Calcul du nombre maxi d'images en CCD

[Alpha 3497 0]

Bonjour à tous,
Je me pose une question toute bête et je ne trouve pas la réponse tout seul. Alors si quelqu'un peu m'aider ....

Voila : il est bien connu qu'en imagerie CCD, plus on composite d'image, plus le bruit dans l'image finale diminue par rapport au signal utile. Le résultat est meilleurs avec 2 heures de poses cumulées qu'avec 20 mn. Mais est-il significativement meilleurs avec 20 heures de poses par rapport à 3 heures ou 6 heures ? (c'est un exemple)

Ma question est la suivante : Comment calculer en fonction des caractéristiques de la CCD, de l'acquisition et du téléscope le nombre maximun d'images compositées au delà duquel on ne gagne plus rien (ou plus de façon significative) en rapport de signal sur bruit ?

Merci de vos lumières.

------------------
Dominique Moineau
Orléans - Loiret

http://perso.wanadoo.fr/dominique.moineau/

[Bruno- 3 981]

Je me souviens d'un article de C. Buil dans la revue de l'association Aude qui abordait ce problème. En gros, on gagne toujours mais de moins en moins. C'est un peu comme en photo, sauf que la cause n'est pas la non-réciprocité mais la luminosité du fond du ciel.

[achille 0]

le rapport signal/bruit est fonction de la racine carrée du nombre de poses . c'est à dire par exemple que tu gagnes toujours 0.7 magnitude en multipliant par 4 le nombre de poses .
ceci si les darks et les flats sont idéaux , car lorsqu'on effectuent les pré-traitements on ulise toujours évidemment les mêmes flats , offest et darks qui ont leurs limitations propres . le flat en général ne limite pas la qualité de l'addition d'un grand nombre d'images , les offset ou dark peuvent la limiter s'ils n'ont pas été effectués à partir d'un nombre suffisant de poses car tu rajoutes leur bruit à l'image additionnée .
En pratique ,dans un bon site et avec des poses d'une minute , il faut 3 à 4 fois plus de darks que de poses utiles pour ne pas limiter le résultat final
si tu fais la très mauvaise manip d'utiliser un seul dark , tu auras exactement le même résultat avec 10x1mn,100x1mn ou 1000x1mn ! les résultats seront équivalents à 1x1mn (et la moyenne de 6 darks)!

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 09-09-2004).]

[Alpha 3497 0]

Merci pour ces débuts de réponses.
Toutefois, je ne comprends pas trop cette histoire de 3 à 4 plus d'image de dark ! Si je veux faire 50 images d'un objet, je devrais faire 150 à 200 images de dark ! Je ne connais personne qui procéde comme ça. Pourrais je avoir plus de précisions sur ce point ?

D'autre part, il me semble que l'augmentation de rapport signal sur bruit en aditionnant plusieurs images vient du fait que le bruit est aléatoire et non le signal. Mais aléatoire ne veut pas dire jamais à la même place et au même niveau. Donc à force d'additionner, il doit arriver un moment où on ne gagne plus en S/B, non ?
Si oui, y a-t-il un moyen de calculer ça ?

Où pourrais-je à votre avis trouver de l'info sur ça ?

------------------
Dominique Moineau
Orléans - Loiret

http://perso.wanadoo.fr/dominique.moineau/

[jjd 0]

Bonjour,
Moi j'ai résolu ce probleme en sortant le plus souvent possible de très bonnes images brutes.

[Alpha 3497 0]

Effectivement c'est une solution.
Tu me passes la recette pour faire des brutes sans bruit ?
))

------------------
Dominique Moineau
Orléans - Loiret

http://perso.wanadoo.fr/dominique.moineau/

[achille 0]

la théorie est simple (et on la trouve partout) , il faut raisonner en signal sur bruit . Le signal , c'est la somme des infos de tes images , il est donc proportionnel au nombre de poses .le bruit provenant des images brutes est proportionnel à la racine carrée du nombre de poses . le bruit provenant du flat ,de l' offset ou du dark moyennés est proportionnel lui au nombre de poses car on utilise toujours le même flat , le même offset et le même dark .
il en résulte que bien sur la qualité finale est au maximum de la qualité des flat , offset et dark utilisés !
Et si , comme c'est souvent le cas pour de courtes poses, c'est le bruit de lecture qui domine , le signal/bruit est proportionnel à 1/racine carrée(1/nombre de poses + 1/nombre de darks +1/nombre d'offsets)
On voit que le nombre de poses , le nombre de dark et le nombre d'offset jouent le même rôle dans la qualité de l'image résultante !
donc par exemple 10poses + 1 dark = 1 pose + 10 darks ( et il n'y a que 10% de différence avec 1 pose+3 darks )

Tu peux constater facilement qu'un dark est très bruité ,mais si tu en additionnes 10 ou 20 , le dark résultant sera beaucoup moins bruité et donc nuira moins à l'image finale ...
j'utilise moi-même une bibliothèque constituée de centaines de darks et j'obtiens je pense des résultats convenables avec cette méthode , par exemple au 200mm des étoiles centrales de magnitude 19.5 à 20 de nébuleuses planétaires en 20x1mn et une ccd couleur
il existe d'autres méthodes pour obtenir des darks et offsets de qualité , l'essentiel c'est d'obtenir un pré-traitement qui ne limite pas le résultat d'une nuit d'effort !
pour les poses longues (10 ou 20mn) , le nombre nécessaire de darks est bien moindre car dans ce cas ce n'est plus le bruit de lecture qui domine mais le bruit lié au fond du ciel , il est facile de comparer le bruit de la moyenne des images brutes au bruit du dark à utiliser pour vérifier que le dark est adapté

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 10-09-2004).]

[jjd 0]

Ok Achille (La question initiale n'a pas eu encore de réponse !). Le bruit est étalé avec le compositage, et on doit se fixer une limite pratique du nombre de photos a compositer au dela de laquelle on ne voit plus "visuellement" de différences.
Moi je dirais que ca dépend de ta perception et du support sur lequel tu regardes ta photo.
Est-il courant de faire une quinzaine de photos en numérique et de compositer après ?
Tu ne va pas passer ta nuit sur le meme objet pour diminuer le bruit sur un signal qui est parfaitement reconnu.

Ce sont uniquement des réflexions !.

[achille 0]

réponse de normand (que je suis ): ça dépend des objets .
certaines nébuleuses ne sont pas mieux perçues après un certain temps de pose , mais la plupart gagne à toujours augmenter le temps de pose : si tu prends M57 , tu gagneras une meilleure visibilité de l'anneau extérieur ,de nombreuses galaxies d'arrière-plan , la possibilité de traiter plus facilement l'image , etc ...
un autre exemple où le nombre de poses permet de gagner beaucoup en qualité , c'est en planétaire (quand les images additionnées sont de définition similaire ), on voit que l'on peut additionner avec profit des centaines d'images !

[Bruno- 3 981]

Je maintiens ma réponse, que vous semblez ignorer (sauf achille apparamment.) C'est le secret de Gendler et Croman : ils accumulent un nombre ahurissant de poses (en temps de pose) pour obtenir le meilleur rapport signal sur bruit, quitte à passer PLUSIEURS nuits sur le même objet. Il n'y a pas de limite : on améliore toujours en cumulant encore plus. Une image obtenue en cumulant une année entière de pose sera forcément meilleure (en magnitude limite, et aussi en potentiel de traitement d'image.) Mais l'amélioration est de moins en moins spectaculaire à cause du bruit du fond du ciel. Lisez l'article de Buil sur la détection des astéroïdes lointains par des amateurs, paru dans un numéro de la revue de l'association AUDE. Il y a même une formule (très compliquée !) pour calculer tout ça.

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 10-09-2004).]