Daube-sonne

Calcul de la focale instrumentale

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Bonjour,

 

Je cherche à calculer la focale d’un instrument en laissant défiler une étoile à travers le champ d’un capteur.

Mais je me trompe sans doute quelque part car je ne trouve pas une valeur cohérente.

 

Voilà mon raisonnement :

L’échantillonnage a pour formule E=206xP/F (P, taille d’un photosite en micron, F, focale en mm).

Du coup F=206xP/E

L’échantillonnage vaut aussi E=Champ réel du capteur/nombre de pixels du capteur (mettons sur la longueur).

 

Mon capteur a des photosites de P=3,75µ

Je choisis une étoile de 0° de déclinaison pour avoir la vitesse sidérale à 15,04 secondes d’arc/s. L'étoile a traversé le capteur pendant 82s sur une ligne contenant 1323 pixels.

Donc un champ réel parcouru de 82x15,04=1233,28 secondes d’arc.

 

E vaut 1233,28/1323 =0,932 seconde d’arc/pixel

 

Et F=206x3,75/0,932 =828,7mm

 

Sauf que l’instrument est un Intes M603 avec 1500mm de focale.

 

 

Je sais qu’il peut y avoir de grosses variations de focale en fonction de la mise au point qui se fait par déplacement du primaire. C’est ce que je veux justement mesurer.

Je veux connaître la focale sans renvoi coudé et avec (donc un foyer 100mm plus loin).

 

J’ai obtenu 82s pour la durée de traversé du champ sans RC, et 60s avec le RC.

Ça fait quelque chose comme 36% de plus, donc une focale résultante plus longue de 36% en mettant le RC.

 

Merci de votre aide,

Vincent

Edited by Daube-sonne

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Bonjour.:)

 

Ton raisonnement est juste niveau calculs.

 

Par contre :

 

il y a 59 minutes, Daube-sonne a dit :

Je choisis une étoile de 90° de déclinaison pour avoir la vitesse sidérale à 15,04 secondes d’arc/s.

 

... N'aurait-il pas fallu prendre une étoile niveau équateur céleste ( DEC = 0 ° ) ?

 

Edited by fljb67

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il y a 43 minutes, fljb67 a dit :

N'aurait-il pas fallu prendre une étoile niveau équateur céleste

D'autant qu'une étoile de 90° de déclinaison, pour la faire traverser le champ de l'oculaire, il faudrait attendre que la précession des équinoxes avance un peu. Je dirais entre 70 et 150 ans... ¬¬

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Lol oui me suis trompé c'est bien à 0° de DEC que je l'ai prise...

Je corrige dans mon énoncé.

 

Je ne comprends pas pourquoi j'obtiens ~830mm de focale pour un instrument de 1500mm ! Y a un problème quelque part...

Edited by Daube-sonne

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Salut Vincent,

 

Le plus simple comme tu as un capteur, tu prends une image et tu fais une résolution astrométrique. Tu auras alors la valeur de l'échantillonnage et tu calcules alors la focale avec la formule E=206xP/F.

http://nova.astrometry.net/ te permet de faire ça si tu n'as pas de soft dédié.

 

Moi pour information, j'ai un C8 avec un réducteur CCDT67 et un focuseur. J'ai une focale résultante autour de 1650mm (focale mesurée sur des images avec résolution astrométrique).

Si on regarde comment se calcule le coefficient de réduction (cf http://www.ovision.com/technique/Telecompresssor-techdata.pdf):

La focale du réducteur est de 305mm. Le backfocus de mon montage (réducteur CCDT67 + nez AP16T + roue à filtres CFW9 + CCD ST8) est de 16 + 30 +25.4 + 18.8 = 90.2mm

Le coefficient de réduction est donc: (305 - 90.2)/305 = 0.70

Si le coefficient de réduction est correct, avec une focale mesurée dans mon cas de 1650mm, cela veut dire que sans réducteur j'aurai une focale de 1650 / 0.7 = 2357mm.

 

Donc le C8 qui a une focale native de 2003mm (F/D10 et miroir de 203mm), je me retrouve avec mon montage optique (dont le focuseur qui oblige à faire sortir d'avantage le foyer) avec une focale de 2357mm.

Cela te donne un peu un ordre d'idée.

 

Marc

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il y a 40 minutes, Gribol a dit :

 

Le plus simple comme tu as un capteur, tu prends une image et tu fais une résolution astrométrique. Tu auras alors la valeur de l'échantillonnage et tu calcules alors la focale avec la formule E=206xP/F.

http://nova.astrometry.net/ te permet de faire ça si tu n'as pas de soft dédié.

Merci Marc,

 

Bonne idée ça ! Si ce soir le ciel est stable je fais deux photos sur la Polaire, avec et sans RC.

Le truc c'est que je n'ai pas la monture EQ avec moi. Même autour de la Polaire ça risque de bouger vite.

 

Je précise que je n'ai pas de réducteur sur l'instrument, je ne comprends pas cette focale calculée de 830, c'est quasi un facteur 2... !

 

 

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Tu peux faire ça avec une mesure sur une Planète

 

Faire une image de Planète , Mars par exemple
mesurer le diamètre équatorial en pixels avec Iris, Winjupos ou autre
rechercher le diamètre actuel de la Planète en "

 

Focale.réelle = 206 x D.Image pix X  (Taille Pixel Cam/ D.Planète )

 

tu en déduis  l’échantillonnage ( que tu peux avoir directement avec Winjupos en mesure d'image )
e= Focale.réelle/(Taille Pixel Cam/206)

 

Bernard_Bayle

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J'ai pas encore lu tous les commentaires (mais je vais le faire, promis juré !! ) :))

Si ça peut aider:


Pour calculer la longueur focale résultant Fr, il faut:
    - dans un outil de retouche d'image, charger l'image dont on veut savoir avec quel Fr/D elle a été saisie. Cette image ne doit pas avoir été redimensionnée.
    - mettre l'équateur horizontalement à l'écran (de manière à mesurer le plus grand diamètre, car dans le cas des planètes gazeuses un aplatissement notable est présent aux pôles). S'aider en glissant l'image, du bord inférieur de l'écran pour la vérification.
    - rendre l'image assez claire par renforcement de sa luminosité, afin de bien voir les bords de la planète
    - au niveau de l'équateur, mesurer la position du bord droit sur l'écran, (les indications de bas d'écran s'affichent en pixel) noter D2.
    - même opération pour le bord gauche. Noter D1. Le diamètre en pixels vaut D2 - D1

Fr (mm)= (180 * 60' * 60" / PI) * taille du pixel (mm) *diamètre en pixels / Diamètre de l'équateur de la planète (")
~206265 * taille du pixel (mm) *diamètre en pixels / Diamètre de l'équateur de la planète (")

Ensuite Fr/D peut être calculé. Exemple pour une caméra avec des pixels de 5,6µm, un diamètre équatorial de Jupiter de 375 pixels, un diamètre apparent de la planète de 46.39", avec un télescope de 305mm de diamètre:
Fr= 206265 * 0.0056 * 375 / 46,39 =9362 mm et Fr/D =9362/305 = 30.69 = 31

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Oui mais ça serait théoriquement moins précis, ça va se jouer sur quelques pixels dans 1500mm de focale (théorique). Puis faut pouvoir suivre. Je n'ai pas mené ma monture EQ.

 

Avec le défilé d'une étoile à l'équateur celeste c'est théoriquement très précis.

On a un temps mesurable avec une faible incertitude : 82s + ou- 1s

Un nombre de pixels conséquents avec également une faible incertitude : mon capteur fait 1280x960, la trajectoire en pixels d'un bord à l'autre un peu en diagonale se calcule avec Pythagore assez simplement. J'ai 1323pixels + ou - 10pix (pour dire queque chose).


Je devrais trouver autour de 1500mm pour la focale, je trouve un truc complètement à côté d'un facteur ~2 ! Ya forcément une erreur quelque part. Dans un raisonnement, un calcul...

 

Amicalement, Vincent

Edited by Daube-sonne

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D’accord avec @Bernard_Bayle, c’est ce que j’ai fait lorsque j’ai voulu calculer la focale de mon C8, car celle-ci peut varier avec le déplacement du miroir primaire. Le seul problème que j’ai rencontré, c’est de bien positionner la planète dans le gabarit de  Winjupos. Faut-il pour cela pousser la luminosité et le contraste ? 

Edited by Arnaud BOUVET

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Vincent, es-tu bien sûr de pouvoir utiliser la formule de calcul de l'échantillonnage pour un Maksutov (ou un Schmidt-Cassegrain) ?
Il me semble que tu mesure en fait la focale de ton secondaire, par contre  je ne saurai pas expliquer réellement pourquoi.
Ces appareils ont un rapport F/D primaire proche de 2 (variable à cause de la mise au point sur primaire), le coefficient que tu cherche ne se cacherait-il pas ici ?

Edited by Pascal Tamburini

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Pour déterminer la Fr, je préfère maintenant utiliser des étoiles (doubles ou pas) qu'une planète dont le contour est "flou". Mesurer la distance en pixel entre le centre de deux étoiles est facile et précis...

Jérôme

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Pascal Tamburini,

Les 1500 mm annoncés du M603, c'est "tout compris" : focale apparente globale égale à la focale du miroir primaire, affectée du coefficient d'amplification apporté par le secondaire.

Je pense que Daube-sonne veut confirmer ces 1500 mm...

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Il y a 3 heures, Daube-sonne a dit :

Bonne idée ça ! Si ce soir le ciel est stable je fais deux photos sur la Polaire, avec et sans RC.

Sinon fais une image de Mars même pourrie , avec la taille des pixels de ta Cam

on calculera ta focale réelle , ton F/D et Échantillonnage  , la précision de Winjupos pour les mesures d'images est redoutable

 

Bernard_Bayle

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Daube-sonne :

Es-tu sûr des caractéristiques de ton capteur...? (1323 pixels de 3,75 µ)

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Bonjour. :)

 

 

Il y a 5 heures, Daube-sonne a dit :

Lol oui me suis trompé c'est bien à 0° de DEC que je l'ai prise...

 

Ah, ok. ^^

 

 

 

il y a une heure, Pascal Tamburini a dit :

Es-tu bien sûr de pouvoir utiliser la formule de calcul de l'échantillonnage pour un Maksutov (ou un Schmidt-Cassegrain) ?

 

Cette formule fonctionne avec toutes les combinaisons optiques. :)

 

 

 

il y a une heure, Sonne a dit :

Pour déterminer la Fr, je préfère maintenant utiliser des étoiles ...

 

+1. ^^

 

 

Il y a 4 heures, Daube-sonne a dit :

Le truc c'est que je n'ai pas la monture EQ avec moi. Même autour de la Polaire ça risque de bouger vite.

 

En réglant le gain caméra sur le maximum, des étoiles "assez brillantes" devraient  être photographiables en ~ 1 à 2 secondes ... et même si elles font des "traits" ou de légères "courbes", cela devrait le faire pour le calcul de la focale réelle de ton optique.

 

Un truc : il se peut qu'en mode "Bin 2", ta caméra soit ~ 4 fois plus sensible qu'en mode "Bin 1" : à tester en Raw8 et en Raw 16.

 

( C'est le cas de la 294 MC en mode Raw8 ).

 

Tant qu'à faire, tester en mode "Bin 4". ^^

 

 

Problème : vu le champ assez réduit de ton capteur vers 1500 mm de focale, il s'agit de trouver 2 étoiles assez brillantes  et "faciles" à trouver qui rentreront toutes les deux dans le champ.

 

Une proposition : un peu à l'ouest de l'étoile "75" du dragon ( magnitude ~ 5,4 ) ... il y a une autre étoile, "HD196565" ( magnitude ~ 6,6 ) :

 

5f9bfc998af37__z_75HD196565_dragon.jpg.26b8cb225c6c9d0793ed97948cbcf723.jpg

 

Edited by fljb67

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il y a 57 minutes, Toutiet a dit :

Daube-sonne :

Es-tu sûr des caractéristiques de ton capteur...? (1323 pixels de 3,75 µ)

C'est ASI120 mini monochrome.

En tenant compte de la trajectoire de l'étoile, légèrement inclinée par rapport au coté "longueur" du capteur, j'ai calculé 1323 pix.

J'ai juste utilisé Pythagore...

 

Mais je vais vérifier de ce pas que je n'étais pas dans une autre résolution ou bin 2...

Edited by Daube-sonne

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il y a 55 minutes, fljb67 a dit :

 

Un truc : il se peut qu'en mode "Bin 2", ta caméra soit ~ 4 fois plus sensible qu'en mode "Bin 1" : à tester en Raw8 et en Raw 16.

 

Merci pour la proposition d'étoiles, je vais voir cette piste.

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il y a 36 minutes, Daube-sonne a dit :

Mais je vais vérifier de ce pas que je n'étais pas dans une autre résolution ...

 

Si tu étais en mode "crop" de style "x2" ( donc 2 fois moins de pixels ), l' échantillonnage E calculé donnerait une valeur 2 fois plus élevée ... et donc une focale calculée deux fois plus faible.

 

Du coup, je ne pense pas que ce soit une histoire de taille d'image qui aurait été validée à un format plus faible que 1280 x 960.

 

 

 

il y a 36 minutes, Daube-sonne a dit :

 ... ou Bin 2

 

Le mode "Bin2" modifie la taille de l'image, mais pas celui du champ ... d'où résultat final inchangé. ¬¬

 

Edited by fljb67

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il y a 20 minutes, Daube-sonne a dit :

j'ai vérifié c'est bien 1280x960 et 3,75microns...

 

Ok, lu.

 

Question : tu es vraiment sûr d'avoir utilisé une étoile très poche de l'équateur céleste ?

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J'ai pointé à 45° d'altitude, plein sud. Même une imprécision grossière n'ammènerait pas à ce coef 2 non ?

Les formules sont toutes simples pas de variables au carré ou plus...

 

Etrange quand même...

Edited by Daube-sonne

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T'as bien pris en compte le sens du capteur...?

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Oui mais je regarderai si le lecteur vidéo ne me compresse pas la largeur, je fais ça en rentrant ce soir, c'est une piste...

Edited by Daube-sonne

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La monture ne tournait pas ?

Monture stabilisée ?

Pas de crop coté caméra ?

 

De mon coté j'ai utilisé la formule "complète" (incluant la correction avec la déclinaison de l'étoile) avec un oculaire astrométrique et un chronomètre et je n'ai pas trouvé ce rapport 2 (sur C11). C'est assez bizarre quand même.

 

Marc

 

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