Test optique de Roddier pour les amateurs: première version bêta disponible.

[David Vernet 131]

«Format FITS type réel»

Envoie pour ca un petit mail au concepteur du logiciel, Frederic Lequevre :
Test@astrosurf.com

«Dimensions 128*128»

Ca c’est la dimension de la fenêtre et non de la plage défocalisé.

«Les plages intra/extra doivent être centrées»

Oui, et pourquoi tu comprend pas ?

«L’image extra-focale doit subir une rotation de 180°»

Ca je ne sais pas, je ne le fais pas sous EF (le logiciel de Roddier que j’utilise). Le mieux est de demander à Frédéric,

«Leur rayon doit être compris entre 30 et 40 pixels»

Cette valeur me paraît un peu faible, en fait tout dépend de la taille des pixels de la CCD, il faut absolument se sortir de la caustic et des anneaux de newton qui lui sont associé. Typiquement, on fait des plages défocalisés qui ont une taille d’environ 1mm à 1.5 mm. C’est cette valeur qu’il faut retenir puis calculer ce que ca fait en nombre de pixel suivant le capteur dont on dispose.
Va falloir que je revoie avec Fred ce point. Après tout on est encore en Bêta, tu risque d’essuyer quelques plâtres

[Frédéric Lequèvre 0]

Bonjour à tous,

En ce qui concerne les plages défocalisées,
il faut bien les acquérir comme précisé dans la doc,
puis les redimensionner pour les rendre compatibles avec la logiciel : cela implique donc un peu
de boulot de centrage et recadrage, boulot qui devrait être automatisé par la suite. Ne pas oublier de faire la symétrie (rotation 180°) de l'image extrafocale, car le soft calcule le signal en soustrayant les images directement.
Les 40 pix de rayon, c'est pour l'image après binning.
Le soft utilise une dimension d'image puissance de 2 (a cause des FFT) ici égale à 128, et a obligatoirement besoin d'une "marge" autour du signal assez importante. Je ne sais pas jusqu'à quelle valeur cette marge peut être réduite, mais la plupart des simulations effectuées fonctionnent très bien avec un rayon de 40 pix.
En fait il ne faut pas trop suréchantillonner pour le Roddier. 40 zones sur un rayon, cela fait déjà un joli échantillonnage de la pupille... David, il me semble que dans EF il y a une valeur de rayon à rentrer pour échantilloner le signal ?

A propos de la précision attendue du Roddier : quelques exemples nous ont permis de vérifier la cohérence des résultats : L/5,4 PV pour le Nextar8 testé par David à L/6, mieux que L/20 (je n'ai plus le valeur exacte) pour son 200 de référence. Ce test devrait donc permettre de relativement bien évaluer la qualité des instruments.
Là ou les résultats seront à améliorer, c'est sans doute pour les très mauvais : la version primitive de Roddier patine dès que les aberrations sont très importantes (plusieurs lambdas). On risque aussi de sous évaluer les aberrations de type astigmatisme (celles à courbure locale nulle, car le Roddier utilise la mesure de courbure et non la mesure de pente) : attention donc à prendre certains résultats "avec des pincettes", surtout si les instruments sont très mauvais ou risquent de présenter de l'astigmatisme (grand miroirs, pb de barillet, etc...)
Ces derniers points ne sont pas très "vitaux" car de toute façon, s'il existe un problème à ce niveau, cela se verra très bien sur les plages défocalisées, avant calcul !

C'est vrai que le Roddier est super simple... dans son principe de base. La prise en compte de tous les problèmes
(aberrations importantes, mauvais centrage des images, prise en compte de l'astigmatisme, etc...) fait que sa programmation est un peu m....ique. Et que par conséquent ça traîne un peu... Mais on a bon espoir d'arriver à une version bien plus aboutie. Cela marche déjà très bien avec des images simulées et on attend des images réelles pour pouvoir valider l'algorithme dans des situations réelles.

Merci donc d'"essuyer les plâtres" !

N'hésitez pas nous communiquer tout ce qui n'est pas clair ou convivial dans la doc et le soft.

a+

FL

[Frédéric Lequèvre 0]

Oups ! Membre junior ?
37 ans en avril prochain, j'ai du louper un truc au moment de l'enregistrement...

[David Vernet 131]

"David, il me semble que dans EF il y a une valeur de rayon à rentrer pour échantilloner le signal ?"

Exact, en fait, c'est le diametre de la plage défocalisé mesuré au foyer sur l'image qu'on rentre.

[David Vernet 131]

Non non Fred, le membre Junior est destiné aux nouveaux membres, la mention junior disparaît au bout de 10 messages postés, donc sois bavard

[Abco 6]

Bienvenue !

Mais non, membre junior, ça veut dire nouveau membre ayant posté moins de 10 messages.

En tout cas, ce test de Roddier c'est très prometteur.

[Ce message a été modifié par Abco (Édité le 27-02-2004).]

[Frédéric Lequèvre 0]

"Mais non, membre junior, ça veut dire nouveau membre ayant posté moins de 10 messages."

Ah merci... j'ai pas trop l'habitude des forums ;-)
ça fait dix minutes que je cherchais à modifier une bourde dans mon profil. Heureusement que j'ai pas embêté les administrateurs...

FL

[Frédéric Lequèvre 0]

Resalut,

Je continue les présentations :
vie maritale, deux enfants (16 et 10 ans), enseignant, formation en physique, passionné d'astro depuis toujours il me semble... La passion est un peu familliale : un de mes oncles avait construit un 200 dont il avait gratté lui même le verre, ce qui a sans doute déclenché la passion, partagée avec mon frère Patrick...

J'aime un peu tout dans l'astro... le côté instrumental me plaît bien, mais il n'y a pas que çà (même si ça bouffe pas mal de mon temps...)
Observations surtout en visuel, mais j'aimerais bien me mettre à l'imagerie...

FL

[Cavadore 125]

J'avais entendu dire que cette methode n'était pas tres tres precise...si on utilise des images intra-extra focal sans mesurer les decalages.
Aussi, il serait bien que votre soft inclus des estimateurs d'erreurs.
Il semblerait que le shack hartmann aie plus de succes, a voir le developpement de cette methode dans beaucoup de labo d'optique pour du test metrologique.

[PascalD 4 383]

Cavadore,

Pardon si c' est une question stupide, mais ne faut-il pas un réseau de lentilles devant le capteur pour shack-hartmann ? Ce qui rends la méthode pas très accessible aux amateurs ?

A+
--
Pascal.

[a s p 0 6 845]

une des raisons pour lesquelles le shack-hartmann a un certain succès dans les labos ou l'industrie actuellement est peut etre l'existence de solutions commerciales clefs en mains.(chez imagine optic http://www.imagine-optic.com par exemple).

[Cavadore 125]

Oui, l'appro des microlentilles est une probleme, j'essaie d'en trouver, et ca se trouve mais pas pour 50€...

Sinon, j'ai fait un montage, visible ici :
http://www.astrosurf.com/cavadore/optique/shackHartmann/Shack-Hartmann.htm

Enfin, oui, imagine optique commercialise qq chose, mais a 20000€, ce qui me parait inaccessible... j'essaie de faire qq chose pour moins cher....

CC.

[Frédéric Lequèvre 0]

Normalement, le Roddier est capable de corriger le defocus ainsi que toutes les erreurs qui se répercutent sur les aberrations, dans le cas (qui risque d'etre le plus fréquent) ou les distances l1 et l2 sont estimées à partir du diamètre des images et non avec un comparateur mécanique.
Mais c'est il est vrai au pris d'un algo assez complexe...

Avantage du Roddier : pas de réseau de micro-lentilles donc coût très bas. Contrepartie : algo complexe et pas linéaire.

Avantage du shack-Hartmann : algo relativement simple (les pentes sont proportionnelles aux DeltaX et Deltay des spots, donc résultats robustes . Contrepartie : coût élevé du réseau. On est aussi limité par le nombre de micros lentilles (16x16, 32x32, etc) ce qui filtre les hautes fréquences spatiales.

Pour ma part, je m'intéresse aux deux méthodes, plus complémentaires que concurentes... D'autant que du point de vue maths, l'intersection des deux méthodes n'est pas nulle...

Par ailleurs : j'essaie de voir aussi comment élaborer des réseaux de microlentilles... Cavadore, On peut envisager une collaboration ?

FL

[Cavadore 125]

Je sais que ce type mesure, appelée "curvature wavefront sensor" est aussi utilisé en optique adaptative...
je sais aussi qu'a l'ESO (j'y travaillais), il y avait de sacres luttes entre les supporters du Shack et ceux du roddier :-))))
Mais personnelement, j'avoue que cette methode est interessante, je cherche juste a en connaitre les limites, comme toute les methodes.

Collaboration, oui bien sur, on peut en discuter, mon adresse perso est ici : http://www.astrosurf.com/cavadore/
en bas.

CC

[Frédéric Lequèvre 0]

<<Mais personnelement, j'avoue que cette methode est interessante, je cherche juste a en connaitre les limites, comme toute les methodes.>>

Oui, et pour en revenir à ta première question, Cavadore, j'avoue que j'ai encore du mal à estimer les barres d'erreur au Roddier (même s'il y a quelques indications chiffrées dans la doc concernant les aberrations à courbure locale non nulle) ! Cette méthode me parraît aussi très intéressante ;-) mais ces limites sont encore floues, du moins en ce qui me concerne : la théorie peut aider à préciser les difficultés mais dans la pratique, cela doit diablement dépendre du code utilisé...

C'est pourquoi on aura grandement besoin de beta testeurs et de leurs images pour affiner les choses...

FL

[David Vernet 131]

En ce qui concerne la fiabilité du Roddier, en tout cas sur EF, on avait fait des tests croisées au LISE avec Luc Arnold en atelier sur des miroirs sphériques étalons. Je l'ai refais plus tard sur le ciel sur des Newtons contrôlés en atelier.

Sur les bonnes optiques, il y a une fiabilité d'environ +/- L/30 P.V. par contre on observe une dérive dès que l'on contrôle de mauvaises optiques, qui peut aller à un écart de l'ordre de 10% voir plus pour de mauvaises optiques. Le zonage gène aussi les mesures.

Pour simplifier, ce test est fiable quand on a affaire à de bonnes optiques, il l'es un peu moins quand il s'agit de mauvaises optiques, mais après tout, que le test dise qu'une combinaison est à 1 lambda à 10% près n'est pas très important, l'info principale est de savoir que l'on a une mauvaise optique, et quel type de défaut il s'agit.

Par contre, outre la précision intrinsèque du test, il est important de bien le réaliser en faisant gaffe aux nombreux pièges, une décollimation ou un mauvais centrage de l’image fera apparaître de la coma qui sera intégré au résultat, une étoile plus faible, que l’on aura pas vu, peut parasiter la photométrie du test en se superposant à la plage étudiée, une mauvaise mise en température de l’instrument engendrera de l’aberration de sphéricité, une contrainte d’un barillet sur une optique engendrera de l’astigmatisme, etc… Bref, si le résultat est mauvais, cela n’implique pas forcement une mauvaise optique, et il faut faire une petite enquête pour éliminer, notamment en recommencent le test sur d’autres étoiles, et en croisant ce test, même avec des tests simples comme le star test et un Ronchi, avant d’annoncer avec une relative certitude un résultat.

Concernant le Shark Hatmann, effectivement, la galette de micro lentilles est un handicap majeur pour la diffusion d’un tel test dans le milieu amateurs, quand on voit déjà le mal que l’on a, à passer des tests simples comme le Foucault photo sur le ciel, le Ronchi, le star test, etc…
D’autre part, une page exclusivement en anglais sur ce test ne peut là aussi que rebuter l’amateur français, pas toujours à l’aise en anglais…
Je verrais plutôt un test avec un écran de Hartamm classique, appliqué en CCD, avec le petit programme qui va bien. Ca serait déjà plus à la porté de l’amateur que la galette de microlentilles, et ca en fait aussi un test plus direct, qui évite des optiques de reprises bricolés qui peuvent générer leur propre défauts.

[Frédéric Lequèvre 0]

<< Pour simplifier, ce test est fiable quand on a affaire à de bonnes optiques, il l'es un peu moins quand il s'agit de mauvaises optiques, mais après tout, que le test dise qu'une combinaison est à 1 lambda à 10% près n'est pas très important, l'info principale est de savoir que l'on a une mauvaise optique, et quel type de défaut il s'agit. >>

Tout a fait d'accord, David. C'est pourquoi la version acuelle devrai être satisfaisante du point de vue fiabilité, même si ça n'empêche pas de bosser sur un algo amélioré. Mais le plus urgent est d'améliorer la convivialité du truc (du style manipulation des images), plutôt que de chercher le pouième sur les lambdas...

<< Je verrais plutôt un test avec un écran de Hartamm classique, appliqué en CCD, avec le petit programme qui va bien. >>

Oui, c'est prévu d'ailleurs de l'ajouter au logiciel, comme d'ailleurs le calcul des ronchigrammes synthétiques. le seul truc, c'est que le temps manque un peu. J'avais dans l'idée de bricoler un petit masque de hartmann photographique que l'on mettrait dans le faisceau et que l'on pourrait utiliser ainsi sur nombre d'instruments, mais l'idée est peut être foireuse.

ça me fait penser au passage à un argument "pro roddier" :
pas besoin de déterminer les centroïdes des spots, ce qui devient "bouffeur de temps machine" dès que le nombre de ces derniers augmente, ce qui n'a à vrai dire pas beaucoup d'importance si on fait du test et non de l'optique adaptative. Et puis avec la puissance des machines...

C'est vrai que les galettes de microlentilles ne sont pas encore à la portée des amateurs. Mais un jour ce sera un peut être composant très courant de l'optronique, et les amateurs pourront peut être en récupérer à des coûts corrects...

[David Vernet 131]

Oui, effectivement Fred, pour l'instant, la galette de microlentilles est clairement un obstacle majeur à une diffusion assez large du Shark Hartmann chez les amateurs, mais ca ne sera peut être plus le cas dans l'avenir comme l'ont été les CCD.
Ca restera tout de même une démarche volontaire d’acquérir ce type de test, et quand on voit la facilité de se procurer ou de se faire une trame de Ronchi, pourtant toujours aussi peu répandue, la démocratisation du Shark Hartmann, de même que le Roddier, n’est pas pour tout de suite. Il faudra avant que les mentalités changent, que la culture du test devienne un automatisme, un peu comme les mesures d’EP.
Dans un premier temps, c’est bien que différentes solutions pour tester une optique puissent exister.

[Frédéric Lequèvre 0]

<< Il faudra avant que les mentalités changent >>

Ca me fait penser à un pote qui me faisait remarquer gentiment que je dépensait beaucoup d'énergie sur un truc qui ne sert à rien, vu que la turbu fout tout en l'air et qu
pas grand monde observe à 2,5x le diamètre !

mais les mentalités changent David : de belles images défocalisées sont en préparation !

FL

[David Vernet 131]

Oui, Fred, on finira par y arriver

[Frédéric Lequèvre 0]

Bonsoir à tous

Bon, je suis un peu bavard, histoire d'atteindre les 10 messages ;-)

J'ai contacté le concepteur d'Aberrator pour voir si on pouvait importer des fronts d'onde avec ce logiciel et ainsi simuler des images... afin de boucler en quelque sorte la boucle ;-) ca peut être intéressant de savoir ce qu'on peut attendre, par exemple en planétaire, d'un instrument donné, non ? On fait un roddier sur son SC favori, on importe le front dans aberrator et on regarde les belles images de saturne et Jupiter que cela donne, histoire de se donner une idée des perfs que l'on peut espérer ateindre. ce n'est en aucun cas un test supplémentaire, mais cela permettrait de donner du sens au résultat brut du test...

Je ne sais pas si cette manip intéresse les éventuels utilisateurs du Roddier, mais ça pourrait être un plus, d'autant que la manip est pas compliquée : le format d'échange existe, c'est OPD (Optical Path difference) dans aberrator. Qu'en pensez-vous ?

Fl

[David Vernet 131]

Fred: je vois un inconvénient à ca, Aberrator ne sait pas faire des images suffisament défocalisés (hors caustique) pour qu'elles soient photometriquement exploitables au Roddier.

[Frédéric Lequèvre 0]

<< Aberrator ne sait pas faire des images suffisament défocalisés (hors caustique) pour qu'elles soient photometriquement exploitables au Roddier >>

David : ce n'est pas ce que je veux faire. Je me suis mal exprimé avec le terme "boucler la boucle". En fait, je voudrais pouvoir transférer le front issu du Roddier obtenu sur un instrument dans aberrator pour que celui-ci génère les images planétaires théorique que l'on aurait avec cet instrument, tenant compte de ses aberrations. En gros, cela reviendrait à faire ce qu'on fait actuellement en simulant des images en entrant les paramètres d'aberrations, mais avec un front issu du Roddier.

[David Vernet 131]

Ah ok, j'avais mal compris, désolé.

[Tony 2]

Je n'ai pas encore fait la manip (temps d'observation reduit et seulement une webcam non modifiee a disposition). Mais l'idee d'avoir une "mesure" de la qualite de son optique m'interesse pas mal. C'est que de la curiosite parce qu'en visuel, meme si le Roddier me dit que mon tube est pourris, je m'eclate et c'est ca qui compte.

Li'dee de pouvoir importer dans Aberrator et de simuler plus precisement les limites d'un instrument, ca c'est tres bien. Comme ca on fixe une borne superieure a ce qu'on peut atteindre. Ca peut eviter de se triturer les meninges a bidouiller une image pour ressortir un truc qu'il est impossible d'avoir