Roch

Petite expérience amusante et instructive avec un capteur imx290

Recommended Posts

Bonjour à tous :)

Bon alors voilà, ce matin je cherchais une information cruciale sur le capteur que j'utilise : le temps de lecture entre le haut et le bas de l'image.
En effet, mon capteur étant un "rolling shutter", cela signifie que le champ utile n'est pas "lu" simultanément, mais progressivement de haut en bas. Cela peut engendrer des problèmes si on image avec une cadence élevée, le problème est bien connu des vidéastes.

Peut être que cette info est disponible sur le net quelque part, mais j'ai pas trouvé, et du coup j'ai mis en place une petite expérience rapide afin de mesurer moi même ce temps de lecture ;)

 

Etant musicien de profession, j'ai eu l'idée de capturer l'image d'une corde en vibration avec le temps de pose le plus bref possible. Si l'image est capturée instantanément sur tout le champ, la corde apparaîtra rectiligne ; par contre si l'image est capturée à des instants différents selon la position, on verra apparaître une sinusoïdale ; la corde sera positionnée à droite où à gauche selon le moment d'acquisition.
L'avantage d'utiliser une corde est qu'on peut retrouver facilement la fréquence, à l'oreille ou avec un accordeur... dans mon cas elle est de 220Hz, soit 4.55ms/période environ

Voici l'image de la corde "au repos"

 

5e4ea81ff1984_Cordedroite.jpg.6ea66c93f271ba2070ad859a2587c5d5.jpg


Puis l'image "en vibration" en mode d'acquisition 8 bits

 

5e4ea82d23bdf_8bits.jpg.2574ca3400728b5677007abcc4baaaae.jpg

Et enfin en mode 12 bits

 

5e4ea82746242_16bits.jpg.0824bf33b41868a7b774f7528b422df4.jpg


Les acquisitions sont réalisées à définition maximale, soit 1920x1080 pixels

Je compte environ 16 périodes pour le mode 8 bits. cela nous donne donc 16 x 4.55 soit à peu près 73ms pour une lecture de haut en bas, ou encore 67µs de temps de lecture par pixel.
Pour le mode 16 bits, on compte environ 27 périodes, ce qui donne 122ms pour la lecture totale, ou encore 113µs de temps de lecture par pixel.


Concrètement ça signifie quoi ?

Edit : la suite est fausse, puisque j'ai remarqué avec d'autres tests ( voir plus bas ) que le temps de lecture dépendait de la bande passante de la connectique ( USB2 / USB3, réglage USB Traffic ) ; dans tous les cas il ne pourra jamais durer plus longtemps que le temps de pose maximum pour une cadence donnée ( par exemple, 5ms pour une cadence à 200fps )

 

Donc pas de soucis à se faire en définitive ;)

Si on image une planète avec un framerate important, il pourrait y avoir un décalage temporel assez conséquent entre le haut et le bas de la planète. Le haut pourrait même être décalé de plusieurs frames avec le bas...
Un exemple : on image Jupiter qui mesure 300 pixels de haut sur notre image. Si on est en mode  8 bits, il y a donc un décalage de 20ms environ entre le haut et le bas. Si on est à 50 images/seconde, ça signifie que le haut du globe est en réalité enregistré sur un fichier image en même temps que le bas du globe sur le fichier image suivant !
L'effet peut être encore bien pire avec des cadences atteignant parfois 200ips, ou des grandissements plus importants.

Du coup, si on imagine un "trou" de turbulence qui durerait 1/100s, il faudrait récupérer le haut du globe sur une image et le bas sur la suivante pour avoir la résolution optimale... pas génial génial :D


 


Bon, moi, mon rayon c'est plutôt le ciel profond poses courtes. On reste pour le moment sur des cadences supérieures à 100ms, donc pas de problème à priori, cependant ça pourrait changer... prudence donc.

Et j'avais fait un petit test il y a quelques temps pour essayer de déterminer l'angle d'isoplanétisme... je me rends compte que tout ceci pourrait fausser complètement mes mesures puisque j'avais imagé à 100fps sur tout le champ. Bref, à suivre ;)


Bons cieux !

Romain

Edited by Roch
  • Like 3
  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Advertising
By registering on Astrosurf,
this type of ad will no longer be displayed.
Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

Houla  je n'y aurais jamais pensé à celle la:D.

 

il y a 57 minutes, Roch a dit :

Je compte environ 16 périodes pour le mode 8 bits. cela nous donne donc 16 x 4.55 soit à peu près 73ms pour une lecture de haut en bas, ou encore 67µs de temps de lecture par pixel.

Il faudrait plutôt faire (73ms-temps de pose)/nombre de ligne

 

Pour estimer le readout time tu peux faire : 1/(cadence d'image maxi * nombre de ligne de ton capteur)

 

Si on fait ça pour l'IMX 290 on est vers 11µs 

 

Une autre solution  consiste à filmer le clignotement d'une LED dont tu connais le temps d'allumage. En utilisant le temps de pose mini de ta caméra tu va avoir quelque chose comme ça.

         

5e4eb7a45a426_2msbin210.jpg.756ec15a3778bfce1836d3af940b8d32.jpg

 

Tu compte le nombre de ligne de pixels illuminées et tu en déduit le temps de lecture par ligne.

 

Exemple 100 lignes illuminées pour un temps d'allumage LED de 1 ms donne 10µs

 

Lionel

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 1 heure, astroluma a dit :

Il faudrait plutôt faire (73ms-temps de pose)/nombre de ligne

 

Pour estimer le readout time tu peux faire : 1/(cadence d'image maxi * nombre de ligne de ton capteur)

 

Si on fait ça pour l'IMX 290 on est vers 11µs 

 

Ben oui, mais du coup c'est pas du tout conforme à mes valeurs. Pourtant je suis 100% sûr de moi concernant la fréquence de vibration.

 

Le temps de pose était minimal dans pon cas, donc négligeable.

 

Comment connaître le temps d'allumage d'une led ? je peux toujours refaire l'expérience...

 

EDIT : Ah en fait je crois comprendre... le fait que je sois en usb2 y change quelque chose du coup ! J'étais en effet limité à 13fps en 8 bits, donc tout est logique. Je vais retester en usb3 pour voir ;)

 

 

Romain

 

Edited by Roch

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 24 minutes, Roch a dit :

Comment connaître le temps d'allumage d'une led ?

Comment faire en partant de rien je ne sais pas te dire.

J'ai une timebox (boitier utilisé pour la mise à l'heure PC pour le suivi d'occultation d'étoile) qui est équipée d'une led que l'on peut faire clignoter avec une durée d'allumage réglable.

 

il y a 32 minutes, Roch a dit :

Je vais retester en usb3 pour voir

Je suis curieux de connaitre le résultat final, je n'aurais jamais pensé à tester ça de cette manière si ça marche c'est beau!

 

Lionel

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ben ça marche c'est bon ;)

Voilà l'image 8bits en USB3 :
5e4ee850cd5c4_8bitsUSB3.jpg.e32a23a6bb31292d1d4c94fcaf20aa03.jpg

On observe environ 2.6 périodes, soit un temps total de 4.55x2.6 = 11.8ms au total, ou 10.95µs/pixel
 

Image 16Bit sen USB3 :

5e4ee8a6768b4_16bitsUSB3.jpg.2d81a2adfcbbfb13ac587f9372529ecb.jpg

Environ 8.4 périodes, soit 38.2ms au total, ou 35.4µs/pixel ( cohérent pour un framerate maxi aux alentours de 25fps )

Bon ceci dit je trouve ça débile qu'une vitesse de transmission réduite amplifie ainsi le phénomène de rolling shutter.. vous allez me dire c'est logique, m'enfin puisque le machin "sait" lire les pixels à une certaine vitesse, pourquoi ne pas utiliser toujours la vitesse maximale, sachant qu'on a de toute manière un buffer dans nos caméras ? enfin bref.

Bon du coup j'édite mon premier message... ce n'est pas réellement possible d'avoir un "décalage temporel" dans les images vu que le temps de lecture sera toujours inférieur au framerate.

Romain

Edited by Roch

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 Penn
      Bonjour à tous, 
       
      J'hésitais à poster ces deux objets parce que le rendu du fond de ciel (la cam n'est pas refroidie)  ne me plait pas, je crois que je vais me remettre à l'apn, voir pour l'autoguidage, éventuellement un filtre anti-pollution. 
       
      Je poste quand même les deux dernières acquisitions de juin (peu de temps de pose car pas mal de passages nuageux).
      Un classique M92 et une NP microscopique, NGC 6826 (pas trop de choix : végétation haute, toits, pollution lumineuse et nuits courtes)
       
      M92  
      13 juin
      Asi 290MC sur lunette 80ED (ici avec correcteur de champ) sur HEQ5
      Acquisition sharpcap, pré-traitement et traitement Siril et photohop
      2952 poses de 2s
      2656 poses gardées soit 1h28 de pose totale
       
       
       
       
       
       
        
      NGC6826 (prenez une loupe  !) 
      6 juin
      Asi 290MC sur lunette 80ED (sans correcteur) sur HEQ5
      Acquisition Sharpcap, pré-traitement et traitement Siril et photoshop
      Pas assez de pose, c'est sûr, il n'y a pas une heure complète.
      3527 poses de 1s
      3174 poses gardées soit 53mn de pose totale. 
       
       
       
       
       
      Bonne journée   
       
    • By MrClem
      En attendant d'avoir Jupiter à une heure plus compatible, je continue mes essais. 
      Je dois avoir entre 1h et 1h30 dans cette image, issue de plusieurs films d'images de 1500ms faits les uns derrière les autres avec mon C8, son réducteur 0.63x et derrière, la qhy5iii462c, le tout sur leur monture alt-az (merci la dernière version de siril et le nouvel alignement 3 étoiles).
       
      J'ai du mal à la traiter alors je la met aussi quasi brute d'empilement.
       
      Tous les conseils sur le traitement ou autre,  sont bienvenus. En particulier, comment appliquer un traitement différent entre le coeur et le reste (et comment atténuer le bruit excepté sur le coeur) ?
       
       


    • By Guillaumedu59
      Bonjour,
      En l'absence de Lune, hier soir, je me suis décidé à me faire une petite sortie en Live Stack.
      Mon seul et unique objectif de cette nuit, était d'imager M57.
      Mission accomplie.
      J'ai donc stoppé le Stacking au bout de 10 minutes.
      Le matériel utilisé est le suivant : Dobson Orion XT10g + Caméra Zwo Asi 462MC + Filtre UV/Ir-Cut/L Baader
      Temps de pose unitaire : 2,04 secondes / Gain : 340 / Pas de dark / 294 images empilées / Durée totale du stacking : 603 secondes
       

    • By dfremond
      Salut tout le monde
       
      Apres une periode d'arret forcé de l'astro  pendant un bon mois (le temps de terminer ma terrasse carrelée...) j'ai ressorti le dobson au vu de la météo qui s'améliore aussi nettement.  Malheureusement, toujours pas de Jupiter ni de Saturne, pas de pot, toujours couvert le matin!!!.. Je me suis rattrapé sur deux classiques, pour un resultat sans pretention, histoire de remettre un peu le materiel en route.
       
      D'abord M57, pour profiter de sa hauteur azimutale  :  Plusieurs films, pour un total d'environ 900 images avec 70 % de gardées. J'ai utilisé ma barlow apm 2.7 sur ma 294c refrigerée. traitement Astrosurface apres derotation de champ dans Siril (comme d'hab.., en monture azimutale pas le choix)
      J'ai utilisé pour la premiere fois la déconvolution wienner, en utilisant une étoile presente dans le champ: pour la premiere fois le résultat est interessant, en tout ca supérieur aux wavelets, qui sont souvent impossible a utliser sans artefact sur le ciel pofond, du moins c'est l'experience que j'en ai..  Maintenant, le probleme est qu'il faut que le fond du ciel soit bien noir pour utiliser l'etoile choisie comme  psf créé: donc retraitement nécessaire avant utilisation avec un coup de gomme dans les bas niveaux.
       

       
      Ensuite M102:  meme traitement, y compris déconvolution Wienner, mais réassemblage cette fois ci de deux "master" deja traités, et a nouveau stackés dans siril: le bruit diminue nettement ,par rapport aux deux images.
       

       
       
       
      Bon, le résultat n'est pas inoubliable, c'etait juste pour faire avancer le shcmilblik... Un mois qu'il stagne..
      Bonne soirée!

    • By exaxe17
      Salut,
       
      edit 6 juin:
      reprise du traitement avec une serie mieux cadrée , j'ai moins poussé aussi les deconvolutions.

       
      Une photo toute récente que j'ai faites assez vite fait entre deux tentatives d'attaque de baton dans le nez (test pcr).
      La lune était bien présente le 20 mars , mais en poses courtes c'est moins fatale car on ne recherche pas les IFN , un cœur détaillé cela me suffit.
      Alors j'ai commencé par le 20 mars pour les détails avec la QHYIII290 MM avec une léger agrandissement de la focale (1.4x) du 300mmF4 newton soit 0.35 arcsec/px:
      données d'acquisition :24000x500ms gain 450
      Siril et astrosurface pour le traitement
      puis le 22 Mars j'ai pris l'ASI224mc au foyer du 300mmF4:
      données d'acquisition :8500x1s gain 450
      Siril, rappel d'une option pour atténuer l’effet lune trop présente avec la réduction du gradient sur votre fichier SER+ reduction de la trame avec une l'option... réduction de la trame.

       
      Stephane
  • Upcoming Events