Quantité de lumière qui arrive sur 1 pixel?

[Nathanael 6 840]

Bonjour à tous,

Je voudrais savoir à quoi est proportionnelle la quantité de lumière reçue par un pixel. Mon cerveau commence à faire des nœuds!

Au diamètre : D²

A l'échantillonnage : ech²

Comparer la luminosité de 2 setups optiques peut donc selon moi se faire en comparant ech² x D² en "²dm² par exemple (je ne prend pas en compte le rqe des caméras ici). Mais j'ai peut-être loupé quelque chose, si quelqu'un peut m'éclairer.

Merci par avance,

Nathanaël

 

[jldauvergne 15 177]

Oui à échantillonnage égale c'est proportionnel à la surface du miroir. Et à F et D donné c'est proportionnel à la surface du pixel. 

Si tu veux comparer 2 configurations tu fais F1/D1xPixel1² / F2D2xPixel2². Tout simplement. 
 

[jean dijon 1 761]

Bonjour Nathanaël

le seeing est déterminant dans le calcul du flux que reçoit un pixel s'il s'agit d'une étoile. Pour une plage uniforme ce n'est pas le cas

 jean

[Nathanael 6 840]

Merci pour vos réponses.

Il y a 4 heures, jean dijon a dit :

Pour une plage uniforme ce n'est pas le cas

Disons pour une plage uniforme, peut-on donc dire que le flux est proportionnel à  (D x ech)² ?

Nathanaël

[jean dijon 1 761]

il y a 32 minutes, Nathanael a dit :

Disons pour une plage uniforme, peut-on donc dire que le flux est proportionnel à  (D x ech)² ?

 

oui 

[Strock Pierre 229]

La magnitude zéro, de couleur blanche dans le visible, comme Véga, c'est normé à 3,6.E-11 J/s/m²/nm.

Une ciel à 19.64 magnitude visuelle par seconde d'arc carrée c'est donc  2,52^19,64 fois moins d'énergie par seconde d'arc carrée, par seconde, par m² et par nm.

Les photons en bande V sont en moyenne à 550 nm soit une énergie par photon de 3,6.E-19 J.

Et on considère que le spectre s'étale sur en moyenne 107 nm (donc de ~ 490 à ~600 nm). C'est la largeur standard du spectre dit de bande V.

Pour un objectif d'appareil photo de focal 200mm ouvert à 2,8 on a une surface collectrice de 40cm².

Je néglige les atténuations des optiques (c'est une approximation car entre beaucoup de verre et un miroir, c'est pas égal...)

Tout calcul fait, on a 0,56 photons qui arrivent sur le capteur par seconde d'arc carré de ciel chaque seconde.

3,6.E-11 / 2,52^19,64 * 107 / 3,6.E-19 * 0.004

Après il faut regarder combien de secondes d'arc carrées chaque pixel regarde sur le ciel

Sur un A7S avec des pixels de 8,4µm, et l'optique retenue, on regarde 8,7 secondes d'arc de large, donc 75 secondes d'arc carrées par pixel.

Donc 0,56*75 = 42 photons de spectre visible arrivant sur un pixel par seconde.

Et ayant diverses chances de traverser le filtre de Bayer...

 

Donc la réponse à la question du titre est : 42 ! C'est normal...

 

Comme dit plus haut: On est bien proportionnel à la surface optique (ou diamètre optique au carré) et à l'échantilonnage au carré (donc en seconde d'arc au CARRE par pixel).

Pierre

 

Modifié 30 avril 2022 par Strock Pierre

[lyl 4 510]

il y a une heure, Strock Pierre a dit :

et à l'échantilonnage au carré (donc en seconde d'arc au CARRE par pixel).

Ça dépend de l'ouverture N=f/D pour les objets comme les étoiles°. On ne peut pas donner d'angle solide à une source ponctuelle, uniquement à une source étendue ; voir "magnitude surfacique" qui correspond à la magnitude sur 1' d'arc d'angle solide.

Tout a fait comme tu l'as expliqué pour 1" d'arc.

 

° dans la mesure ou la taille de pixel est supérieure à celle du disque de diffraction, ce qui est recommandé en photo CP.

Un article sur les magnitudes : http://www.claudeduplessis.com/Astro/Connaissances/Magnitude/Magnitude.pdf

 

En résumé, pour les objets étendus à photographier, réfères-toi à :

- la magnitude surfacique

- la surface instrumentale de collecte (modéré de l'obstruction et de la transmission des éléments miroirs/lentilles)

- l'ouverture de l'instrument, en 1/N²

Ceci pour estimer les temps de pose.

Modifié 30 avril 2022 par lyl

[gitod 167]

Ces faits restent sur le papier. Mais que reste t'il dans la turbulence.

Mr Fried définissait un pourcentage d'image pseudo résolue selon le niveau de turbulence et l'ouverture, sans considérer un design en particulier. +/-1% dans un 300mm parfait avec images 5/10, 1/50s, 

Laissons jupiter de côté, mais quand les contrastes s'amenuisent selon l'objet, vénus, mars, uranus, neptune, qu'en est-il réellement?

Les contrastes: vénus +/-2% toutes couleurs, mars au travers des tempêtes de poussières idem, uranus selon la période +/-1%, neptune un peu plus, images parfaites.

Quel bilan sur le pixel?

[Nathanael 6 840]

Merci pour vos réponses détaillées.  Ma problématique se situe juste au niveau du fond de ciel bleu. C’est pour vérifier l’état global de la transmission optique d’un setup.

Nathanaël