Fwhm et rapport f/d

[Nathanael 6 840]

Merci à tous et rassurez-vous, je ne diaphragme pas  mon newton 10" pour faire mes images.

Comme expliqué dans le premier post, je cherche à savoir pourquoi, j'ai de meilleures fwhm à f12 (focale 2970mm) que à f4 (focale 970mm) alors que mathématiquement, ce devrait être la même chose.

Mais je vais faire un tableau quantitatif avant de poursuivre l'investigation, il y a de nombreuses pistes qui se brouillent

Nathanaël

Modifié 23 avril 2021 par Nathanael

[jgricourt 157]

il y a une heure, Nathanael a dit :

Merci à tous et rassurez-vous, je ne diaphragme pas  mon newton 10" pour faire mes images.

 

Certains le font ici mais pour réduire la diffusion de leur miroir (et améliorer la FWHM du coup), il y a eu des sujets à ce propos ici même ces derniers temps.

[ClaudeS 3 529]

Il y a 2 heures, Nathanael a dit :

Comme expliqué dans le premier post, je cherche à savoir pourquoi, j'ai de meilleures fwhm à f12 (focale 2970mm) que à f4 (focale 970mm) alors que mathématiquement, ce devrait être la même chose.

je crois que la réponse t'a été donnée ici par @JML

Il y a 3 heures, JML a dit :

En fait notre meilleur rapport résolution/temps d'expo par image s'obtiendra avec un échantillonnage égal à 2x la valeur du seeing

Il faut que la tache soit suffisamment étalée sur plus de 1 pixel, voir 2 comme proposé, ou pourquoi pas 3. Le calcul du logiciel ne sera pas faussé par le passage d'un pixel à l'autre si il y a sous-échantillonnage.

Je l'interprète de cette façon.

[jgricourt 157]

Le 20/04/2021 à 16:03, Nathanael a dit :

Peut-être une piste, la turbulence. La tolérance de mise ou point augmentant avec le f/d, est-il possible que à fort f/d, on "absorbe" une partie de la turbulence?

 

Non car le "focus shift" produit par la turbulence serait plus élevé au final pour la focale la plus longue, ce n'est pas magique  

 

source : Telescope Optics Topics (fpi-protostar.com)

 

L'explication donnée par Anton et Mila me semble crédible, le logiciel s'en sort mieux dans son calcul si la FWHM est bien dessinée sur la matrice donc sur le plus de pixels possibles (la focale la plus longue le permet en tout cas).

Modifié 23 avril 2021 par jgricourt

[Vincent STEINMETZ 418]

Bonjour,

 

il est possible, c'est à dire pas impossible, que la tache que le correcteur fait sur le capteur aie une taille intrinsequement limitée.

 

Exemple, sur le MPCC la doc dit 10µ sur tout le champ. Par conséquent si tu ne peux pas descendre en dessous

 

avec la relation pix(µm)*206/foc(mm)  on fait comme si on avait un pix parfait a 10µ soit 10*206/923 = 2.2 arc secondes, donc mon correcteur ne devrait pas descendre en dessous de 2.2" ce qui est plus ou moins vrai,  car ça ferait 1.35 pixels avec ma ccd (1.65"/pix), et je ne descend jamais en dessous, ni en MAP et surtout pas en longue pose.

 

chez mon pote, qui a un 250 f4.5 , et bien les 10µm nous font 10*206/1125 = 1.8" et  bien ce cochon le fait souvent ... et avec une ccd a pixels de 5.4µ  ça lui fait 0.98"/pix soit 1.8pixels, ce qu'il fait regulierement.

 

avec ce raisonnement, changer la ccd ne change rien  aux dimensions, SAUF que l'objet est vu sur plus de pixels, donc une fois affiché plus de pixels ecrans, donc tu le vois plus gros.

 

Et effectivement, je vois bien que mes galaxies aux pixels de 7.4µ sont petites par rapport a ce qui se fait sur le forum.

 

voila, je ne suis rien dans le domaine optique, mais je pose la question depuis longtemps ... donc en résumé ... si on part du fait que la surface de la tache est limitée en surface, ça veut dire qu'il faut plus de focale pour avoir une fwhm flateuse

 

en ciel profond, et toujours a mon avis on est loin du rayleigh  :

 

avec le mien pouvoir separateur linaire 1.22*4.5*400nm=3,3 microns  avec tout parfait meme le correcteur, ça nous ferait :

avec mes pixs de 7.4µ : 0,44 pixels soit 0.7" ... je peux toujours rever

avec des 3.76µ : 0.8pixels je ne pense qu'on descende aux pixel de fwhm sur mon instrument ...

 

Voila mon idée, qui est juste une base de discussion.

 

Après, comme tu as reflechis la dessus j'ai des questions :

 

>est ce que pour toi fwhm plus basse implique forcement plus de details ou pas, en pratique ?

 

>avec phd2 quel est la valeur de guidage en X et Y en " que tu obtiens ?

 

Merci

 

VIncent

[Vincent STEINMETZ 418]

x

Modifié 23 avril 2021 par Vincent STEINMETZ

[Vincent STEINMETZ 418]

x

Modifié 23 avril 2021 par Vincent STEINMETZ

[Vincent STEINMETZ 418]

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Modifié 23 avril 2021 par Vincent STEINMETZ

[Nathanael 6 840]

Il y a 12 heures, jgricourt a dit :

Il y a 13 heures, Nathanael a dit :

rassurez-vous, je ne diaphragme pas  mon newton 10" pour faire mes images.

 

Certains le font ici mais pour réduire la diffusion de leur miroir (et améliorer la FWHM du coup)

Oui, j'ai moi-même enlevé quelques mm au bord. Je réagissais à ce qui est écrit plus haut, diaphragmer pour passer de f4 à f12.

 

Il y a 11 heures, Anton et Mila a dit :

Il y a 13 heures, Nathanael a dit :

Comme expliqué dans le premier post, je cherche à savoir pourquoi, j'ai de meilleures fwhm à f12 (focale 2970mm) que à f4 (focale 970mm) alors que mathématiquement, ce devrait être la même chose.

je crois que la réponse t'a été donnée ici par @JML

Je ne suis pas sûr, ou alors je n'ai pas compris.

 

Il y a 11 heures, Anton et Mila a dit :

Il faut que la tache soit suffisamment étalée sur plus de 1 pixel, voir 2 comme proposé, ou pourquoi pas 3. Le calcul du logiciel ne sera pas faussé par le passage d'un pixel à l'autre si il y a sous-échantillonnage.

 

Il y a 10 heures, jgricourt a dit :

L'explication donnée par Anton et Mila me semble crédible, le logiciel s'en sort mieux dans son calcul si la FWHM est bien dessinée sur la matrice donc sur le plus de pixels possibles (la focale la plus longue le permet en tout cas).

Comme vous avez du le voir dans le premier post, je suis entre 2 et 6 pixels par fwhm théorique (1" pour un 10"). Je ne pense donc pas que ça puisse jouer dans ce cas. D'ailleurs, je mesure aussi les fwhm avec binning sans traitement (les images finales sont le plus souvent à 0.5"/p), ce qui ne change pas le résultat (en ").

 

Il y a 10 heures, jgricourt a dit :

Non car le "focus shift" produit par la turbulence serait plus élevé au final pour la focale la plus longue, ce n'est pas magique  

 

source : Telescope Optics Topics (fpi-protostar.com)

Alors en effet, à la lecture de cet article, on voit que la turbulence ne joue pas. Ci-dessous les conclusions en français:

 

"Les télescopes à ouverture égale sont affectés de la même manière par la turbulence atmosphérique, quel que soit le rapport focal. L'erreur dans l'hypothèse est qu'on a supposé que la même distorsion atmosphérique entraînerait le même décalage de la meilleure position de mise au point dans les deux télescopes, et ce n'est pas vrai. Bien que le télescope à nombre f élevé bénéficie d'une plus grande profondeur de mise au point, malheureusement, le décalage de la meilleure mise au point causé par la turbulence est également plus important. En fait, les deux sont verrouillés ensemble; l'instrument avec une profondeur de mise au point quatre fois plus grande a également un décalage linéaire quatre fois plus grand de la meilleure position de mise au point. Il existe une longue liste de raisons valables pour lesquelles les télescopes à nombre f élevé fonctionnent souvent mieux que les plus rapides. Certaines raisons importantes sont: a) Les optiques plus lentes (c'est-à-dire à nombre f élevé) sont exponentiellement plus faciles à fabriquer avec la même précision que les optiques plus rapides. b) Comme déjà mentionné, la plus grande profondeur de champ des télescopes à nombre f élevé les rend plus faciles à mettre au point avec précision. c) Les télescopes à nombre f élevé ont une plus grande région du plan focal qui est limitée par la diffraction, de sorte que les performances hors axe sont meilleures. Cela est particulièrement vrai avec les Newtoniens, où le coma et l'astigmatisme oculaire (principalement ce dernier) peuvent être des problèmes hors axe perceptibles dans les instruments rapides. d) Les optiques plus lentes sont plus faciles à collimater avec précision, et il y a moins d'implications optiques préjudiciables à de légers désalignements. e) De nombreux oculaires fonctionnent mieux avec un nombre f plus élevé. f) Lorsque l'on compare deux réflecteurs newtoniens, les télescopes plus lents ont généralement des miroirs secondaires plus petits. Bien que la différence de qualité d'image entre, par exemple, un télescope obstrué à 15% et 20% soit difficile à détecter, ce serait un facteur contributif. Si vous observez à travers deux télescopes de la même ouverture la même nuit et que le télescope à focale plus longue fonctionne mieux, certaines des raisons énoncées ci-dessus sont probablement l'explication."

 

Il y a 10 heures, Vincent STEINMETZ a dit :

>est ce que pour toi fwhm plus basse implique forcement plus de details ou pas, en pratique ?

 

>avec phd2 quel est la valeur de guidage en X et Y en " que tu obtiens ?

 

Oui pour la première, mais c'est juste un avis, d'ailleurs comment le mesure-t-on? Je ne fais que des images, pas de la science.

2- C'est très variable. Mais là encore (mais ça je n'ai pas de trace) je pense que plus le f/d est long, plus c'est petit (en "). On va dire entre 0.3" et 1" suivant le seeing avec 0.5/0.6 le plus souvent? Par contre ça fait assez longtemps que je ne m'en préoccupe plus dans le sens où ça dépend essentiellement du seeing, on ne peut rien y faire. Si c'est la monture qui pose un problème, ça se voit sur les étoiles.

 

Nathanaël

Modifié 24 avril 2021 par Nathanael

[ClaudeS 3 529]

il y a 59 minutes, Nathanael a dit :

Alors en effet, à la lecture de cet article, on voit que la turbulence ne joue pas. Ci-dessous les conclusions en français:

Cela c'est la théorie....mais en pratique, quand j'observe une double très serrées comme j'ai pu le faire avec Lambda Cygne, sur laquelle  je suis déjà monté à 8D avec 152mm de diamètre, et que j'ai beaucoup observé avec de nombreux oculaires différents (ortho, plossl, jusqu'au plus plus simple comme de 1+1 Huygens Mittenzwey, ou huygens, avec barlow 2X et 3X, l'étalement de la figure d'Airy stabilise l'image, moins sensible à la turbulence. Je suis affirmatif, mais je n'ai aucune explication.

C'est d'ailleurs dans les HM à F24 que c'est le plus beau sur tout le champ. Peut-être un truc entre en l'image et l'œil. Et je ne serai pas étonné que quelque chose de similaire se produit avec une caméra. @lyl tu as une explication, moi je sèche, ou c'est le bulbe qui décroche et qui s'invente une théorie. Je crois d'ailleurs que certains ici on déjà fait l'expérience sans comprendre la raison

[jgricourt 157]

Il y a 1 heure, Nathanael a dit :

Bien que le télescope à nombre f élevé bénéficie d'une plus grande profondeur de mise au point, malheureusement, le décalage de la meilleure mise au point causé par la turbulence est également plus important

 

Donc comme je disais plus haut ... la turbulence n'est pas absorbée par la plus longue focale, alors la figure de Airy s'étale bien sur l'image et cela rejoins ce que tu dis Anton et Mila ... enfin c'est mon raisonnement  

[Nathanael 6 840]

Il y a 1 heure, Anton et Mila a dit :

l'étalement de la figure d'Airy stabilise l'image, moins sensible à la turbulence. Je suis affirmatif, mais je n'ai aucune explication.

Je suis content de lire ça, ce qui rejoins mon "ressenti" photo. C'est pour ça que j'ai créé ce fil de discussion.

il y a 52 minutes, jgricourt a dit :

la turbulence n'est pas absorbée par la plus longue focale, alors la figure de Airy s'étale bien sur l'image et cela rejoins ce que tu dis Anton et Mila

Désolé, mais je ne comprends pas ton point de vue du coup.

Nathanaël

Modifié 24 avril 2021 par Nathanael

[danielo 5 772]

Pour avoir plus de résolution sur les galaxies, j'envisageais de remplacer mon ASI1600MM (0.97"/pix) par une camera à pixel plus petits (genre ASI183MM, 0.61"/pix).

 

Nathanaël, d'après tes observations, ce serait plus efficace d'augmenter la focale par ex. avec la barlow APM 1.5X en gardant la même taille de pixels ?

Modifié 25 avril 2021 par danielo

[Nathanael 6 840]

Il y a 1 heure, danielo a dit :

Nathanaël, d'après tes observations, ce serait plus efficace d'augmenter la focale par ex. avec la barlow APM 1.5X en gardant la même taille de pixels ?

Je ne peux pas être affirmatif, le seeing dicte sa loi quand même, et nous on peut seulement essayer de plus ou moins bien s'en accomoder.

Mais j'essayerais la barlow oui avant de changer de caméra. La difficulté, c'est qu'on n'a pas de vérification immédiate possible car justement le seeing varie d'une nuit à l'autre.

Nathanaël

[ClaudeS 3 529]

Il y a 1 heure, danielo a dit :

ce serait plus efficace d'augmenter la focale par ex. avec la barlow APM 1.5X en gardant la même taille de pixels ?

Les barlows ont longtemps été considérées comme un intermédiaire optique défavorable à la qualité et à la restitution de bonnes images. Ce n'est plus vrai. Des quatres barlow que j'ai, Televue classique 2X et 3X, Meade teleXtender telecentrique 2X coulant 50mm, ou ma dernière barlow courte TAL 2 et 3X restituent toutes des images de qualité qui permettre d'atteindre sans aucun problème le pouvoir séparateur de l'instrument avec un contraste identique à la sans barlow. Je choisirai une barlow reconnue par sa qualité....

Modifié 25 avril 2021 par Anton et Mila

[Roch 1 898]

Pour moi c'est vraiment à voir en fonction de la performance du correcteur. Et ça, seul un "star test" avec l'instrument permet d'en juger, étant donné qu'il s'agit de configs toujours différentes.

Un correcteur de coma n'aura pas les mêmes perfs sur un scope à f4 ou f5, mais pas non plus les mêmes perfs avec 800mm ou 2m de focale. En effet, même si la correction de coma ne change pas en fonction de la focale ( c'est uniquement le f/d qui compte ), la correction de courbure de champ change, elle, bel et bien. Donc on peut avoir le même correcteur excellent sur un tube court, qui le sera bien moins sur un tube plus long avec le même f/d.

Il y a aussi le souci de la longueur d'onde... les capteurs sont sensibles à différentes longueurs d'onde, ça donne donc des résultats différents. Un test récent que j'ai fait tend à montrer que nos correcteurs classiques ( gpu x1 et asa x0.73 ) sont assez mauvais en IR au dela de 800nm... suffisamment pour que je préfère ne pas en mettre sur mon newton f/d=4. Donc une cam sensible dans ces longueurs d'onde n'est pas forcément un avantage...

Idem, avec les sc qui coupent beaucoup plus le bleu profond... ça peut être un avantage dans certains cas

 

Donc pour ton choix, je dirais que apm x1.5 + asi1600 sera meilleur que correcteur x1 + asi183 si les correcteurs sont de qualité égale, puisque l'image sera plus étalée dans la config 1 et supportera donc plus l'imprécision. Mais j'ai vu les mtf graphs de l'apm x1.5, et franchement ça fait peur je trouve

Et ça dépend de ton correcteur actuel aussi.

 

et j'ai pas parlé des pb de collim, flexions dans le PO, tilt, etc...

 

Romain

Modifié 25 avril 2021 par Roch

[fljb67 6 454]

Il y a 1 heure, Nathanael a dit :

La difficulté, c'est qu'on n'a pas de vérification immédiate possible car justement le seeing varie d'une nuit à l'autre.

 

+1.

 

... car en effet, afin de comparer ce qui est comparable, l'idéal serait d'effectuer des tests "rapprochés" le plus possible ( en courtes poses donc ) , sachant que lors d'une même nuit, le seeing peut fortement varier.

 

PS : Avec un banc optique de 100 m de long dans une salle à atmosphère contrôlée et une belle mire au bout, ça devrait le faire.

 

Modifié 25 avril 2021 par fljb67

[Raphael_OD 1 427]

Tu peux préciser @Roch concernant ta vision des MTF...

Modifié 25 avril 2021 par Raphael_OD

[christian_d 3 150]

Bonsoir Nathanael,

 

Citation

car en effet, afin de comparer ce qui est comparable, l'idéal serait d'effectuer des tests "rapprochés" le plus possible 

+1

Pour y voir plus clair il faudrait pratiquer des tests de façon "rigoureuse", sinon tu vas louvoyer encore de cette façon durant des années (clin d'oeil).

Je me souviens qu'une même nuit tu avais évalué l'efficacité des courtes poses versus longue pose, avec des résultats intéressants, et bien je te conseille de suivre un protocole similaire. Sachant que le seeing peut varier sur une courte période il serait bien d'effectuer un test avec 2 montages optiques différents mais sur un espace de temps relativement court (exemple moins d'une heure). Tu peux faire le test en courte pose le temps d'intégrer la turbu, plusieurs images bien entendu (= test A), puis changer l'optique, refaire la MAP et refaire une autre série de poses (= test B). Au final tu remets l'optique de départ du test et tu refais une 3 eme série (= test A') qui te permettra de vérifier si le seeing a évolué (A et A' devrait être similaire en valeur moyennée).

Puis tu recommences cela 3 ou 4 fois, sur d'autres nuits, pour vérifier, car 1 seul test n'est pas suffisant à mon avis pour démontrer quelque chose.

Tu te souviens peut être des mesures de seeing que j'avais pratiqué avec des poses de durées progressives ? j'avais effectué prés d'une dizaine de tests complets (objets et ciels différents). A ta place j'adopterais ce type de démarche.

 

Bonne continuation

 

Christian

[Nathanael 6 840]

Merci encore pour vos différents avis.

 

Il y a 2 heures, christian_d a dit :

Pour y voir plus clair il faudrait pratiquer des tests de façon "rigoureuse", sinon tu vas louvoyer encore de cette façon durant des années (clin d'oeil).

Oui tu as raison. Le problème, c'est qu'il faut que je change mécaniquement le miroir de place pour passer de f/d4 à f/d 6 ou 12, il faut donc que je refasse la collimation, sans précipitation , la map etc... sur mon engin, ce n'est pas chose facile, mais je ne dis pas que je ne le ferais pas.

 

Je vais essayer la méthode statistique car j'ai de nombreuses images, mais c'est très long. J'ouvre l'empilement non traité et je mesure la fwhm. J'ai commencé à faire un tableau (je suis remonté à septembre) que je vous livre :

C'est un peu tôt pour calculer les moyennes, mais ça fait f12 2.1" ; f6 2.3" ; f4 2.5"

Je reviens vers vous un peu plus tard

Nathanaël

Modifié 25 avril 2021 par Nathanael

[Roch 1 898]

Nathanaël, si tu veux mon sentiment perso... concernant ton setup, je pense qu'il est possible que le correcteur ASA, difficile à maîtriser, empâte un peu tes images à f4. En revanche, il me semble qu'à F6 tu ne devrais déjà plus avoir de problème si ton correcteur est bon.

@Raphael_OD , ben les spots de l'apm x1.5 ne font pas rêver je trouve... voir cette image :



Bon le centre ça va ( encore que ça se disperse bien vite dans le rouge... quid à 700nm ? ) mais déjà à 5mm c'est pas très beau je trouve. et à 11, on est encore sur le capteur et là c'est vraiment pas assez bon.

Un carreau c'est 4nm donc plus d'un pixel sur l'asi1600...


Romain

Modifié 25 avril 2021 par Roch

[Colmic 4 007]

Salut Nathanaël,

 

Je lis :

ρ linéaire = 1,22 x λ x F/D
ρ angulaire = 1,22 x λ / D

 

ρ linéaire : taille de la tache de diffraction en mm
ρ angulaire : angle apparent de la tache de diffraction en radians
λ : longueur d'onde de la lumière en mm
F : focale de l'instrument en mm
D : diamètre de l'instrument en mm

 

En conséquence :
- Dans le cas d'une utilisation en imagerie (au foyer de l'instrument et sans oculaire), la taille de la tache de diffraction d'une étoile ne dépend que de l'ouverture (rapport F/D).

 

Mais ça va à l'encontre de tes mesures donc.

Soit le correcteur y est pour quelque chose (certains correcteurs étalent le centre pour récupérer les bords justement).

Soit l'échantillonnage plus serré contribue à gagner un peu en résolution.

[christian viladrich 7 672]

Salut Nathanaël,

Dans ton tableau de mesures, il serait intéressant de préciser :

- la hauteur du champ observé au-dessus de l'horizon (en degré),

- le filtre utilisé,

- le correcteur utilisé,

- l"échantillonnage ("/pixel),

- le point de mesure (centre de l'image, ou moyenne sur toutes les étoiles du champ).

A+

[Laurent51 2 787]

Bonjour,

 

je n'ai pas tout lu, mais pour moi, de manière plus universel, ce n'est pas le F/D qui est important, mais l'échantillonnage.

 

Laurent Bernasconi

[Nathanael 6 840]

Il y a 12 heures, Colmic a dit :

), la taille de la tache de diffraction d'une étoile ne dépend que de l'ouverture (rapport F/D).

 

Mais ça va à l'encontre de tes mesures

Alors comme la taille métrique augmente mais que l’échantillonnage diminue ça devrait ne pas bouger en ‘´ mais la Fwhm diminue un peu quand même. Je regarde pour le correcteur, Vincent m’a donné le spot diagramme.

 

Il y a 12 heures, Colmic a dit :

Soit l'échantillonnage plus serré contribue à gagner un peu en résolution.

 

Il y a 9 heures, Laurent51 a dit :

ce n'est pas le F/D qui est important, mais l'échantillonnage

Je suis respectivement à 0,5 0,33 et 0,167 ‘´/p pour une Fwhm au mieux à 2’´ donc très inférieur au critère du seeing /3. Celà voudrait dire qu’on continue à gagner un peu,  très en dessous de ce critère communément admis?

 

Il y a 10 heures, christian viladrich a dit :

Dans ton tableau de mesures, il serait intéressant de préciser :

- la hauteur du champ observé au-dessus de l'horizon (en degré),

- le filtre utilisé,

- le correcteur utilisé,

- l"échantillonnage ("/pixel),

Je vais faire ça mais ce sera encore plus long!

pour le point de mesure, c’est une valeur médiane sur quelques étoiles faibles autour du centre.  
Nathanaël

Modifié 26 avril 2021 par Nathanael