FWHM Poses courtes vs FWHM Poses longues : des mesures concrètes
Bonjour,
Suite à plusieurs discussions ayant eu lieu ces derniers jours sur différents posts, j'ai voulu tenter de tirer les choses au clair.
Du coup je me permet d'appeler les principaux intervenants @christian_d @jeffbax @exaxe17 @mariobross @Pulsar59 @Laurent51 @T450, et j'en oublie
J'avais déjà fait des expériences là dessus ( voir ci dessous ) mais mon protocole de mesure présentait des failles au delà de 1s de pose unitaire environ
J'ai donc voulu retenter l'expérience en poussant le concept plus loin.
Rappel de l'idée :
On cherche à déterminer la différence de FWHM entre les poses longues et les poses courtes.
Afin d'évacuer toute erreur statistique, et ainsi augmenter la précision, on va utiliser des images pose courte pour simuler des poses longues, en les empilant par paquets de 2 avant de les aligner. Mesurer la FWHM d'un empilement de 10 images de 1s non alignées est équivalent à mesurer la FWHM d'une pose unique de 10s. Cela permet de partir de la même série d'images pour mesurer le seeing sur différents temps de pose, et donc d'évacuer toute erreur due à la variation des conditions entre les prises de vue.
Afin d'évacuer aussi les erreurs dues à une imperfection de la monture, l'idée est de s'en passer totalement. Pour ce faire, on peut viser une étoile suffisamment proche du pôle céleste afin qu'elle ne se déplace que de manière négligeable pendant la durée de nos poses mesurées.
La dernière fois, j'ai utilisé tout simplement l'étoile polaire ; mais celle-ci se déplace finalement assez vite. Je suis donc cette fois-ci allé chercher des étoiles encore plus proches du pôle.
J'ai réalisé deux séries d'images. La première en 650x1s environ, d'une étoile de magnitude 13.4 située à 2 minutes d'arc du pôle ( à la louche ) , et la série suivante, en 350x8s, sur une étoile encore plus proche ( et plus faible )
Le déplacement de l'étoile sur le ciel n'étant pas encore sensible pour les poses inférieures à 8s pour la première étoile, et pour les poses inférieures à 30s pour la deuxième, on a donc une mesure précise et cohérente.
Les mesures sont à chaque fois réalisées sur le même "temps d'image" total, soit toute la séquence vidéo. Pour chaque temps de pose je procède comme suit :
-Empilement des image par "paquets" selon le temps de pose désiré ( somme arithmétique )
-Alignement des images obtenues -Empilement des images alignées ( somme arithmétique )
Le traitement est effectué avec IRIS, mais la mesure de FWHM est faite avec SIRIL. Afin de garantir une mesure fiable, le procédé est une détection automatique de l'étoile puis une mesure automatique de sa FWHM ; pas besoin de "sélection" par l'utilisateur, ce qui pourrait faire varier légèrement les mesures.
Contrairement à mes dernières mesures, il n'y avait pas un poil de vent ce soir là
Donc sur la première étoile, voici la FWHM en pixels, pour chaque temps de pose :
1s : 6.923 2s : 7.044 4s : 7.129 8s : 7.204 Pour la deuxième étoile, sur une autre série d'images réalisées plus tard :
8s : 7.071 16s : 7.106 32s : 7.148
Donc conclusion : Pour moi c'est limpide, il y a bien un gain, et ce quel que soit le temps de pose.
Si j'évalue le taux de diminution de FWHM par palier, on a :
32s -> 16s , gain de 0.6% 16s -> 8s , gain de 0.5%
8s -> 4s , gain de 1.1%
4s -> 2s , gain de 1.2%
2s -> 1s , gain de 1.7%
Total 32s -> 1s , gain de 5.2%
Ca ne paraît pas énorme, mais c'est probablement sous-estimé, tout simplement parce que la résolution d'image est proche de la figure de diffraction théorique du télescope utilisé, ce qui n'arrange pas les choses. Le tube est un 150/600 avec un secondaire de 70mm ( donc obstruction de 40% ) , et j'étais à la barlow, à F/D=11, avec une tentative de collim au préalable plutôt laborieuse et assez infructueuse ( pas vraiment l'habitude de ce tube ni de cette barlow ) ; ma tache d'airy ne ressemblait pas à grand chose
Ici la FWHM sur l'empilement des poses de 1s est égale à 2.5", mais je pense avoir été en partie limité par l'instrument ( et ma collim pourrie )
Sur un tube plus gros, la différence entre poses courtes et moins courtes serait plus sensible. C'est d'ailleurs ce que j'avais conclu lors de mes précédentes mesures, faites avec un T250, et lors d'une soirée ou la turbu était très mauvaise ( FWHM autour de 4" ). Après, il y avait plus de vent, et il y avait peut être quelques biais dans la méthode.
Vous pouvez retrouver le lien ici :
Le facteur de diminution doit aussi évidemment dépendre pas mal des conditions du moment ; on sait bien que la turbu ne réagit pas toujours de la même manière...
Pour ma part, avec 10% de gain je m'estimerais satisfait. Et je pense qu'on y arrive la plupart du temps, même en ne considérant que la turbu... mais vu que mon test n'arrive qu'à 5%, j'en ferai un dés que je mettrai la main sur un instrument plus gros
Après, si en plus on considère les autres facteurs de dégradation possibles ( monture, autoguidage, vent, etc ), là c'est certain qu'on y gagne Romain
Suite à plusieurs discussions ayant eu lieu ces derniers jours sur différents posts, j'ai voulu tenter de tirer les choses au clair.
Du coup je me permet d'appeler les principaux intervenants @christian_d @jeffbax @exaxe17 @mariobross @Pulsar59 @Laurent51 @T450, et j'en oublie
J'avais déjà fait des expériences là dessus ( voir ci dessous ) mais mon protocole de mesure présentait des failles au delà de 1s de pose unitaire environ
J'ai donc voulu retenter l'expérience en poussant le concept plus loin.
Rappel de l'idée :
On cherche à déterminer la différence de FWHM entre les poses longues et les poses courtes.
Afin d'évacuer toute erreur statistique, et ainsi augmenter la précision, on va utiliser des images pose courte pour simuler des poses longues, en les empilant par paquets de 2 avant de les aligner. Mesurer la FWHM d'un empilement de 10 images de 1s non alignées est équivalent à mesurer la FWHM d'une pose unique de 10s. Cela permet de partir de la même série d'images pour mesurer le seeing sur différents temps de pose, et donc d'évacuer toute erreur due à la variation des conditions entre les prises de vue.
Afin d'évacuer aussi les erreurs dues à une imperfection de la monture, l'idée est de s'en passer totalement. Pour ce faire, on peut viser une étoile suffisamment proche du pôle céleste afin qu'elle ne se déplace que de manière négligeable pendant la durée de nos poses mesurées.
La dernière fois, j'ai utilisé tout simplement l'étoile polaire ; mais celle-ci se déplace finalement assez vite. Je suis donc cette fois-ci allé chercher des étoiles encore plus proches du pôle.
J'ai réalisé deux séries d'images. La première en 650x1s environ, d'une étoile de magnitude 13.4 située à 2 minutes d'arc du pôle ( à la louche ) , et la série suivante, en 350x8s, sur une étoile encore plus proche ( et plus faible )
Le déplacement de l'étoile sur le ciel n'étant pas encore sensible pour les poses inférieures à 8s pour la première étoile, et pour les poses inférieures à 30s pour la deuxième, on a donc une mesure précise et cohérente.
Les mesures sont à chaque fois réalisées sur le même "temps d'image" total, soit toute la séquence vidéo. Pour chaque temps de pose je procède comme suit :
-Empilement des image par "paquets" selon le temps de pose désiré ( somme arithmétique )
-Alignement des images obtenues -Empilement des images alignées ( somme arithmétique )
Le traitement est effectué avec IRIS, mais la mesure de FWHM est faite avec SIRIL. Afin de garantir une mesure fiable, le procédé est une détection automatique de l'étoile puis une mesure automatique de sa FWHM ; pas besoin de "sélection" par l'utilisateur, ce qui pourrait faire varier légèrement les mesures.
Contrairement à mes dernières mesures, il n'y avait pas un poil de vent ce soir là
Donc sur la première étoile, voici la FWHM en pixels, pour chaque temps de pose :
1s : 6.923 2s : 7.044 4s : 7.129 8s : 7.204 Pour la deuxième étoile, sur une autre série d'images réalisées plus tard :
8s : 7.071 16s : 7.106 32s : 7.148
Donc conclusion : Pour moi c'est limpide, il y a bien un gain, et ce quel que soit le temps de pose.
Si j'évalue le taux de diminution de FWHM par palier, on a :
32s -> 16s , gain de 0.6% 16s -> 8s , gain de 0.5%
8s -> 4s , gain de 1.1%
4s -> 2s , gain de 1.2%
2s -> 1s , gain de 1.7%
Total 32s -> 1s , gain de 5.2%
Ca ne paraît pas énorme, mais c'est probablement sous-estimé, tout simplement parce que la résolution d'image est proche de la figure de diffraction théorique du télescope utilisé, ce qui n'arrange pas les choses. Le tube est un 150/600 avec un secondaire de 70mm ( donc obstruction de 40% ) , et j'étais à la barlow, à F/D=11, avec une tentative de collim au préalable plutôt laborieuse et assez infructueuse ( pas vraiment l'habitude de ce tube ni de cette barlow ) ; ma tache d'airy ne ressemblait pas à grand chose
Ici la FWHM sur l'empilement des poses de 1s est égale à 2.5", mais je pense avoir été en partie limité par l'instrument ( et ma collim pourrie )
Sur un tube plus gros, la différence entre poses courtes et moins courtes serait plus sensible. C'est d'ailleurs ce que j'avais conclu lors de mes précédentes mesures, faites avec un T250, et lors d'une soirée ou la turbu était très mauvaise ( FWHM autour de 4" ). Après, il y avait plus de vent, et il y avait peut être quelques biais dans la méthode.
Vous pouvez retrouver le lien ici :
Le facteur de diminution doit aussi évidemment dépendre pas mal des conditions du moment ; on sait bien que la turbu ne réagit pas toujours de la même manière...
Pour ma part, avec 10% de gain je m'estimerais satisfait. Et je pense qu'on y arrive la plupart du temps, même en ne considérant que la turbu... mais vu que mon test n'arrive qu'à 5%, j'en ferai un dés que je mettrai la main sur un instrument plus gros
Après, si en plus on considère les autres facteurs de dégradation possibles ( monture, autoguidage, vent, etc ), là c'est certain qu'on y gagne Romain
