Taille reelle des pixels de webcam !

[skywalker 0]

j'ai un probleme un peu bizarre:

je suis entrain de faire une page web pour montrer comment on peux mesurer l'erreur periodique d'une monture equatoriale or je bute sur un truc:

a 0° de declinaison, lorsque je ne met pas les moteurs en route de la monture, une etoile qui apparait d'un cote du capteur puis traverse tout le champs, elle met 79sec pile-poile pour sortir du champ

comme le ciel bouge de 15.041" par seconde detemps, j'ai donc mon champ de webcam qui a 15.041*79=1188.25" et sur le ciel mon pixel represente donc 1188.25/640=1.86"

dans la donc il est ecrit que le pixel des vesta pro c'est 5.6micron, ca me permet donc de calculer une focale de mon instrument ce qui me donne une foc de 622mm

probleme, la foc d'origine de mon instrument est de 545mm, j'ai rajoute un doubleur de foc avec un lege tirage, du coup je dois etre plutot vers 1100mm que 600mm

il est clair que cote webcam il y a un probleme, c'est pas normal du tout que le calcul me donne une foc de 622 et ca sur-estime l'erreur periodique evidement d'un facteur 2 pratiquement (c'est genant !)

sans doute une histoire de pixel RGB, si quelqu'un a une idee ???
http://perso.wanadoo.fr/christophe.demeautis/
http://www.pbase.com/demeautis/

[christophe 0]

cher "skywalker" :
sans revenir sur la polémique d'il y a 6 mois
les webcams sont des capteurs interlignes : un pixel pour la zone visible et un pixel pour zone d'ombre (stockage de l'information avant le transfert vers la CAN).
d'ou le
"ca sur-estime l'erreur periodique evidement d'un facteur 2 pratiquement".
est ce que mon message à été simple et clair

et cela peut-être encore pire si j'ai bien compris la lecture avec le logiciel "astrosnap" qui prend une ligne pour le suivi et une ligne pour l'image.
là ,ça te fait une erreur de suivi sur 4 pixels.
donc je préfère ma ST4 qui est un FULL FRAME (pleine trame).
mais je peux me tromper pour "astrosnap" qui est un bon logiciel

[Ce message a été modifié par christophe (Édité le 09-07-2003).]

[skywalker 0]

mon probleme c'est que suite a un long post sur le debat des erreurs periodes des montures, je cherche un moyen pour qu'un maximum de personnes puissent mesurer leur monture et ainsi faire une base de donnee sur ce qu'il existe dans le commerce (et ainsi voir les disparites)

perso je bosse a 99% en CCD audine, mais clair que si je limite a la CCD je ne vais avoir que 2 courbes d'EP, avec la webcam potentiellement je multiplie par 10/20/50 ? le nombre de mesures...

donc bien oblige d'utiliser la webcam (si ca ne tenais qu'a moi...), par contre j'ai valide la methode en CCD (ca colle nickel, si facteur 2... d'ou mon probleme)
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[Ce message a été modifié par skywalker (Édité le 09-07-2003).]

[-ms- 2]

a = 3,87mm (grand coté de la matrice CCD)
angle = 1188 / 3600 = 0,33°
tg(angle/2) = (a/2) / focale
d'où focale = (3,87/2) / tg(0,33°/2) = 672mm

[MadMac 0]

Je suis plutot le raisonnement de Michel, mais ca ne donne pas les 500xX (Barlow) qu'attend le jeune Padawan ...

J'ai pas de reponse ni solution, si ce n'est de faire le test chez moi aussi. Et peut-etre egalement de depouiller la spec technique du capteur (faut que je la trouve) pour voir si il y a une constante de fabrication (et donc un facteur 2x a prendre en compte).

Alle accroche-toi skywalker. Parce que ca m'interesse beaucoup de participer a ta campagne de mesures, et qu'en CCD, ben je n'ai qu'une webcam ... et un APN (tiens je ferais la mesure avec lui-aussi).

[skywalker 0]

dans la doc les pixels font 5.6micron, donc 640x0.0056=3.584

a = 3,584mm (grand coté de la matrice CCD)
angle = 1188.239 / 3600 = 0,33°
tg(angle/2) = (a/2) / focale
d'où focale = (3,582/2) / tg(0,33°/2) = 621.8mm

voila pourquoi je disais 622mm
mais bon c'est pas la le probleme, il se trouve que j'ai mesure l'erreur periodique avec ma AUDINE, l'avantage c'est qu'en faisant l'astrometrie, le prog donne extrenement precisement la foc de l'optique et pour coller la meme courbe faite avec la webcam, je suis oblige de multiplier par 2 la foc trouve en webcam pour etre exactement pareil, voir le graphique ci-dessous:

d'ailleurs le coef 2 est normal, d'origine j'ai 543mm, j'ai rajouter un doubleur de foc + un peu de tirage pour la webcam
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[Ce message a été modifié par skywalker (Édité le 09-07-2003).]

[Colmic 4 008]

Salut Sky,

sous Astrosnap tu as une fonction qui te permet, en connaissant précisément la focale de ton instrument, de connaître la taille des pixels de la caméra. Le principe est celui que tu as utilisé, tu cliques sur "lancer", tu laisses filer l'étoile jusqu'au bord de l'image et Astrosnap te fait le calcul tout seul.

Ensuite tu utilises la fonction Erreur périodique d'Astrosnap pour enregistrer cette erreur.

Lorsque j'avais encore le Mewlon, j'ai fait pas mal d'enregistrements de l'erreur périodique de mon EM200, au foyer, donc avec une focale connue on va dire. A chaque fois, Astrosnap m'a donné la bonne valeur du pixel, à condition que la caméra soit bien orientée le long d'une ligne ou une colonne, et pas en diagonale bien sûr. La valeur a toujours été de 5.6µ plus ou moins epsilon selon la précision de la mesure pour une focale donnée de 2415mm (le Mewlon 210). Essaie toi aussi directement avec les fonctions Astrosnap pour comparer, peut-être que le soft que tu utilises (si c'est pas Astrosnap) gère la WebCam différemment ?

S'il y avait un problème sur le transfert interligne, on n'aurait pas 640 x 480 à l'affichage, mais la moitié ou l'image serait déformée, ou alors on verrait des lignes noires une sur deux, ou encore 2 lignes identiques par exemple. Or, il n'en est rien en pratique. L'histoire de la trame de guidage n'intervient sous Astrosnap que si on a réalisé la modif SC N°2 sur la Vesta pro, et uniquement dans ce cas précis.

Pour conclure, il y a quelque chose d'autre qui nous échappe, peut-être que la voie des filtres RVVB sur les pixels est celle à creuser, puisque la Vesta pro est gérée comme suit :

RVRV
VBVB
RVRV
VBVB

etc..

Image Sensor Characteristics Measurement Method

Color coding and readout of this image sensor
The primary color filters of this image sensor are arranged in the layout shown in the figure on the left (Bayer arrangement).

Gr and Gb denote the G signals on the same line as the R signal and the B signal, respectively.
All pixels signals are output successively in a 1/30s period.
The R signal and Gr signal lines and the Gb signal and B signal lines are output successively.

------------------
Amicalement
Michel Collart
"Le vît de scène, les fesses, le hème, les hausses, et les vépés"

[Colmic 4 008]

J'ai oublié, Sky, si tu veux le datasheet du ICX098(BQ ou AK selon ta version), je peux te l'envoyer...

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Amicalement
Michel Collart
"Le vît de scène, les fesses, le hème, les hausses, et les vépés"

[skywalker 0]

pour le datasheet, pas la peine de toute facon je ne sais pas ce que j'ai comme bete, c'est une vesta pro d'origine, c'est tout

les pixels sont bien de 5.6micron c'est sur, par contre c'est la focale que je souhaite trouver car en fait entre ce qu'il y a d'ecrit sur le telescope et ce que tu as en vrai (particulierement les combinaisons schmidt-cassegrain et Co) ca varie pas mal

je n'utilise pas de logiciel particulier, je pars juste d'une video au format AVI pour trouver la foc

[Colmic 4 008]

Oui on est bien d'accord sur les 5,6µ, il n'y a pas d'erreur

Essaie quand même Astrosnap, j'ai pas une grande confiance dans le format avi et la façon dont il est enregistré par la Vesta, ça pourrait facilement être de l'interpolé, en revanche Astrosnap travaille directement sur l'image réelle en vrai 640 x 480, et pourra peut-être te donner des valeurs différentes. A voir...

J'avais mesuré avec précision la focale de mon Mewlon à partir d'images CCD issues d'une HISIS22, sur des étoiles doubles bien connues, et ça correspondait bien à 2415-2430mm. Ca m'a permis d'éliminer une inconnue, ensuite pour calculer la focale avec Barlow ou projection, ça aide bien...

Ton capteur est un ICX098AK, de toutes façons le datasheet est identique au BQ, je viens de regarder à l'instant.

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Amicalement
Michel Collart
"Le vît de scène, les fesses, le hème, les hausses, et les vépés"

[christophe 0]

"S'il y avait un problème sur le transfert interligne, on n'aurait pas 640 x 480 à l'affichage, mais la moitié ou l'image serait déformée, ou alors on verrait des lignes noires une sur deux, ou encore 2 lignes identiques par exemple. Or, il n'en est rien en pratique."

un ordinateur ne réagit pas comme cela et la webcam non plus.
tu ne verras pas de lignes noires comme tu le dis même en utilisation normales pour le web.

1-les interlignes sont là pour éviter l'utilisation d'obturateur et permettrent "le vidage" des pixels sans sur-expositions et sans trainées comme les full frames qui n'ont pas d'obturateur.
bien sur , tout cela se passe à grande vitesse et c'est impossible de voir à l'oeil nu les opérations qui s'effectuent ....

2 pour faire simple l'ordinateur prend la première ligne et en fait la lecture
de tous les pixels (les uns derriere les autres )et enfin il affiche cette ligne sur l'écran.
il prend ensuite la suivante , refait la même opération pour venir la coller à côté et ainsi de suite pour avoir au final ton image 640 x 480(bien sur il fait aussi la "fausse" couleur de chaque pixels en même temps à partir de 3 pixels adjacents)c'est aussi simple que cela (enfin presque )et tu n'y vois que du feu
c'est la raison pour laquelle , tu ne verras jamais ces interlignes ou "traits noirs".

NOTA: sauf si tu faisais un agrandissement assez pousser de ton image avec beaucoup de détails.alors là tu verrais ce "manque" entre deux colonnes (et il faut vraiment pousser l'agrandissement ).
mais ces traits noirs tu ne les verras pas et jamais tu ne les verras.tu ne verras pas non plus ces "fameuses déformations,etc....."

3 d'une par la lecture de la webcam se fait à des fréquence assez élevées et l'écran est souvent rafraichit (de 50Hz à 85 Hz)de 50 images par secondes à 85 i/s.
bien sur ,il ne faut pas confondre le N° d'images produitent par la webcam et le rafraichissent des images de l'écran.

pour bien comprendre : quand tu regarde ton écran affichant l'OS windows , il l'affiche 50 x la même image par seconde (d'ou une image fixe et constante )

si astrosnap ne fait pas d'erreur , c'est qu'il doit prendre en compte ces lignes.
mais là .....

[Ce message a été modifié par christophe (Édité le 10-07-2003).]

[Colmic 4 008]

Ton explication de l'adressage interligne est intéressante (bon, pour l'explication du rafraichissement d'écran, je suis pas neuneu quand même )

Si j'ai bien compris ton explication, le capteur qui fait 640 lignes de 5,6µ lit une ligne puis la stocke (où ? Dans la ligne du dessous, qui serait en fait l'interligne ? ou alors directement en mémoire ?) Ce qui fait que tu n'as plus que 320 lignes effectives. A la lecture suivante, il devra lire la ligne impaire pour éviter d'obtenir des lignes noires justement. A la fin tu as bien lu toutes les lignes en deux passes, ce qui fait 640 lignes de 5,6µ.

En revanche, quand tu enregistres un avi de 20 images par seconde par exemple, tu figes chaque image séparément. Alors j'aimerais comprendre pourquoi on voit bien les 640 lignes et pas seulement 320 ? A un instant T on devrait alors voir soit des lignes noires, soit une image déformée.

Idem pour l'enregistrement d'une image fixe BMP en 640 x 480.

Concernant la fausse couleur, c'est pas 3 pixels qu'il utilise, mais 4, deux verts, un rouge et un bleu, et c'est ça qui me chiffonne, car dans ce cas cela voudrait dire que le capteur gère les pixels deux à deux et n'est pas un vrai 640 x 480, mais plutôt un vrai 320 x 240 pixels de 11,2µ, mais dans ce cas on obtient le même résultat car la taille du capteur, elle, ne change pas.

J'ai réalisé la modif SC2 sur une de mes Vesta, celle qui permet de séparer les deux lignes (le ICX098 permet la gestion séparée des lignes paires et impaires). En fait, le CCD ne lit alors plus qu'une ligne sur deux, l'autre ligne étant gérée par ailleurs, elle sert au guidage, de la même façon que le système STAR 2000 des Starlight, et tu obtiens bien une image déformée qui ne contient plus que 320 lignes.

Attention, c'est pas une critique, c'est fini les petites querelles personnelles (enfin j'espère ), j'aimerais réellement comprendre, et je ne dois pas être le seul. Tu mets peut-être le doigt sur quelquechose qui nous échappe depuis pas mal de temps, à savoir la gestion réelle de ces foutus pixels en pratique. Mais ton explication de la gestion interligne ne m'explique pas en quoi skywalker ne retrouve pas ses petits sur un enregistrement avi, et pas en visuel à l'écran bien évidemment.

------------------
Amicalement
Michel Collart
"Le vît de scène, les fesses, le hème, les hausses, et les vépés"

[-ms- 2]

Il faut y aller progressivement, pour commencer, lisez cela :
http://www.saptoulouse.net/Les%20pages/Commissions/Webcam.htm

Après, il faut proposer un scénario pour l'acquisition.

[christophe 0]

pas mal le lien "ms" et tres instructif.

pour l'explication du rafraichissement d'écran, c'était pour ceux qui ne connaissaient pas ce principe (les débutant en informatique )et tu as raison pour les 4 pixels (désolé pour l'erreur).

je viens de relire le livre d'adagio sur la CCD
et voila simplement ce qu'ils disent sur les capteurs interlignes et comment je l'ai compris (enfin j'espère ).
entre chaque colones ,il y a ces fameuses interlignes.
donc nous avons une colone qui capte les photons et les enmagasine puis une interligne pour "stockage avant lecture de cette colone" puis une autre colone et ainsi de suite d'ou un total de 640 colonnes et de 640 interlignes.
lorsque l'image est prise , elle est transférée dans ces interlignes et apres la première ligne de chaque interlignes est tranféré pour la lecture par le CAN (voir la revue astrosurf qui mieux expliqué pour le principe de la lecture d'un capteur CCD).
jusque là j'espère n'avoir pas dit trop de C.....
ce livre qui est paru depuis longtemps par ADAGIO(quelques années) dit que la largeur de ces interlignes ne sont pas très bien connues et que c'est tres variable d'un capteur à l'autre et que Sony n'ai pas trop bavard sur ce point.
au microscope il montre l'image d'une de ces interlignes d'un capteur fait pour le CCD.
il exites bien mais est assez petit.????
le problème , c'est que la webcam n'est pas faite pour l'astronomie mais pour le web à l'origine et ni pour faire de haute définition et à haute résolution.
donc cette largeur d'interligne n'est pas un élément capital pour l'utilisation conventionnel (c'est mon point de vue mais cela n'engage que moi).
de plus ce "pixel" d'interligne doit être capable de stocker la même "valeur" que le "pixel" de la colone adjacent.
en plus leur but est d'être utilisée en plein jour.
alors quel est vraiment la largeur de cette interligne?

ou alors il faut se reporter à l'hypothèse du liens de "ms" pour la reconstitution des couleur de chaque pixels par 4 pixels adjacents ce qui pourrait fausser les résultats et donner ce facteur de 2 qu'il trouve?.
et là je bloque un peu
il faudra que je lise à tête reposé ce lien.

certainement d'autre personnes plus calés sur ce sujet ont leurs idées sur ce problème.

[christophe 0]

"skywalker" : pendant tes essais sur l'étoile pour mesurer l'erreur périodique
est ce qu'elle s'étale sur un seul pixel ou sur plusieurs ?
question bête mais on ne sait jamais

[skywalker 0]

ca serait le reve si la qualite du ciel, du telescope et de la monture permettait de faire tenir l'etoile dans un pixel de 5micron !

donc non c'est sur plusieurs pixels (3-4)

[valbousquet 0]

Christophe
voici ce que je propose
tu connais certainement la focale excate de ton montage optique
sinon avec un reticule et un chronometre tu la determine
ensuite tu pointe un etoile bien brillante au meridien et DEC 0 tu ne met pas en route le suivie et tu fais une pose de temps determiné tu mesure la derive en pixel sous prism apres avoir importe et separeé les plans de couleurs et zoomer a mort sur le trait .

quand penses tu ?
je ne suis pas sur que tu ne trouve pas une diffrence d une couleur a l autre .

Franck

[skywalker 0]

>tu connais certainement la focale excate de ton montage optique

ben non justement, c'est mon probleme en webcam (en plus j'avais mis un doubleur + tirage pour facilite la visualisation en "live"), et c'est pour ca que je souhaite savoir la foc exacte car en CCD classique j'ai vu que la webcam me donne une focale aberrante si elle a effectivement des pixels de 5.6microns

>sinon avec un reticule et un chronometre tu la determine

c'est bien ce que j'ai fait, juste que j'ai fais une acquisition a 5i/sec vu que je n'ai pas de chrono

>ensuite tu pointe un etoile bien brillante au meridien et DEC 0 tu ne met pas en route le suivie et tu fais une pose de temps determiné tu mesure la derive en pixel sous prism apres avoir importe et separeé les plans de couleurs et zoomer a mort sur le trait .
quand penses tu ?

je suis largue la, tu parle pour mesurer la PE ou la foc ?, mon probleme c'est de determiner exactement la foc, l'EP c'est pas la mon probleme

un autre turc, tu parles au pseudo christophe ou a moi (comme je m'appele aussi christophe...)

>je ne suis pas sur que tu ne trouve pas une diffrence d une couleur a l autre .

non il n'y a aucune difference, le point et vraiment petit quand meme

bon de toute facon va falloir que je refasse la manipe a la webcam pour voir si je n'ai pas delire quelque part car pour le moment le mystere reste entier, pour moi la foc calculee en finale doit etre multiplie par un facteur X2...
http://perso.wanadoo.fr/christophe.demeautis
http://www.pbase.com/demeautis

[valbousquet 0]

Adieu christophe
bon je sais je suis pas tjrs clair
voici ce que je veux dire

1:calcul de la focale:
tu met un oculaire reticule gradue celestron avec ton montage optique
tu oriente bien l oculaire de facon a ce que la derive sans suivie ce fasse sur laxe gradue
tu chronometre avec une simple montre le temp que met l etoile pour parcourir les 6 mm de la graduation
tu transforme le temps en valeur de deplacement angulaire cela donne un angle alpha
et tangente alpha = 6mm/focale utilisée
que j appelle F
par exemple si tu trouve 82,4 seconde au chrono tu dois avoir une focale de 1000

1bis:calcul focale: pointe la pleine lune avec un papier calque et un metre cela te donneras l ordre de grandeur .

2:calcul de l espacement des pixels:

tu fais un pose avec moteur eteint de 60 seconde de temps sur une etoile brillante
celle ci vat derive d un angle de 900 seconde d arc
tu vas avoir un joli trait bien droit sur ton image
dans prism tu separe les plans de couleurs
et tu mesure la longeur du trait en pixels
je l appelle Er ou Eb ou Ev
comme tu connais F et alpha 900"
tu trouve le vrais deplacement en MM de ton etoile que tu echantillonne avec les nb de pixels puisque c est ce que l on peut mesurer.

au passage l epaisseur de ton trait te permettars d evaluer l erreur de ta mesure car on peut consider que la turbu bouge de facon anarchique

la mesure ce sera genre 645 piexl +- 4

a plus pour les aventures de mesure avec WC!!
Franck

[skywalker 0]

on va laisser tomber le probleme, il faut que je refasse la manipe pour verifier si je ne me suis pas planter quelque part avant ou si on confirme le probleme !

a+