Rapport S/B CMOS vs CCD

[Nathanael 6 862]

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

 

 

 

Modifié 20 septembre 2019 par T450

[christian_d 3 159]

Bonsoir Nathanael,

 

Très bon test en "L" , résultat très différent au précédent effectué en Ha. 

 

Citation

Mais les images montrent bien que les deux mondes sont encore aujourd'hui équivalents

 

 

Oui, les RSB le démontrent !

Merci pour le boulot effectué

 

Christian

 

 

Edit : ai je bien lu : tu as fait une pose unique de 9 mn avec le Cmos, c'est bien cela ? 

Modifié 31 août 2019 par christian_d

[Laurent51 2 850]

équivalent… pas aussi simple que ca.

L'ASI avec le gain de 270 et 9x1mn explose tout le monde à la lecture des RSB.

A gain 111 a structure de pose équivalente donc 3 x 3min, il y a 30% d'écart en faveur de l'ASI.

 

Il aurait peutetre aussi fallut éviter de choisir des étoiles dans les bras de la galaxie afin que le calcul ne soit pas biaisé par le fond de ciel plus élevé.

 

Mais dans tout les cas, sympathique travail. Bravo!!

 

Laurent Bernasconi

Modifié 1 septembre 2019 par Laurent51

[lyl 4 531]

Mes yeux suffisent à analyser la différence, merci pour la confirmation.

Comme d'habitude le CMOS a besoin du froid pour que ça fonctionne bien.

C'est un peu saoulant en nomade à cause de la consommation de l'alim électrique qui est nécessaire (j'ai la ASI-071MC et je la sors peu). J'utilise des piles car sur secteur il faut une bonne alim filtrée **soupir**

Mais bon maintenant que le besoin est connu...

[Roch 1 913]

salut

 

Normalement les histoires de dynamique et de 12 bits ne devraient pas avoir d'impact puisque tu nous montre le RSB... si les seuils sont tirés ou les valeurs étalées différemment, le signal et le bruit varient de la même manière donc le rapport des deux revient au même.

 

Donc net avantage cmos sur l'image 4 ( 9x1 minutes à gain 270 ) que j'ai du mal à expliquer... pour des prises en L, ça devrait poser largement assez longtemps pour que tout soit plus ou moins équivalent, non ? vs l'image ccd ça pourrait être le rendement quantique global, ou des étoiles bleues et donc favorisant l'imx183, mais vs les autres images à la 183... ça veut dire que poser 3' n'est pas suffisant à gain plus faible. Et ça veut dire aussi que poser plus longtemps ( toujours à gain 270) pourrait encore améliorer les perfs ?

Et que dire de l'image 1 qui devrait avoir un rsb meilleur que l'image 2... peut être le fait d'être une image unitaire change la donne ?

 

Bref... pas simple.

Mais dans tous les cas, c'est pour moi clair que l'imx183 est devant la ccd ( image 4 vs image 6 ) ; le rsb n'est pas loin du double, ce qui est énorme.

Tu pourrais faire un comparatif "seuils très tirés et équivalents" img4 vs img6 ?

Le gain ( en chiffres ) me paraît trop grand quand même... ça fait un facteur 3 ou 4 en temps de pose

 

Romain

 

Modifié 4 septembre 2019 par Roch

[Nathanael 6 862]

Le 31/08/2019 à 22:45, christian_d a dit :

Edit : ai je bien lu : tu as fait une pose unique de 9 mn avec le Cmos, c'est bien cela ? 

Oui, à gain 0.

Les autres images sont toutes de 9mn cumulées, 3x3, 9x1 ou 27x20s, à gain différents.

Le 01/09/2019 à 09:00, Laurent51 a dit :

Il aurait peutetre aussi fallut éviter de choisir des étoiles dans les bras de la galaxie afin que le calcul ne soit pas biaisé par le fond de ciel plus élevé.

J'ai vérifié ailleurs aussi, ça ne change pas grand chose.

 

Le 01/09/2019 à 14:05, lyl a dit :

Comme d'habitude le CMOS a besoin du froid pour que ça fonctionne bien.

La 183 n'était malheureusement qu'à -15°C cette "chaude" nuit-là.

Il y a 6 heures, Roch a dit :

Bref... pas simple.

Mais dans tous les cas, c'est pour moi clair que l'imx183 est devant la ccd ( image 4 vs image 6 ) ; le rsb n'est pas loin du double, ce qui est énorme.

Tu pourrais faire un comparatif "seuils très tirés et équivalents" img4 vs img6 ?

J'ai regardé mais ça n'apporte pas grand chose pour moi.

 

D'une manière générale, il y a d'autres choses à examiner comme la dynamique par exemple. A gain 270, le centre est cramé dès 20s, les étoiles sont également vite saturées. Je ne pense pas qu'on puisse finaliser une image à gain 270 seulement.

 

J'ai mis les fit pré-traitées (offset-darks)  ici si quelqu'un veut jeter un oeil.

 

Nathanaël

[bon ciel 1 259]

il y a 14 minutes, T450 a dit :

A gain 270, le centre est cramé dès 20s, les étoiles sont également vite saturée

c'est ce que je constate aussi avec mon CMOS 1600 avec seulement un gain de 139 sur M31.

 

[Laurent51 2 850]

Tu sais, je n'ai jamais vraiment compris cette appréhension de certain avec le CMOS. Pour moi, le type de techno n'a aucune importance. On a des tres bon CCD comme on a de tres bon CMOS, et l'inverse est vrai aussi.

On connait les paramètres techniques important, comme le bruit de lecture, le QE… apres chacun choisi en fonction de son besoin. Il ne faut pas oublier que dans la vraie vie, il n'y a pas que ca… on peut rajouter la taille du capteur, le  prix de la camera, ou l'adaptation Telescope/capteur qui est pour moi, bien plus important que d'avoir le meilleur QE.

Ton test bien fait prouve simplement d'un capteur meilleur sur le papier est bien meilleur dans la vraie vie. Et si tu avais fait le meme test avec un CCD aminci, et un CMOS du type du Panasonic tres souvant utilisé (qui a aussi bien d'autres qualités), tu aurais trouvé exactement le contraire:-), bien heureusement.

 

Moi, je te dit encore une fois bravo d'avoir fait ce test, qui remet un peut le sujet de mon avis dans le bon sens.

 

Amitiés, à tous et bonne astro!

Laurent Bernasconi

 

[Jean-Marc_M 941]

il y a 41 minutes, T450 a dit :

D'une manière générale, il y a d'autres choses à examiner comme la dynamique par exemple.

et

il y a 20 minutes, Laurent51 a dit :

On connait les paramètres techniques important, comme le bruit de lecture, le QE… apres chacun choisi en fonction de son besoin. Il ne faut pas oublier que dans la vraie vie, il n'y a pas que ca… on peut rajouter la taille du capteur, le  prix de la camera, ou l'adaptation Telescope/capteur

 

Je suis plutôt fan de CMOS (1600 et 183) pas par conviction mais simplement parce que je suis arrivé à l'astrophoto avec ces caméras après ma période d'apprentissage à l'APN. Pour moi, c'est la finalité qui compte, l'image. Je constate ces derniers temps que de belles images sortent avec des CCD comme avec des CMOS et ça c'est plutôt une bonne chose.

 

Merci à Nathanaël pour le boulot

 

Jean-Marc

[Roch 1 913]

Je viens de réaliser, la première image est à gain zéro, c'est pour ça que les valeurs sont si faibles... rien d'anormal donc dans ces données. Lais je m'étonbe quand même de l'écart très grand en rsb entre la cmos et la ccd ( en faveur de la cmos ce coup ci )... certes ça ne se voit pas tant que ça sur les images, mais si on en croit les chiffres, ça voudrait dire que 1h de cmos = 3h30 de ccd ( si j'ignore le pb de la faible dynamique que cela implique ) ; ça paraît un peu fantaisiste tout de même malgré tout le bien que je pense des cmos

Ah et j'ai regardé sur aladin, les étoiles sont jaunes donc ça ne vient pas de là !

 

En effet, la dynamique est un pb sur ce capteur si tu veux des perfs correctes. Dans mon utilisation, la règle c'est "gain le plus élevé possible tant que l'objet ne sature pas"

Après, même avec très peu de dynamique tu peux toujours sortir une image esthétiquement plaisante si tu met le nombre d'images qu'il faut...

 

Romain

[eric97417 91]

Je voudrais pas m'imposer dans ce débat de spécialistes, mais il semble démontré qu'il ne faut pas faire d'offset avec les cmos, mais plutot dark, flat et dark/flat. Est ce que ça ne modifie pas les données ?

 

Eric

[Nathanael 6 862]

Il y a 17 heures, Laurent51 a dit :

Tu sais, je n'ai jamais vraiment compris cette appréhension de certain avec le CMOS. Pour moi, le type de techno n'a aucune importance. On a des tres bon CCD comme on a de tres bon CMOS, et l'inverse est vrai aussi.

Je suis bien d'accord. Il n'en reste pas moins que j'ai éprouvé le besoin de comparer les deux technologies, ayant la chance d'avoir les deux sous la main, d'abord en Ha dans les conditions que l'on sait, puis en luminance. Bien sûr, il ne s'agit que de deux caméras particulières dans certaines conditions particulières, loin de moi l'idée d'en tirer des généralités. En ce qui me concerne, je vois mieux les avantages et inconvénients des deux, et le but de ce post étant de partager mon expérience, rien de plus. Pas de prosélytisme, même si tout le monde aura bien compris vers laquelle va ma préférence. Mais je dois avouer que ce test a tempéré cette préférence

Il y a 17 heures, Jean-Marc_M a dit :

Je constate ces derniers temps que de belles images sortent avec des CCD comme avec des CMOS et ça c'est plutôt une bonne chose.

C'est sûr! Une très bonne chose!

Il y a 15 heures, Roch a dit :

ça voudrait dire que 1h de cmos = 3h30 de ccd ( si j'ignore le pb de la faible dynamique que cela implique ) ; ça paraît un peu fantaisiste tout de même malgré tout le bien que je pense des cmos

Peut-être pas si fantaisiste que ça, mais si au final, ça ne permet pas d'avoir une image, ça ne sert à rien. Les valeurs du 3x3mn à gain 111 sont plus raisonnables et du reste c'est ce qui est utilisé le plus souvent apparemment. Et ça permet de finaliser de belles images, il y en a plein les forums.

 

il y a 17 minutes, eric97417 a dit :

Je voudrais pas m'imposer dans ce débat de spécialistes, mais il semble démontré qu'il ne faut pas faire d'offset avec les cmos, mais plutot dark, flat et dark/flat. Est ce que ça ne modifie pas les données ?

C'est ce que j'ai lu aussi mais je ne sais pas pourquoi. Il me semble que   "on peut" n'utiliser que des darks, plutôt que "il faut". Le gain en manipulation d'images est évident, si le résultat ne change pas c'est utile. Ceci dit, les darks sont plus longs que les offsets. 100 offsets c'est vite fait et vite traité. Mais je connais un peu les CCD, très peu les cmos, et ne suis en aucun cas un spécialiste, j'expérimente, c'est tout

 

Mais on n'a pas encore fait le tour de la question, on va sûrement en reparler  

 

Nathanaël

[Laurent51 2 850]

Sur les offset, dark flat… il y a un peu tout et n'importe quoi. Et ce n'est pas parce que vous avez un CMOS que les règles changent fondamentalement.

 

- Sur un CMOS, il vous faudra toujour un offset, a minima pour le retirer du flat. Ou alors il faut le remplacer par un offset synthétique (reglé à la valeur moyenne de l'offset). Si vous ne faite pas ca, il ne faudra pas s'étonner d'avoir des difficultés sur la qualité résultante de retrait de votre flat.

 

- Concernant, offset et noir. Meme chose, soit vous faite un offset, soit vous le remplacer par une image plate réglé à la valeur moyenne de votre offset. Et biensur faire votre noir. Par contre la soustraction obtimisé du noir ne marchera pas toujour car les logiciels ont beaucoup de mal a trouver automatiquement le bon coef. Dans il faudra le forcer à 1. ( biensur offset et noir sont réalisé avec les mêmes conditions d'observation que vous images brute (meme réglage électronique de la camera, meme gain, meme offset, meme température et meme temps de pose).

- Une solution plus élégante je trouve est de faire un Offset+Noir (au final un noir dont vous ne retirer pas par l'offset), mais dans ce cas, il ne faut surtout PAS faire une soustraction optimisé de votre noir. Il faut le faire avec un coef forcé à 1. Ne pas faire de soustraction d'offset, car il est déjà dans votre noir, et  biensur offset et noir sont réalisés avec les mêmes conditions d'observation que vous images brute (meme réglage électronique de la camera, meme gain, meme offset, meme température et meme temps de pose).

 

On peut appliquer ces méthodes avec le CMOS car généralement l'offset est extrêmement uniforme. Faire 100 offset, en faire la médiane, et si vous trouver une image résultant avec chaque pixel avec la meme valeur à l'ADU près, alors vous avez un offset uniforme, et dans ce cas, vous pouvez le remplacer par un offset synthétique.

En CCD, il n'y a pour ainsi dire aucune camera avec un offset uniforme. La lecture trop lente et la techno elle meme empêche d'avoir un offset uniforme. Donc il faut toujour faire des offset.

 

En respectant ces quelques règles, vous aurez toujour un bon prétraitement.

 

Amitiés,

Laurent Bernasconi

 

 

Modifié 5 septembre 2019 par Laurent51

[eric97417 91]

Avec ma qhy294, lorsque je traite classique (DOF) l'ampl glow n'est pas ou peu supprimé quelque soit le logiciel utilisé, et Siril n'arrive pas à m'aligner plus de 20 % des clichés. (en revanche ça ne semble pas géner DSS pour l'alignement)

Sans offset, ça roule sans problème avec les deux softs : plus d'ampglow, alignement ok y compris après renversement au méridien. Que j'utilise des darks du jour ou de ma bibliothèque ne change rien au problème.

 

Je vais essayer de soustraire un offset seulement du flat pour voir ce que ça donne. Quand j'ai des flats pris à plus de 4-5 sec sur le ciel, je soustrait toujours un dark/flat, donc en principe c'est bon ?

 

Bon j'arrete là, on est totalement Hors Sujet...

 

E.

[Laurent51 2 850]

@eric97417: Perso, je ne retire jamais le noir sur un flat de 5sec... je réalise toujour mes flats entre 1 et 10sec, mais retirer le noir ne serre pas à grand chose. la quantité du noir est négligeable par rapport au flat qui se retrouve à quelque chose comme 2/3 de la dynamique du capteur.

Par contre, je me répète, mais retirer l'offset est indispensable.

[Chris277 598]

il y a 34 minutes, Laurent51 a dit :

Par contre, je me répète, mais retirer l'offset est indispensable.

oui sinon on divise par une fonction affine de la lumière et non une linéaire

lol je suis influencé par la semaine de stage de math que je viens de finir et bref le b du aX+b n'a rien à voir avec le signal lumineux

Modifié 7 septembre 2019 par Chris277

[Roch 1 913]

Il y a 11 heures, Laurent51 a dit :

Perso, je ne retire jamais le noir sur un flat de 5sec... je réalise toujour mes flats entre 1 et 10sec, mais retirer le noir ne serre pas à grand chose. la quantité du noir est négligeable par rapport au flat qui se retrouve à quelque chose comme 2/3 de la dynamique du capteur.

Par contre, je me répète, mais retirer l'offset est indispensable.

 

Retirer l'offset est indispensable en effet, mais si tu utilises un dark auquel tu n'as pas soustrait l'offset au préalable, tu retires bien l'offset au final.

 

Pour moi qui me passe de flat ( à en faire hurler certains, mais en poses courtes sur un champ minuscule c'est vraiment peu utile ) , faire un offset est finalement une étape supplémentaire inutile.

Et pour ceux qui font des flats, un dark de flat remplira la même fonction. Mais là c'est vrai qu'on perd le côté "simple"

 

Ah et par cette méthode, on ne peut pas "optimiser" son dark... mais c'est de toutes façons impossible sur un cmos à cause de l'amp-glow, qui varie en fonction du temps de pose mais pas de la température.

 

Romain

Modifié 8 septembre 2019 par Roch

[Nathanael 6 862]

Bonsoir,

J'ai refait des mesures avec MaximDl pour la qsi 3x3mn , l'asi gain 111 3x3mn, l'asi gain 270 9x1mn (voir ici le pourquoi des re-mesure).

Nathanaël