Fwhm et rapport f/d

[jp-brahic 4 217]

il y a 2 minutes, Colmic a dit :

ustement j'ai quasiment le même échantillonnage que JP avec mon ASI183, à savoir 0.93" au foyer de la FSQ.

 

Merci c'est très parlant  car j'ai du mal à trouver une image de M51 faites avec une FS 60 à 2" comme dit Zeubeu

 

dans ton cas à 0.93" tu es suréchantillonné et moi sous échantillonné 

[jp-brahic 4 217]

il y a 6 minutes, spider_cochon a dit :

C'est simple. Au Chili ils font ce que tu devrais faire avec ton 450 chez toi ... 

Sauf que eux ils savent adapter l'échantillonnage de leur tube à leur ciel... 

 

ha c'est çà l'explication à ,: pourquoi la limite de résolution  au Chili est celle d'une lunette de 120 mm   ok merci 

[Colmic 4 008]

Pour ceux qui auraient la flemme de zoomer dans l'image :

 

Et celle de JP ramenée à la même taille sensiblement :

 

[Colmic 4 008]

il y a 4 minutes, jp-brahic a dit :

dans ton cas à 0.93" tu es suréchantillonné et moi sous échantillonné 

 

Ben non je suis pas suréchantillonné, je suis échantillonné pile poil pour un seeing à 3".

[jp-brahic 4 217]

il y a 2 minutes, Colmic a dit :

Ben non je suis pas suréchantillonné, je suis échantillonné pile poil pour un seeing à 3".

 

oui mais là dans cas je parlais par rapport à la résolution théorique de l'instrument   dans mon cas je suis en théorie au niveau de résolution d'une lunette de 130 mm  vu mon échantillonnage 

Modifié 28 avril 2021 par jp-brahic

[Colmic 4 008]

il y a 1 minute, jp-brahic a dit :

oui mais là dans cas je parlais par rapport à la résolution théorique de l'instrument  

 

Ben les copains Nyquist et Shannon y disent qu'il faut échantillonner au moins au double de la résolution à atteindre.

Donc pour une résolution théorique de 1.13" (106mm), je suis même encore sous-échantillonné, résolution que je n'atteindrais sans doute jamais en CP longue pose, en tout cas en France.

Faudrait que je pousse à 0.56" pour bien faire, mais j'en vois pas trop l'intérêt si mon seeing stagne à 3". Ou alors en poses courtes uniquement.

 

Les petits gars de la Janus Team, ils échantillonnent à 0.40" sur leur T500 du Chili, et atteignent des réso autour de 1.4" sur leurs images (ça laisse rêveur !).

 

[jp-brahic 4 217]

oui on est bien d'accord   perso je suis parti sur un seeing moyen de 2.5" et divisé par 3 

Modifié 28 avril 2021 par jp-brahic

[zeubeu 865]

il y a une heure, Colmic a dit :

Faudrait que je pousse à 0.56" pour bien faire, mais j'en vois pas trop l'intérêt si mon seeing stagne à 3".

 

Et oui on est d'accord. :-)

[Nathanael 6 862]

Il y a 3 heures, Colmic a dit :

Donc pour une résolution théorique de 1.13" (106mm), je suis même encore sous-échantillonné, résolution que je n'atteindrais sans doute jamais en CP longue pose, en tout cas en France.

Faudrait que je pousse à 0.56" pour bien faire, mais j'en vois pas trop l'intérêt si mon seeing stagne à 3". Ou alors en poses courtes uniquement.

Mets une barlow un jour, fais tout comme d’habitude et on en reparle des 3’´ 😉

Modifié 28 avril 2021 par Nathanael

[Mehdi 1 098]

on se moque de la Fs 60 ?? 

Moi je suis resté à 1/2 le seeing donc à 2"/pixel de sampling .  ca suffit déjà pas mal je trouve . de toutes facons la fwhm je ne la considere qu'en pixels et si je ne depasse pas 1.8 pixels apres stacking je trouve ca tres correct . 

 

 

[Roch 1 913]

Il y a 4 heures, Nathanael a dit :

J'avais diaphragmé un jour le 250 à 100mm pour voir l'influence du diamètre sur la fwhm et contre toute attente, c'était mieux à 100mm (en piqué, pas en rsb évidemment).

 

ça, c'est peut être parce que les optiques sont en général assez mauvaises au bord, et ça peut entacher tout le reste.

Si tu retentes, essaye de diaphragmer à 220mm une fois pour voir...

 

Il y a 5 heures, zeubeu a dit :

Je vois pas comment en pose longue on peut résoudre mieux que le seeing délivré par le ciel.

 

On ne peut pas, on est d'accord.

Cependant, si tu shootes au 200mm avec un seeing de 2" mesuré sur tes images, tu n'as aucune garantie que ce soit ça, le "vrai" seeing. En réalité le seeing est peut être à 1.7 et c'est la qualité optique de ton instrument qui entache le reste. Ou d'autres facteurs ( mise en température / turbu interne à l'instrument, collim, tilt, chaine optique, etc. )

 

l'instrument parfait n'existe pas, donc le seeing théorique "du ciel" ne sera jamais atteint. Mais avec un bon instrument plus gros, on s'en rapprochera plus près.

Peut être de manière imperceptible, j'en conviens... effectivement sur un seeing de 4" passer de 300mm à 400mm de diamètre ne doit pas avoir un gros impact

 

Romain

 

Modifié 28 avril 2021 par Roch

[Nathanael 6 862]

il y a 44 minutes, Roch a dit :

Il y a 5 heures, Nathanael a dit :

J'avais diaphragmé un jour le 250 à 100mm pour voir l'influence du diamètre sur la fwhm et contre toute attente, c'était mieux à 100mm (en piqué, pas en rsb évidemment).

 

ça, c'est peut être parce que les optiques sont en général assez mauvaises au bord, et ça peut entacher tout le reste.

Si tu retentes, essaye de diaphragmer à 220mm une fois pour voir...

Oui, certes, mais à 1.8", même exceptionnellement, à pleine ouverture (10") sur l'empilement de plusieurs heures de pose en luminance, ça peut pas être mauvais mauvais non plus...

Ce que je vais essayer, c'est de déplacer le diaphragme tout autour du miroir par contre (ci-dessous).

Nathanaël

 

[Mehdi 1 098]

D'ailleurs ca me fait penser que plus je fais des luminances plus j'ai envie d'en faire des synthétiques . C'est une cata en fwhm sur ma FS60 !  J'ai de meilleurs résultats ( je trouve ) en prenant du R puis G et enfin B et en faisant une luminance par L=(R+G+B)/3 . Je suis le seul ? 

[ClaudeS 3 573]

Peut-être une idée @Nathanael: Avec l'augmentation de la focale, l'angle d'incidence des rayons lumineux se réduit, et frappe le capteur selon un angle plus réduit par rapport à la normale, et couvre de ce fait une surface inférieure. 

Cela peut expliquer les quelques dixièmes de secondes d'arc supplémentaires de la FWMH entre F4 et F20.

 

Bonne nuit,

ClaudeS

Modifié 28 avril 2021 par Anton et Mila

[Nathanael 6 862]

Oui tu as raison c’est sûrement ça, associé à la turbulence. Certes le  décalage  en 3D du point focal à cause de la turbulence est 3x plus important à f12 qu’à f4 donc devrait faire la même tâche en’´, comme dans l’article dont j’ai mis les conclusions un peu plus haut, mais c’est sans compter l’angle solide qui est plus petit a f12 qu’à f4 et qui, de fait, étale moins la tache. Je vais quand même faire l’expérience dont je parlais juste avant, cad diaphragmer à 100mm pour voir ce qui se passe, aux 3 focales. Il y a fort à parier que ce sera sensible à f4 un peu moins à f6 et j’espère plus du tout à f 12. De toute façon on ne va pas imager à f30.

Merci et bonne journée à tous

Nathanaël

Modifié 29 avril 2021 par Nathanael

[ClaudeS 3 573]

C'est en parcourant une thèse que l'idée m'est venue que cela pouvait en être l'origine. Je l'ai jointe.

Après j'ai vu autre chose, mais je ne suis pas assez instruit dans ce domaine pour l'interpréter. Pourquoi la FWMH est plus grande que la théorie aux petites valeurs de F/D par ajout de la pixellisation et de la diffusion de charge dans le calcul.

https://www.researchgate.net/figure/FWHM-of-the-PSF-as-a-function-of-focal-ratio-for-088m-The-solid-line-is-the_fig7_255971775

FWHM of the PSF as a function of focal ratio for  = 0.88µm. The solid line is the expected FWHM of an Airy spot (diffraction only). The dashed line is generated by SExtractor measurements of PSFs simulated using a simple model that includes diffraction, pixelization and charge diffusion. Note that SExtractor underestimates the width of an Airy function since it assumes a Gaussian profile. The data points and error bars are the means and standard deviations of SExtractor measurements of reconstructed images in a single focal plane (1s exposures). 

 

Une vidéo à écouter qui est pas mal même si son accent est un peu trop hard pour moI.

 

J'apprends en même temps.

 

ClaudeS

 

2002_Nuns_Thierry.pdf

Modifié 29 avril 2021 par Anton et Mila

[christian viladrich 7 778]

Il y a 2 heures, Anton et Mila a dit :

Après j'ai vu autre chose, mais je ne suis pas assez instruit dans ce domaine pour l'interpréter. Pourquoi la FWMH est plus grande que la théorie aux petites valeurs de F/D par ajout de la pixellisation et de la diffusion de charge dans le calcul.

la réponse se trouve une page au-dessus du graphique, la taille des pixels est de 18 micron

 

Donc rien de bien surprenant.

[Nathanael 6 862]

Il y a 5 heures, Nathanael a dit :

mais c’est sans compter l’angle solide qui est plus petit a f12 qu’à f4 et qui, de fait, étale moins la tache. 

Un petit dessin pour fixer les idées. En rouge sans turbulence, en bleu la turbulence recule (par exemple) le point focal. 3x plus a f12 qu’à f4. La tâche produite est linéairement la même. Mais elle représente un angle en ´´ 3x moins important à f12 vu que l’échantillonnage est 3x moins important. Par contre, transversalement ça n’est pas vrai, l’étalement en  ´´ est le même dans les deux cas.

Donc on peut dire que le f/d long « absorbe » une partie de la turbulence.

Ca ne va pas chercher très loin, mais 2/10 ‘´ sur une image finale de 2’´ (voir tableau plus haut) ça vaut bien une barlow

Nathanaël 

Modifié 29 avril 2021 par Nathanael

[Lucien 11 320]

Il y a 6 heures, Anton et Mila a dit :

C'est en parcourant une thèse que l'idée m'est venue que cela pouvait en être l'origine. Je l'ai jointe.

Après j'ai vu autre chose, mais je ne suis pas assez instruit dans ce domaine pour l'interpréter. Pourquoi la FWMH est plus grande que la théorie aux petites valeurs de F/D par ajout de la pixellisation et de la diffusion de charge dans le calcul.

 

Oui,

Ce qui augment la FWHM c'est de ne pas échantillonner suffisamment. Ce qui va dans le sens qu'aux FD courts on s'oriente vers des FWHM plus grandes qu'à des FD longs.

En effet à la limite il y a la taille du pixel qui est ce qu'elle est.

 

Ensuite il y a l'influence du logiciel en charge de sortir la mesure.

Et sur ce point il est probable que sur des étoiles assez fines on trouve des différences assez sensibles sur les valeurs de FWHM que donnent les logiciels.

Il serait intéressant sur un même jeu d'étoiles de tailles diverses de comparer divers logiciels.

Ceci est important sinon on ne peut tirer des conclusions.

 

Lucien

 

 

Modifié 29 avril 2021 par Lucien

[Roch 1 913]

il y a une heure, Nathanael a dit :

Un petit dessin pour fixer les idées. En rouge sans turbulence, en bleu la turbulence recule (par exemple) le point focal. 3x plus a f12 qu’à f4. La tâche produite est linéairement la même. Mais elle représente un angle en ´´ 3x moins important à f12 vu que l’échantillonnage est 3x moins important. Par contre, transversalement ça n’est pas vrai, l’étalement en  ´´ est le même dans les deux cas.

 

Hmmm... ya un truc qui cloche là dedans. Mais j'arrive pas à trouver quoi

 

Faut que j'y réfléchisse.

 

il y a 5 minutes, Lucien a dit :

Ensuite il y a l'influence du logiciel en charge de sortir la mesure.

Et sur ce point il est probable que sur des étoiles assez fines on trouve des différences assez sensibles sur les valeurs de FWHM que donnent les logiciels.

 

ça par contre je plussoie. Il faudrait mesurer la fwhm des images à f12 en binning 3 pour garantir une "égalité" ? avec les images à f4

[Lucien 11 320]

il y a 2 minutes, Roch a dit :

ça par contre je plussoie. Il faudrait mesurer la fwhm des images à f12 en binning 3 pour garantir une "égalité" ? avec les images à f4

 

Simplement il s'agirait d'utiliser une seule image contenant des étoiles de diverses tailles dont des très fines aussi

Puis sur un lot d'étoiles des plus grandes aux plus fines de comparer divers logiciels.

Car toute l'étude ici est basée sur cette mesure de FWHM.

Et on doit être sûr que l'outil de mesure ne fausse pas la problématique.

 

Lucien

 

 

[jgricourt 172]

Le 28/04/2021 à 10:39, Colmic a dit :

Ben les copains Nyquist et Shannon y disent qu'il faut échantillonner au moins au double de la résolution à atteindre.

 

Attention le théorème de Nyquist et Shannon dont on parle si souvent ici et qui est appliqué dans de nombreux domaines et notamment en électronique analogique ne s'applique pas aussi directement en imagerie numérique car à aucun moment on ne cherchera à reconstruire le signal analogique original d'une étoile via un convertisseur DAC et cela afin de retrouver exactement le signal analogique d'origine (passage par un filtre passe bas avant). En imagerie numérique on est donc condamné à ne produire que des images pixelisées que l'on visionnera qu'au travers d'écrans eux même pixelisés avec les nombreux défauts qui vont avec.

 

Mais c'est vraie que pour trouver un "bon" échantillonnage c'est une bonne piste car il semble tout de même plus esthétique et aussi plus optimale (sur l'usage du capteur) d'étaler le point image sur 2 ou 3 pixels donc cela ne contredit en rien ce que dit très justement Colmic   

 

Le 29/04/2021 à 13:21, Lucien a dit :

Ensuite il y a l'influence du logiciel en charge de sortir la mesure.

 

C'est ce que je pensais aussi il y a quelques posts en arrière  

 

Voir les différents modèles possibles implémentés par les logiciels (Gaussian, Moffat, Lorentzian ?) : https://www.cloudynights.com/topic/594258-whats-your-best-fwhm-imaging-challenge-optimize-your-resolution/?p=8152135

 

Le 29/04/2021 à 11:54, Nathanael a dit :

Donc on peut dire que le f/d long « absorbe » une partie de la turbulence.

 

Non justement on avais déjà vu que ce n'était pas possible et pourquoi  ou sinon je jetterai un autre regard sur ces fameuses barlows absorbeuses de turbulence 

 

Le 29/04/2021 à 07:12, Anton et Mila a dit :

Une vidéo à écouter qui est pas mal même si son accent est un peu trop hard pour moI.

 

Bonne vidéo explicative, attention quand même à ne pas confondre, il parle bien ici de FWHM de la figure de Airy produite par l'instrument et non celle résultat du passage par l'atmosphère, on peut aussi bien prendre en compte en considération la dimension de la figure de Airy (au 2 premier minimums) un peu plus large que la FWHM. Il minimise aussi l'effet du choix du capteur (sauf en cas de pixels de tailles extrêmes) pour rassurer le lecteur mais on sais bien que pour des résultats optimaux il faudra quand même y porter une attention particulière et cela quel que soit le capteur. Les courbes présentées ensuite montrent bien l'effet du shift du focus sur la FWHM, l'effet de la turbulence fait monter la la courbe verticalement et l'effet de variation de température fait déplacer la courbe horizontalement. Il montre aussi les limites du logiciel pour estimer correctement la FWHM.

 

Modifié 5 mai 2021 par jgricourt

[christian viladrich 7 778]

Il y a 3 heures, Nathanael a dit :

Un petit dessin pour fixer les idées. En rouge sans turbulence, en bleu la turbulence recule (par exemple) le point focal. 3x plus a f12 qu’à f4. La tâche produite est linéairement la même. Mais elle représente un angle en ´´ 3x moins important à f12 vu que l’échantillonnage est 3x moins important. Par contre, transversalement ça n’est pas vrai, l’étalement en  ´´ est le même dans les deux cas.

Donc on peut dire que le f/d long « absorbe » une partie de la turbulence.

Ca ne va pas chercher très loin, mais 2/10 ‘´ sur une image finale de 2’´ (voir tableau plus haut) ça vaut bien une barlow

Salut Nathanaël,

Je ne suis pas sûr que ton raisonnement soit juste.

Supposons que le front d'onde soit déformé de telle façon que cela génère une erreur de "defocus" de lambda/4 en entrée du télescope. Alors, cette erreur de front d'onde de lambda/4 se retrouve de la même façon comme une erreur de lambda/4 au foyer de l’instrument. Le rapport F/D de l'instrument ne change rien à l'affaire, à condition bien sûr conserver un instrument de même ouverture D.

On notera au passage que ce lambda/4 defocus correspond à une distance différente du foyer selon la valeur du rapport F/D.

 

 

 

Modifié 29 avril 2021 par christian viladrich

[ClaudeS 3 573]

Je vois plutôt ceci dans l'explication du F/D court et long:

La section d'un cylindre avec un plan donne une cercle, ou une ellipse suivant son inclinaison par rapport à la verticale du plan. L'ellipse sera d'autant plus grande que le cylindre est incliné, avec le petit axe de l'ellipse égal au diamètre du cylindre et le grand axe fonction de l'angle, d'autant plus grand que l'inclinaison est forte. Certes l'Energie/unité de surface diminue mais on ne le voit probablement pas si l'intensité lumineuse est suffisamment forte, ce qui est souvent le cas.

En faisant une rotation du cylindre selon la génératrice passant par le centre du pixel, on constate que pour un faisceau peu incliné, l'aire générée est plus petite que dans le cas d'un cylindre plus incliné. Je ne suis pas allé chercher la formule....

La turbulence doit accentuer le phénomène.

[Nathanael 6 862]

Il y a 3 heures, Roch a dit :

Il faudrait mesurer la fwhm des images à f12 en binning 3 pour garantir une "égalité" ? avec les images à f4

ça c'est fait, du reste pour ne pas changer les paramètres à chaque fois, je fais souvent bin 3 et je mesure à 0.5"/p.

 

Il y a 2 heures, christian viladrich a dit :

Je ne suis pas sûr que ton raisonnement soit juste.

Moi non plus

 

Il y a 2 heures, christian viladrich a dit :

Supposons que le front d'onde soit déformé de telle façon que cela génère une erreur de "defocus" de lambda/4 en entrée du télescope. Alors, cette erreur de front d'onde de lambda/4 se retrouve de la même façon comme une erreur de lambda/4 au foyer de l’instrument. Le rapport F/D de l'instrument ne change rien à l'affaire, à condition bien sûr conserver un instrument de même ouverture D.

On notera au passage que ce lambda/4 defocus correspond à une distance différente du foyer selon la valeur du rapport F/D.

Oui, et donc mon explication tient encore de ce point de vue.

 

Il y a 3 heures, jgricourt a dit :

Non justement on avais déjà vu que ce n'était pas possible

Parce que le défocus dépend du f/d oui, mais l'angle solide introduit un nouveau paramètre qui n'est pas pris en compte me semble-t-il?

 

Nathanaël