Comparaison APN / caméra CCD

[cbuil 3 570]

Un truc qui n'a pas souvent été plublié je pense :
une confrontation directe APN (10D / 20D / D70) et
caméra CCD (Audine). Lien en haut de la page
http://astrosurf.com/buil/

Cela est informatif sur les possibilités des
reflex numériques en astro et pour cvoir où ils se
situe par rapport aux caméras CCD spécialées.

Christian Buil

[maury 0]

Donc pour suivre un peu la discussion de la liste aude ces temps ci sur le même sujet (je viens de passer ton dernier message)...
On se trouve donc si tout va bien devant une audine à 15 electrons de bruit, un 20D à 7 e-, et malgré tout un gain de près de 10 fois pour l'audine, mais avec un champ, en pixels de 6 millions d'un côté et de 400000 de l'autre...
Au niveau magnitude limite (si magnitude veut dire quelque chose avec des boitiers équippés de filtre BVR à la mort moi le noeud), ca donne quoi comme gain l'audine ? (courbe de rapport signal sur bruit en fonction de la magnitude et valeur à 3 sigma par exemple ?).
Le pb est aussi qu'avec un boitier dont le filtre a été viré, on ne sait plus trop ce qu'on fait au niveau sensibilité spectrale, le tout étant du B+I, V+I et R+I.
Tant que tu y es, un spectre avec un boitier modifié (en admettant qu'on arrive à séparer les ordres du réseau), ca donne quoi dans le bleu ? Ca remonte dans l'IR à partir de quelle longueur d'onde ? (i.e. est il correct d'utiliser le boitier sans filtres IR du tout ?)
En tout cas, je pense que pour la recherche de novae ou autres étoiles variables, ca doit le faire, voir par ailleurs la circulaire UAI 8443 sur la découverte d'une nova avec un Fuji S2 et télé de 180mm.
Alain

[Thierry Legault 5 990]

je ne suis pas sûr de bien m'y retrouver entre l'écart en magnitude de 0,6 et les ADU qui sont en rapport 3. Qu'est-ce qu'on peut en déduire sur la sensibilité et le rapport signal/bruit ?

pour Alain
[début 2ème degré]
ah maintenant je comprends pourquoi tu as acheté un S2, tu t'est dit que comme ça tu allais trouver des nova

[fin 2ème degré]

[Ce message a été modifié par Thierry Legault (Édité le 25-11-2004).]

[achille 0]

on a un gain de 10 en ADU pour l'audine par rapport à l'APN : combien ça fait en électrons ? Est-ce que c'est pour la même focale ?

[Laurent51 2 865]

Salut Christian!

Juste une petite remarque... tu trouves une difference de mag de 0.6 entre la audine ME et le D70. par contre par calcul la difference dans le tableau "Mean relative signal in ADU" est d'un facteur 3 soit largement plus d'une mag...

Bon, de toute facon, c'est pas ca l'important... par contre je remarque qu'a ce type de niveau en détectivité le D70 est tres proche d'un capteur kaf400 de la premiere generation, donc c'est pas si mal que ca!!!... surtout avec le gain de surface. C'est encore limite pour faire de la recherche de super nova avec nos télescopes amateurs, mais il y a des tas d'autres types de dommaines ou ca deviendrait tres tres interressant. Etoiles variables, Nova, Comete... etc...

Par contre, la partie logiciel et controle a distance pour des modes d'utilisation automatique (utile pour ce type de surveyance) est encore loin d'étre au point... mais ca va venir...:-) je vais encore patienter un peut... mais je surveille!!!:-)

Merci pour tes tests! Ils sont vraiment bien!!!

[cbuil 3 570]

Laurent, c'est malheureusement plus compliqué
que cela pour calculer la magnitude limite. En l'espece
la brillance du fond de ciel est déterminante, plus
même que le bruit propre de la caméra.

Pour tenter d'eclaicir (j'ai bien dit tenter) et
repondre à quelques interrogation, j'ai ajouté
sur la page un critère de qualité sur la
magnitude limite plus explicite.

On voit qu'entre un 10D standard et une
Audine, la seconde voit des étoiles plus faible de 0.65
magnitudes (c'est un calcul, mais c'est aussi
ce que l'on devine en gros sur les images). Ca peut paraitre
faible comme écart, mais rappelez vous que le fait
de doubler le diamètre d'un télescope ne fait gagner
"que" 0.75 magnitudes dans la majorité des situations.

Quelques infos aussi sur la linéarité et la manière
de mesurer votre APN.

En ce qui concerne la reponse spectrale, c'est vrai
que c'est hétérogène, mais le but est ici la detection
des objets les plus faibles possibles, pas la photomérie.
Effectivement Alain, les niches sont les
recherchent de novae, de comètes, ou de tout truc qui
change un peu fortement de magnitude.

Christian Buil

[Tony 2]

Bonjour.

Merci a Christian pour ce travail interessant. J'ai pas forcement tout compris (notamment a vos discutions dans ce thread), mais le gros est acquis.

J'ai actuellement une webcam modifiee. Et je dispose de 3 capteurs couleurs. J'ai un capteur N&B a mettre en place et donc un capteur couleur a eliminer. Je ne peux faire que des tests de "jour", pas sur le ciel (vu la meteo si j'attends je change de capteur lorsqu'on trouvera des Audine dans les Auchan du coin ).

Est-ce que je peux reprendre le meme style de tests (bias, dark, dark-bias) pour choisir le capteur a virer ? Est-ce que le fait que ce soit des capteurs couleurs peut gener ? Faut-il que je fasse des tests sur R puis V puis B (ou alors la capture en N&B d'Iris qui additionne les couches je crois, serait suffisante) ?

Merci.

[achille 0]

le test est vraiment très intéressant ainsi le complément indiquant la méthode de mesure des APN . juste une question que je me pose suite aux résultats que j'obtiens avec ma ccd couleur : la reconstitution des couleurs induit un effet de flou qui a pour conséquence de réduire le bruit et donc de sous-évaluer le gain ADU/électron et donc de surestimer la sensibilité du capteur . cet effet est-il important pour les APN ?(est-ce qu'on retrouve le même gain ADU/électron en réduidant la taille des images de moitié ?)

[Ce message a été modifié par achille (Édité le 26-11-2004).]

[Toutiet 1 988]

cbuil,
Peux-tu préciser comment tu arrives au fait que le doublement du diamètre d'un instrument ne fait gagner "que" 0,75 magnitude ?

[achille 0]

un diamètre double permet de gagner 1.5 magnitude pour les poses courtes (quand le bruit de lecture est prépondérant) et 0.75 magnitude pour les poses longues (quand le bruit du fond de ciel est prépondérant)

[Toutiet 1 988]

La question était : "Comment arrives-tu au fait que... ?

[cbuil 3 570]

On peut démontrer la formule que j'ai mis sur la page,
mais ce serait un peu long. Ce qui est important
est son fondement : en augmentant le diamètre on
augmente en effet le flux stellaire entrant dans le
télescope proportionnellement au carré de ce diamètre
(soit dont à la puissance deux du diamètre).
Mais en même temps le signal parasite provenant du fond
de ciel augmente dans le même sens. Ce signal est
parasite dans le sens où il apporte du bruit (un bruit
de photon, proportionnel à la racine carré de sa valeur).

Finalement ce qui compte dans le calcul de la magnitude
(la détectibilité) est le rapport signal sur bruit.
Il doit être supérieur à une certaine valeur. En prenant
en compte les paramètres ci-dessus on démontre alors
que le doublement du diamètre du teléscope
n'apporte qu'un gain de 0.75 magnitude (c'est le facteur
1.25 dans le formule).

C'est un truc souvent négligé : on se polarise souvent
trop sur le bruit de la caméra et on néglige le bruit
du fond de ciel, généralement prépondérant en imagerie
du ciel profond, lorsqu'il faut aller chercher un petite
étoile à peine discernable.

Le paramètre important est la sensibilité brute du
capteur, son rendement quantique, qui apparait
dans la formule (le paramètre Q). C'est sur ce point
qu'il faut chercher en premier les différences APN / cam. CCD.

Christian Buil