, donc c'est comme si le gain avait été modifié ( gain inverse multiplié par 9 )

Et on retombe sur une valeur attendue du coup... autour de 7e-, donc légèrement moins bon que la ccd mais rien de dramatique.

 

Pour les tests, ça m'a l'air tout a fait ok !

 

Romain

 

[olivdeso 1 861]

Il y a 7 heures, T450 a dit :

dessous de -15°C ce soir...

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

 

De mon côté, plus la pose est bruitée, plus j'en fais.

Sur un CCD Sony, 16 darks suffisent, sur un CMOS j'en fais plutôt entre 32 et 64, surtout si la pose est longue. Pour 300s, j'essaye d'en faire 64 environ.

Après faut voir si c'est utile pour le capteur et le test en question.

Avec 20 darks, le bruit du master dark est divisé par 4,5 (racine de 20) par rapport à un seul dark.

Avec 64 darks, le bruit est divisé par 8.

Avec 100 darks il est divisé par 10.

etc...

 

Pour les offsets, une bonne centaine pour un cmod, c'est pas mal, et ça ne prend pas de temps.

Pour la CCD Sony, 32 à 64. suffisent de mémoire

Modifié 29 août 2019 par olivdeso

[Nathanael 6 840]

Il y a 18 heures, Roch a dit :

Et ceci étant, le bruit n'est pas divisé par 3 mais multiplié par 3 après le binning, car on a fait la moyenne et non pas l'addition des pixels, donc c'est comme si le gain avait été modifié ( gain inverse multiplié par 9 )

Et on retombe sur une valeur attendue du coup... autour de 7e-

Ben là, je ne te suis pas car les offsets ont été faits en bin3 directement. j'ai mesuré sigma,  divisé par 16 à cause des 16/12 bits et ça fait 0.65e- de bruit sur l'image.

 

J'ai fait les tests hier, j'ai bien galéré à changer de setup (démontage de la platine "photo", back focus, map, refroidissement, réchauffement, calibration guide, pointage au chercheur...) mais j'ai les données requises. Reste quelques dof à faire (je m'arrete à 20 darks étant donné qu'il me faut faire 5 séries) calibrer les images et mesurer.  ça peut être assez long. Pas de flats.

A vu de nez, l'écart se resserre

Je vous tiens au courant

Nathanaël

[Roch 1 899]

cool, super  merci pour ton investissement, c'est top.

 

il y a 33 minutes, T450 a dit :

Ben là, je ne te suis pas car les offsets ont été faits en bin3 directement. j'ai mesuré sigma,  divisé par 16 à cause des 16/12 bits et ça fait 0.65e- de bruit sur l'image.

Il y a deux moyens quasiment équivalents de faire du "binning" logiciel... soit tu additionnes les valeurs de chaque pixel, soit tu les moyennes.
- Si tu les additionnes ( ce que fait une CCD en "hard binning" ) tu restes à une valeur de gain équivalente... si tu es au gain unitaire, 1e- fera toujours 1 ADU puisque tes 4 e- donneront 4ADU sur l'image finale. L'inconvénient de la méthode, c'est que les valeurs saturent plus vite ( ou autrement dit, la dynamique générale diminue ) puisqu'une fois la valeur maximale atteinte on ne peut plus monter. C'est d'ailleurs en partie pour cela que la dynamique de la CCD est inférieure à celle de la CMOS sur tes premiers essais.
- Si tu les moyennes, ce que fait la caméra CMOS, c'est comme si ton gain variait ; dans le cas d'un binning 3, si 1e- fait 1ADU sur l'image non binnée, 9e- feront toujours 1 ADU sur l'image finale. Tu passeras donc d'un gain de 1e-/ADU ( unitaire ) à un gain de 9e-/ADU. L'inconvénient de la méthode est que l'on risque de perdre des valeurs intermédiaires si on ne réalise pas la moyenne en utilisant une dynamique suffisante ; or ici pas de problème puisque on affiche une image 12 bits sur une plage de 16 bits, on a donc toute la "place" nécessaire pour ne perdre aucune information lors du calcul de la moyenne. Il est donc logique que le capteur CMOS utilise cette option, puisque cela évite que le capteur ne sature plus vite ; tes étoiles saturées en bin3 seront les mêmes qu'en bin1.

Donc au final, il suffit de multiplier la valeur par 9... 0.65x9 = 5.85e- ; encore une fois si tu fais a mesure avec ISIS sur des images en bin3 directement ( avec des flats afin de mesurer le gain résultant ) je suis à peu près certain que tu retomberas sur tes pattes

plus clair ?

Romain

Modifié 30 août 2019 par Roch

[Pascal C03 4 097]

Merci pour ce fil super intéressant...

Il faudrait en faire une synthèse pour les peu initiés comme moi.

[Nathanael 6 840]

Le 30/08/2019 à 15:27, Roch a dit :

Donc au final, il suffit de multiplier la valeur par 9... 0.65x9 = 5.85e- ; encore une fois si tu fais a mesure avec ISIS sur des images en bin3 directement ( avec des flats afin de mesurer le gain résultant ) je suis à peu près certain que tu retomberas sur tes pattes

Encore juste!

Gain inverse 0.586 e-/adu x16 (différentiel de 4 bits) = 9e-/adu

Bruit 6e-

Respect

Du coup, avec un tel gain, pas étonnant qu'on ne voit pas grand chose sur la corolle de M57 : voilà le vrai inconvénient du binning sur les cmos : un gain déraisonnable.

A suivre...

Nathanaël

[Roch 1 899]

il y a 5 minutes, T450 a dit :

Du coup, avec un tel gain, pas étonnant qu'on ne voit pas grand chose sur la corolle de M57 : voilà le vrai inconvénient du binning sur les cmos : un gain déraisonnable.

A suivre...

 

C'est possible... après il suffit de monter le gain en conséquence et on retombe sur ses pattes. On va saturer plus vite, mais c'est ce que fait déjà une CCD

Romain