Canon arrête le 20 Da

[David Vernet 131]

Oui, ca ok Bruno, mais un site comme le Pic du midi n'est pas ce qui se fait de plus pourri, que ca soit en seiing qu'en transparence, ca doit valoir certains sites du nouveau Mexique, Pourtant Christian semble dire que même là et avec un 600 ils en ont chiés pour dépasser cette limite des mag 21...
Donc il y a quand même quelque chose que je comprend pas.
D’ailleurs je me rappelle des discussions avec toi sur le chat ou tu semblais dire qu’il n’y avait pas vraiment de limites en CCD, suffisait de poser….
Moi patauger dans la semoule pour l’instant

[SBrunier 13]

Oui et non, David...
Ya une limite...

Je me suis amusé à faire le calcul pour obtenir le même temps de pose "réel" que les 8 heures (20 x 26 min) de notre ami de la M 51 de Bruno...

Avec des temps de poses APN classiques, çà nous donne :

226 x 5 min soit 19 heures de pose...

C'est moins délirant que je pensais mais bon... Il y a une limite parceque à chaque fois que tu veux doubler ton S/B, tu dois multiplier par 4 le temps de pose...

Passer de 4 minutes à 16 minutes, çà va.

Mais passer de 4 heures à 16 heures ?
De 16 heures à 64 heures ? Etc etc...

J'écris tout çà sous le contrôle des pros en imagerie, si, comme Christian B. je dis une baltringuerie, n'hésitez pas.....

S

[David Vernet 131]

Ok, Serge, je commence à mieux comprendre.
Dans le cas concret de mes images au 600, les dernières images se sont faites avec des poses que 15s, et la j’ai clairement été gêné par le bruit.
Si maintenant pour le même temps de pose total, disons 1h, je passe à des poses de 3 mn au lieu de 15s, ca me fais 20 poses au lieu de 240, soit 12 fois moins de poses. Je prend la racine de 12 et j’obtiens donc 3.4 fois plus de sauce avec mes 20 poses de 3 mn pour le meme temps total de 1h, j’ai bon la ? Je gagnerais donc 1.5 magnitude comme ca ?

[SBrunier 13]

Eh oui...

Tu as un gain de 3,5 X en S/B, comme tu le dis. Est-ce que ce gain correspond exactement au gain en magnitude, je suppose que oui : 1,5 mag, à la louche.

S

[David Vernet 131]

Ok, merci, c'est interessant, je ne pensais pas qu'on gagnait autant à faire des poses unitaires plus longues.
Vivement la nouvelle table équatoriale, vais sentir la différence...

[Mezzo 8 811]

Peut-on lier dans l'absolu les choses mathématiquement ? Ou plutôt physiquement ? Oui j'imagine avec comme paramètres maîtrisables les données instrumentales ( en imaginant la chaîne isntrumentale idéale ... Pas encore gagné ) et comme inconnues la transparence , la turbu ,etc ... ??

[SBrunier 13]

Bien sûr...
Pour Hubble, il y a un site pour les astronomes qui veulent calculer exactement la magnitude obtnenue en fonction du temps de pose, à 0,1 mag près !
Sur Terre, évidemment, il y a énormément plus de paramètres mais il facile de pifométrer la magnitude d'une image, il y a plein de formules...

S

[Mezzo 8 811]

Est-ce que c'est dispo pour les béotiens ce site ? Pas dit que mes vieux neurones acceptent de jouer le jeu de la compréhension mais why not ?

[Thierry Legault 5 812]

heu, y'a un blême là, moi je dois être une tanche quand j'explique. On remet tout à zéro.
Pour la lumière, le rapport signal sur bruit augmente comme la racine carrée de la quantité de lumière récupérée. Donc une pose de 10 minutes est exactement équivalente à 10 poses de 1 minute. Oui le RSB augmente comme la racine carrée du nombre de poses, mais là où ton raisonnement pêche Serge, c'est que tu supposes qu'une pose de 10 min a un RSB 10 fois meilleur qu'un pose de 1 min, hé bien non, ça marche avec la racine carrée aussi. Donc pour comprendre ça, suffit de ne pas être une tanche en racines carrées
Pour le signal thermique (et donc le bruit qui va avec, je rappelle avec insistance que ce sont deux choses différentes) c'est pareil, on en accumule autant en 1x10 min qu'en 10x1 min.

Donc pour l'instant, égalité. Mais dans une image, il y a aussi le bruit intrinsèque à l'appareil (qu'on appelle souvent bruit de lecture) et là, c'est plus pareil car il intervient autant de fois qu'il y a d'images, donc plus on saucissonne, plus le bruit de lecture peut devenir gênant. Je dis "peut" car si le détecteur est très bon et a un bruit de lecture très très bas, il ne sera pas forcément gênant. Enfin dans certaines limites de toute façon car aucun détecteur n'est capable de rendre 3600 poses de 1s égales à une seule d'une heure. Même chose si on récupère beaucoup de lumière (objet très brillant), le bruit de lecture est négligeable devant le bruit de photons qui est très élevé (mais qui n'est lui-même pas si gênant puisque comme on a récupéré énormément de signal, le RSB est bon).
Tout ça peut se calculer en théorie, mais il y pas mal de paramètres qui dépendent de l'appareil, de la quantité de lumière récupérée (y compris la lumière de fond de ciel !), de l'échantilonnage, de l'instrument, de l'objet visé, etc. etc.

Par exemple, j'ai constaté sur le 10D une trame de fond en stries qui ne se répète pas d'une image à l'autre, donc pas moyen de la soustraite avec un dark (on peut donc la considérer comme une espèce de bruit de lecture). Dans ce cas, c'est embêtant de raccourcir trop les poses car la contribution relative des stries par rapport à la lumière de l'objet dans chaque pose va augmenter et ça va finir par se voir. Et d'ailleurs ça se voit, chose que je n'ai absolument pas sur ma caméra CCD, soit dit en passant...

[Ce message a été modifié par Thierry Legault (Édité le 19-04-2006).]

[Mezzo 8 811]

Tout semblait se simplifier et maintenant :C'est bien simple .... Rien ne l'est !

Effectivement cette trame observable sur le 10D dont tu fais mention Thierry est infiniment moins présente sur le 20D ... Et les heureux possesseurs du 20Da l'ont t-ils observée en poussant leur engin dans ces retranchements ?

[David Vernet 131]

Ah bin ca c’était à peu près ce que j'avais compris avant que Serge m'embrouille, merci Thierry. Donc possible ou pas de faire la même image de M51 que celle que Bruno a présenté avec en gros le même temps de pose mais un télescope qui nous donne une magnitude de plus et un APN ?

Bon sinon pour les magnitudes limites, on vient d’en causer pas mal avec asp06 sur le chat, et ca expliquerait l’écart entre ce que dit Christian et ce que je pensais. Je vais essayer de reexpliquer ce que je pense avoir compris…
Les magnitudes que l’on trouve dans les catalogues sont mesuré à travers des filtres, R, V etc…
Si on veut mesurer une magnitude limite sur une image, il faut en repasser par ces mêmes filtres, ce que doit faire Christian, mais comme ces filtres ont 100 nm de largeur à mi hauteur, ca bouffe vachement de flux par rapport à ce que peux sortir une CCD sans filtre, pour faire la luminance par exemple.

Du coup, c’est pas parce que l’on choppe un objet de magnitude 21 en luminance qu’on peux dire que l’image prise en luminance est à la magnitude 21, il faudrait la reprendre et mesurer avec un filtre par exemple en bande V ou R pour pouvoir le dire.
Pareil en visuel ou l’on ramasse également plus de flux qu’une bande passante de 100 nm…
D’ailleurs les images que j’ai montré du STScI sont prises en bande R, ce qui représente qu’une petite partie du flux total qui a été recolté sur les plaques, donc normal que des images CCD et APN non filtrés en montre autant voir plus…

Donc ce que je retiens, c’est que c’est pas parce qu’on choppe dans une image des objets à magnitude 22 ou 23 que la limite en magnitude de cette image est de 22 ou 23, elle est peut être que de 19 ou 20. Donner la magnitude limite d’une image en fonction de que l’on voit dessus est une connerie, bref, on parlait pas de la même chose.
Voilà ce que j’ai compris…

Si tu peux confirmer Christian ca m’intéresse

Bref, Serge, si c’est bien ca, tu peux faire tes excuses à Christian, et c’est nous les brêles, une fois de plus…

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 19-04-2006).]

[sguisard 121]

Oui David, le Pic est un tres bon site. Mais attention il faut considerer pour notre sujet de discussion le "seeing longue pose" (= pose superieur a quelques secondes / minutes de temps), pas le seeing instantane qui te permet d'avoir des super images courtes poses de la Lune ou des Planetes. On se rend compte de la difference entre les deux avec les webcams par exemple qui permettent de faire des poses instantanees tres courtes, figeant le seeing, et l'informatique additionne tout cela. Cette addition en fait revient a supprimer la composante "tip/tilt" due a la turbulence longue pose. Une pose longue, de la duree des poses cumulees (en supposant que le detecteur ne sature pas), n'aurait pas donne une image aussi nette.

Des amateurs avec des instruments de diametres adaptes, peuvent en visuel (=seeing instantanee, ou pose courte) ou avec web cam photographie des details a la limite de resolution de leur instrument sur la lune ou les planetes et cela jusqu'a 0.4-0.5". Chez les professionels, des images longues poses de cette qualite sont peu courantes.
Le median a Paranal par exemple, limite par l'atmosphere est de 0.7-0.8" au zenith. C'est ce qui est obtenu egalement au foyer du telescope parceque la qualite optique et le guidage sont excellents, avec des fois des images qui descendent a 0.3-0.4", mais tout ceci en longues poses (=plusieurs minutes).

Je ne sais pas quel est le seeing longue pose median au Pic, ni sait si il se mesure regulierement avec un appareil genre DIMM ou autres ?

Pour les amateurs, il est tres difficile d'obtenir des images individuelles longues poses (> quelques minutes) a mieux que 1", ca n'est pas courant du tout. Donc echantilloner a mieux que 0.5" par pixel pour ameliorer la detectivite pour les amateurs n'est pas tres realiste. Et c'est peut-etre la que ce situe ce "palier" a la magnitude 21 etc...dont il est fait reference plus haut.
Je dirais que les meilleurs amateurs en longues poses obtiennent des images avec FWHM de 2", pas beaucoup moins.

Stephane

[David Vernet 131]

Oui Stéphane, ca par contre ca ne me pose pas de problème, je fais bien la différence entre seeing instantané et seiing longue pose et je suis bien d'accord avec tes valeurs. Je pense que je me suis gourré sur autre chose, voir mon post plus haut.
Mais bon même en seing longue pose, vu les valeurs qu’annonce parfois les amateurs qui bossent depuis le nouveau Mexique, autour de 1.5 à 2’’ on doit être dans les mêmes ordres d’idée que le Pic ou même d’autres sites en France.

[a s p 0 6 845]

il y a des amateurs pour utiliser un correction genre ao-7 mais je ne sais pas s'ils gagnent beaucoup en magnitude limite, je ne suis pas certain qu'ils trouvent toujours une étoile assez brillante pour avoir la meilleur réponse en vitesse de correction à supposer qu'elle soit suffisante malgré tout.

[Bruno- 3 985]

Quelques remarques :

1) Je ne suis pas trop d'accord avec ce que dit Serge Brunier sur la façon de compenser le fractionnement des poses en allongeant les temps de pose. S'il n'y avait pas de bruit de lecture, une pose longue ou une pose fractionnée seraient absoluement identiques. Mais il y a le bruit de lecture, qui dépend du nombre de poses. Donc 10 poses d'1 minute sont plus bruitées qu'1 pose de 10 minute. Juste pour ce qui concerne le bruit de lecture. Or les caméras CCD modernes ont des bruits de lecture très faibles, de sorte que si les poses fractionnées ne sont pas trop courtes, disons quelques minutes, la perte est négligeable. Par exemple, avec une ST7, on ne gagne rien à poser plus de 5 minutes par pose fractionnée : 12 poses de 5 minutes ou 1 pose de 60 minutes, c'est quasi du pareil au même.

[Ah, je n'avais pas vu qu'il y avait maintenant une page 4 et Th. Legault avait déjà répondu à ça.]

C. Buil avait donné une formule complète pour calculer la magnitude limite théorique en fonction de tous les paramètres de la caméra, dans un des numéros de la revue de l'association Aude, il y a pas mal d'années. Je l'ai utilisée pour en faire un petit programme de calcul, avec les paramètres de la ST7 (voir http://astrosurf.com/bsalque/magn.exe ). Pour un télescope de 200/800 et une FWHM de 4", les magnitudes limites sont de 20,58 avec 1 pose de 1h, et 20,55 si on fait 12 poses de 5 minutes.

2) Dans l'article où il donnait cette formule (un article sur la détection des objets faibles du Système Solaire : comètes lointaines, ceinture de Kuiper...), C. Buil remarquait que la courbe de magnitude limite croissait en fonction du temps de pose, mais de moins en moins vite, de sorte que l'on gagnait toujours en magnitude limite, mais à condition de poser très très longtemps. Ce n'était pas asymptotique en tout cas. Ça peut paraître étonnant si l'on pense que la magnitude surfacique du fond du ciel impose une limite, mais ce n'est pas le cas. Si on veut détecter un objet de magnitude surfacique 25 (par pixel) alors que le ciel est de 20 (par pixel), c'est-à-dire un objet 100 fois plus faible que le fond du ciel, il faut s'arranger pour que l'objet soit environ 2 ou 3 fois plus brillant que, non pas le fond du ciel (ce sera toujours impossible), mais que _le bruit du fond du ciel_. Or, quelle que soit l'intensité de cet objet faible, elle finira toujours par dépasser le bruit du fond du ciel au bout d'un certain temps, car le bruit du fond du ciel est égal à la racine carrée du fond du ciel.

Bon, c'est compliqué à expliquer, je donne un exemple. Supposons pour simplifier que la caméra n'est pas bruitée (ce n'est pas le problème ici). Disons que, au bout d'une heure de pose, le ciel atteint 100 niveaux d'intensité par pixel. Le bruit du fond du ciel est donc de 10. Un astre 100 fois plus faible fait 1 niveau d'intensité. Le rapport signal sur bruit est de 1/10 = 0,1 : complètement invisible (il n'émerge pas assez du fond du ciel). Mais si on pose 100 heures, le fond du ciel atteint 10000 (bruit = 100) et l'astre fait 100. Le rapport signal sur bruit est maintenant de 100/100 = 1. Posons 4000 heures : le ciel est à 40000 (bruit = 200) et l'astre fait 400, d'où un rapport signal/bruit de 2 : l'astre est à la limite de détectivité.

Comme on le voit, aucune magnitude n'est interdite. Théoriquement, on doit pouvoir atteindre la magnitude 30. En posant suffisamment de millions d'années je suppose... (*)

S'il y a un seuil, c'est sûrement que personne ne s'amuse à poser 4000 heures ! Actuellement, les records (Gendler et compagnie) semblent plutôt être de l'ordre de 24h.

3) À propos de l'influence de la FWHM (pour essayer de répondre à la remarque d'Asp06 sur le système AO-7), voyons ce que dit le petit programme. Toujours un 200/800 et 12 poses de 5 minutes sur une ST7. Ça donne :
FWHM = 5" ==> 20,07
FWHM = 4" ==> 20,55
FWHM = 3" ==> 21,18
FWHM = 2" ==> 21,47
Le gain est énorme !

4) Il s'agit ici de "magnitudes CCD", c'est-à-dire non filtrées. Mais je ne pense pas que ça change grand chose. C'est quoi la magnitude limite ? C'est la magnitude de la plus faible étoile détectée sur l'image. Il est clair que sur une image CCD, il sera plus facile d'atteindre une magnitude V=20 sans filtre qu'avec un filtre V, puisque ce filtre nécessite de poser nettement plus longtemps. À temps de pose égal, l'image sans filtre montre plus d'étoiles, donc a une magnitude limite plus élevée, "magnitude limite" pouvant être prise au sens "magnitude V" (tant qu'on ne parle pas d'étoiles exotiques...) Voilà tout. S'il y a un seuil sur les images amateurs vers V=22, c'est probablement avec des images non filtrées (image L en LRVB par exemple), car sur les images filtrées on serait plus bas. Mais je ne vois pas pourquoi il serait interdit de dire qu'on a atteint V=22 sous prétexte qu'on n'a pas positionné le filtre V sur la roue à filtre pour faire l'image.

Par contre, attention aux magnitudes des galaxies. Les catalogues ne donnent que les magnitudes B pour les galaxies faibles, or elles sont en gros 1 magnitude plus faible que les magnitudes V. Si la galaxie très faible de l'image, là, est de magnitude B=19, ça correspond en gros à V=18.

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(*) Remarque : mon petit programme, pour une pose de 1 milliards de secondes (soit plus de 30 ans), indique une magnitude limite d'environ 27 (toujours avec un 200/800 et 4" de FWHM, avec les paramètres de la ST7 et d'un bon site de campagne). La magnitude 30 va être difficile à atteindre !

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 19-04-2006).]

[a s p 0 6 845]

bruno, je disais que dans la pratique il n'y pas toujours l'étoile brillante qui va bien pour que l'ao-7 fonctionne correctement

[David Vernet 131]

La par contre Bruno on arrive vite à la magnitude 21 dans ton exemple, puisqu'il suffit d'une ST7, d'un 200 et d'une heure de pose avec une FWHM de 3"...
En plus tiré d'une publication de Christian Buil...
Bref, je retombe dans ma perplexité, moi qui pensais avoir compris avec le coup des filtres... Dis t’en fais quoi toi de ces histoires de filtres pour mesurer la magnitude dans ton exemple ?

[Mezzo 8 811]

Bon , il nous reste le diamètre !

[SBrunier 13]

Thierry Legault a écrit :

"Mais là où ton raisonnement pêche Serge, c'est que tu supposes qu'une pose de 10 min a un RSB 10 fois meilleur qu'un pose de 1 min, hé bien non, ça marche avec la racine carrée aussi. Donc pour comprendre ça, suffit de ne pas être une tanche en racines carrées"

Attend... Tu es en train de me dire, les yeux dans les yeux, que le RSB augmente de 3,3 X dans une pose de 10 minutes par rapport à 1 minute : c'est bien çà ????

Note que j'avais pris la précaution d'indiquer que je causais sous le contrôle des "pros" en imagerie.

Mon intuition de départ, c'est que, on peut tourner le truc dans tous les sens, 1 heure de pose n'est pas égale à 3600 poses de 1 seconde...

Mais là, c'est hyper important ce que tu racontes, j'avais absolument pas percuté........... Du coup, j'ai enduit David avec de l'erreur, cela dit, vu que c'est une tanche aussi...

Superlargué

[a s p 0 6 845]

le modèle de bruno&buil ne tient vraisemblablement pas compte du rendement de la caméra, de la hauteur de l'astre, de la transparence, de la transmission de l'optique etc.
toutes choses qui agissent comme si l'instrument etait d'un diamètre inférieur.

[Ce message a été modifié par asp06 (Édité le 19-04-2006).]

[Bruno- 3 985]

David : cet article date de 1997 ou 1998, d'une époque où on entendait parler plutôt de magnitudes 22 voire 23 (je crois même que C. Buil envisageait ces magnitudes dans son article). Pas mal d'utilisateurs de Prism utilisaient la fonction de mesure de magnitude sur une étoile très faible pour estimer la magnitude limite de leurs images. Or, pour une étoile ayant un rapport signal sur bruit de 2 ou 3 (à la limite de détectivité), l'incertitude sur le calcul de la magnitude est de pas loin de 1,0 magnitude (à cause du bruit de photons). De plus, ce genre de mesure utilisait les étoiles du Guide Star Catalogue. Bref : ces estimations étaient sans doute très imprécises. Il est possible que les valeurs numériques données par C. Buil dans son article soient un peu optimistes (par exemple la magnitude surfacique du ciel de campagne) pour mieux coller aux magnitudes dont on parlait à l'époque, et qu'on soit devenu plus prudent aujourd'hui. Ce n'est qu'une hypothèse !

Sur une image prise au C8 à F/3,5 en mars 2000, je ne sais plus laquelle, j'avais détecté un quasar (une faible étoile) de magnitude 19,7 ou quelque chose comme ça, je crois (après comparaison avec la carte du logiciel Guide) . Là, c'est une magnitude limite qui me semble plus précise que la méthode qui consiste à estimer la magnitude d'une étoile faible à partir du GSC. De plus, il y avait des étoiles encore un tout petit plus faibles que ce quasar. Donc j'estimais que j'avais dû atteindre la magnitude 20. Le petit programme, pour une FWHM de 4" et un 200/700, donne une magnitude limite de 20,3 dans ces conditions. Visiblement, la formule de C. Buil est fiable pour donner des ordres de grandeur (et ça fait longtemps que j'en suis convaincu). Donc je crois qu'il est un peu pessimiste !

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 19-04-2006).]

[SBrunier 13]

Au fait, Thierry, avec tout çà, tu réponds pas à la question de David sur le "mur de la vingt et une nième magnitude" de C.B...
David c'est fait étonnament baladé par asp06 avec des arguments débiles qui tiennent par deux secondes la route par rapport aux images présentées par David et Bruno, où l'on voit bien, pas la peine d'avoir un BEP ou un CAP d'astrophysique pour çà, un fond de galaxies de magnitude 23-24...

Tu en penses quoi ?
Quand on compare ces deux images à celle obtenue avec le télescope de 5 m de Palomar dans les années 1950 (magnitude 23) on est scotché : le télescope géant est écrabouillé...

S

Alors : C. B : supertanche ?????????????

[Bruno- 3 985]

Asp06 : « le modèle de bruno&buil ne tient vraisemblablement pas compte du rendement de la caméra, de la hauteur de l'astre, de la transparence, de la transmission de l'optique etc.
toutes choses qui agissent comme si l'instrument etait d'un diamètre inférieur. »

Si ! Il tient compte de tout ! Toute la chaîne ! Le rendement quantique de la caméra, la magnitude surfacique du fond du ciel, la transmission de toutes les optiques. La hauteur de l'astre intervient dans la magnitude surfacique du fond du ciel.

Trouve l'article, tu verras (c'est dans le numéro 9, ou 10, ou 11, je ne sais plus - celui que j'ai perdu ! - de la revue "CCD et télescope"). Sinon, il y a une formule un peu moins complète dans le livre de C. Buil, dans le chapitre "Bilan radiométrique" (p. 264).

[SBrunier 13]

Bruno : amuses toi avec Aladin à te balader dans un champ du POSS, donné à mag 21 ou 22, voire 23 par ceux qui le font et compare avec les images de Outters, Mouquet ou celles que tu as posté plus haut : la différence en détectivité est hallucinante... On a bien 2 magnitudes de mieux, et on retombe bien, comme je le subodore (surtout après la comparaison avec les images du 5 m de Palomar) vers 23-24..............

S

[David Vernet 131]

Oui, Mezzo le diamètre...
Donc, avec le petit programme de Bruno, avec un 600 avec 2300 mm de focale, une FWHM de 2’’ (une bonne nuit quoi) des poses de 5 mn, et 5h de pose au total j'arrive à la magnitude 23...
Trop facile…
D’un autre coté j’ai pas lu l’article de Christian Buil en question, mais bon l’as du mettre des paramètres réalistes, pas des conditions spatiales quand même ?

Donc chais pas avec quoi chuis enduit, mais j’en sort pas… toujours aussi confus coté magnitudes…