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 dfremond
      Bonsoir
      Le ciel etait toujours dégagé hier soir et la Lune toujours loin de nous! ll faut en profiter un max, car ça ne va pas durer! J'ai donc voulu remettre le couvert, en visant cette fois NGC3718.  Mais ça a été plus difficile que prévu, car si le bulbe se voit assez bien, les extensions sont difficile à mettre en evidence. Du coup, j'ai poussé à 8 secondes de poses. Mais comme je n'avais qu'une demie-heure de dispo, ça ne m'a fait que 190 clichés exploitables. Et quand je dis exploitable, en fait, il n'en restait que 100 à l'arrivée: sur 8 secondes, il y a quand meme un peu de dérive se traduisant par une perte de netteté. Au final, donc, un résultat mitigé, assez bruité dans le fond du ciel, à refaire en plus défini...   Mais bon, je publie quand meme,  l'echec permet de progresser et renseigner les autres, c'est toujours bénéfique... Soyons positifs!
      Donc au centre, NGC3718, à une trentaine de millions d'AL à ses pieds, mais beaucoup plus loin en fait (400 millions d'AL) le groupe Hickson n°56, et en bas NGC3729.
       

       
      100 poses gardées sur 190  poses de 8 secondes, ampli et refrigeration a fond, 
      Flextube305 correcteur-reducteur, filtre luminance L2, IMX294C refrigéré
      capture sharpcap, traitement SIRIL, astrosurface, et Photoshop.
      Bonne nuit!
       
       
    • By Shaihulud
      Hello
       
      Voili voilou
      J'ai enfin pu retourner voir la belle pour en ajouter
       
      A+
      David
       
       
       
       
       
      Luminance : "Shai-hulud Tooth" SW N254/1200
      QHY174MM - 2419 x 3s + 5049 x 2s - bin1 - 1"/pixel
       
      https://www.flickr.com/photos/187071820@N02/49686230192/sizes/o/

       
      200% https://www.flickr.com/photos/187071820@N02/49685387663/sizes/o/

    • By Shaihulud
      Hello hello
       
      Cela fait hyper longtemps que je voulais rendre visite à cette beauté
      Vraiment dommage pour la finesse que le seeing du 23, 24 & 25 était
      beurk beurk beurk
      ~2x plus mauvais que ce que j'ai d'habitude
       
      Il faudra que je retourne la voir mais je stoppe pour cette année car
      j'ai des belles de l'an dernier à finir sous le Lion 
       
      A+
      David
       
       
       
       
       
      Heart 200% : https://www.flickr.com/photos/187071820@N02/49701685463/sizes/o/

       
      https://www.flickr.com/photos/187071820@N02/49701512728/sizes/o/

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