Roch

Petite expérience amusante et instructive avec un capteur imx290

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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
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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

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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

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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

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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

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    • By Penn K
      Bonjour, 
       
      Un essai sur M57 (c'est une première version, car j'ai rajouté des poses hier soir)
       
      Je n'en suis pas mécontente pour plusieurs raisons :
       
      - j'ai imagé sous la lune, il faisait tellement clair que je n'avais même pas besoin de ma loupiote   !
      - j'ai réussi à me débrouiller avec siril (c'et un dégrossissage, je dois approfondir tout ça)
      - malgré mon équipement minimum j'arrive quand même à sortir une np  
       

       
       
      Donc les paramètres :
       
      poses les soirs du 30/05, 31/05 et du 1/02 
      brutes et darks
       
      lunette 80ED sky-watcher et asi 290mc
      j'ai gardé 20% d'images sur 9782 au total
      gain 404 (mes parents en avaient une, c'est pour ça que je met le gain sur 404  ) , poses de 2s
      donc un total de 1heure et des poussières. 
       
      Il y a toujours une vilaine trame horizontale, mais je n'ai plus besoin de baisser le fond de ciel pour que ça ne se voit pas.
      Je rajouterai les poses d'hier, j'ai surveillé l'arrivée des nuages, je pense qu'elles sont correctes.
       
      Merci pour vos avis et pistes d'amélioration  
       
      edit : par contre désolée pour la tête des étoiles, avec la caméra j'ai toujours l'impression d'avoir des gros pâtés blancs.
      J'ai essayé de faire la map au mieux, mais ce n'est pas très évident.
      ça se voit encore plus quand la cible est petite. 
    • By dfremond
      Bonjour
      J'avais oublié cet essai capturé rapidement sur un autre disque dur que l'habituel.  Pour une fois j'ai fais de la vraie pose courte, mais malheureusemebnt, je n'ai pas le detail de temps de pose, il n'a pas été enregistré par mon programme de capture (risingsky) 
      J'ai capturé 1900 images et en ai gardé 1729 sur un critere de rondeur dans SIRIL,  Traitement ensuite avec astrosurface et Photoshop.
      Je suis un peu sous-echantilloné avec cette camera (IMX294C avec correcteur de champ pour une focale de 1425 pour mon flextube 305.
      On pourrait gagner en netteté avec un peu plus de focale, ou des pixels un peu plus petits, et surtout un meilleur seeing. 
       

       
      A refaire( en mieux)
       
      Bonne journée!
    • By Anton et Mila
      Bonjour à tous, 
      La nuit du 30 mai a été propice pour faire des amas globulaires, mais je ne montre que M3. M53 et NGC 5053 sont moches car le suivi sans autoguidage n'était pas fameux du fait d'une mise en station imparfaite. J'ai pu avoir beaucoup mieux. Les poses sont de 3 secondes. Une centaine de poses sont prises et j'en ai conservée 92. C'est peu, mais cela donne une idée de la forme de l'amas. C'est donc toujours avec des prises de vue en mode planétaire, traitées avec astrosurface H64, R6 et faststone viewer. J'ai mis une miniature de cliché téléchargé sur wiki avec le HST, avec l'orientation de mon cliché.
      Lunette LZOS 152mm/1200mm et caméra ZWO ASI 290MM au foyer.
      ClaudeS

       
      HST

       
    • By dfremond
      Bonsoir
       
      Comme prévu, je poste ce soir le resultat de ma serie ciel profond en pose courte du 24 mai. Le seeing etait assez moyen, mais l'avantage du grand champ et de la focale assez courte, , c'est que ça passe quand meme..
       
      J'ai été verifier des la tombée de lla nuit  M61 et sa SN, qui commence a s'eloigner vers l'Ouest. Du coup la balance des couleurs est tres moche, et j'ai transformé en NB, je trouve que ça passe mieux. On voit qu'elle est tres lumineuse.
      Version couleur

      Version NB
       
      Ensuite M82 et son feux d'artifice de couleurs:
       

       
      Version Cropée

       
      Ensuite NGC 4394, que je ne connaissais pas, belle spirale qui revele quelques nuances colorées, qui valent le détour:
       

       
      Version cropée:

       
      Tout le traitement d'alignement et de stacking est réalisé dans SIRIL, et le reste dans Astrosurface et Photoshop.   Capture Sharpcap ou Risingsky selon le besoin.
       
      En esperant que cela vous ai plu, je vous souhaite un ciel bien pur!
    • By Haltea
      Salut, 
      Je vous propose M109 , galaxie relativement peu lumineuse et donc pas  très simple en poses courtes (mais je l'adore, donc j'y vais quand même 😋)
       
      J'ai en grande partie résolu mes soucis d'étoiles allongées en revoyant mon backfocus . Il en reste d'un seul côté,  non visible ici à cause d'un crop, lié aux cadrages differents de 2 nuits de  prises de vue (tilt peut-être ? , a creuser).
      Même pas besoins de roundstar cette fois 😉
      J'y retournerai plus tard pour trier davantage les brutes.
      Pour le moment il y a environ 6 heures de poses (80 % de brutes conservées):
       
      5760 poses de 3 sec en luminance et 300 poses de 4 sec par couleur (20 minutes par couche)

  • Images