Comparaison résolution Webcam/Visuel

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Suite à une réponse de Serge Brunier sur une image fantastique de Japet sur Saturne dans la galerie d'images je me permets de retranscrire sa question que je trouve intéressante. je cite:

"Si je ne me trompe pas, cela confirmerait ce que je soupçonne depuis un moment : les webcams montrent plus de détails que n'arrive à en attraper un observateur visuel du fait, que, véritables optiques adaptatives virtuelles,"

Je tente de répondre: ... à turbulence identique?
Toutefois il reste à prouver que c'est vrai pour tout les niveau de turbulence... Je ne sais pas mais je soupçonne que la loi n'est pas linéaire...
Il serait peut-être intéressant de choisir une série d'objets tests sur la lune par exemple (genre craterelets de plusieurs tailles) dont on connait les dimensions. Enuite, nous pourrions dresser un tableau pour chaque objet avec pour chaque colonne:

colonne 1: vu/pas vu en visuel 0 ou 1
colonne 2: vu/pas vu en webcam
colonne 3: niveau de seeing sur l'échelle de Pickering

Avec bien entendu plusieurs observateurs pour d'une part apprécier la visibilité des craterelets et d'autre part pour les relevés de seeing.

Avec aussi un instrument éprouvé à miroirs... pas un trop petit pour bien évaluer le niveau de turbulence... car c'est bien connu dans une Apo ça bouge pas

Aussi avec un facteur de grandissement qui fasse que la taille du pixel élémentaire au niveau du capteur de la webcam qui soit 2 fois inférieur à la résolution finale sur le plan image que permette la combinaison optique.

A vos idées!

Astroamicalement.

[tégéa 15]

Ce que je peux en dire, c'est qu'avec mon 150 sur Mars, les images webcam montrent bien Olympus Mons, alors qu'en visuel je n'ai jamais réussi à le voir. Pourtant, c'est assez gros.
Il y a donc sans doute avant tout un problème de contraste, non ?

[Deneb 0]

Interresante question que voilà.
De ma petite expérience je dirais que à faible turbulence la webcam "verra" plus de détails que l'oeil.
Cela est évidement vrai après traitement qui implique un rehaussement des contrastes et des plus fin détails.
Par contre lors des nuits turbulentes je dirais que l'oeil est supérieur à la webcam. C'est très subjectif mais dans ce dernier cas de figure je n'ai jamais réussi à ressortir à l'écran ce que je voyais à l'oculaire.
Donc moralité quand ça bouge ont sort le dobson et quand
ça bouge pas ont sort le SC et la VP ... n'est ce pas Maire

[Christophe Pellier 8 868]

L'étude ne demande-t-elle pas que l'on compare avec des images webcam non traitées, voire même brutes ?

[maire 252]

Deneb c'est ce que je soupconne... mais on navigue un peu dans le subjectif....

[a s p 0 6 845]

en présence de lumière quelle doit être la durée de vie d'un détail pour que l'oeil le perçoive?

[BGI 14]

Je pense que la durée peut varier dans des limites assez larges, en fonction de l'intensité lumineuse reçue.
Je penserais plutot à qqchose de la forme X photons par seconde, ou ms, ou dixième de seconde, il faudrait l'avis d'un ophtalmo ou d'un médecin...

BGI

[maire 252]

asp06 a soulevé une question intéressante... un ophtalmo dans la salle?

[a s p 0 6 845]

un électronicien avec un générateur de fonctions sous le coude peut essayer d'alimenter une diode avec une tension sinusoïdale avec des fréquences différentes et nous dire à partir de quelle valeur la diode lui parait tout le temps allumé?
essai à réaliser en vision directe bien sur car en vision indirecte certains sont très sensible au balayage des écrans par exemple.

[ValereL 15 439]

Bonjour,

je poste , un peu énervé, de même ici une observation intéressante sur une image de C8 qui me semble ( un peu ) en rapport avec le propos.

j'ai regardé ( très ) attentivement l'image de Chavez de Jupiter au C8 postée récemment par Christophe Pellier. Elle est donnée pour l'une des meilleures, OK.
Le 11 mars 2004, le diamètre apparent de Jupiter est de 44 secondes. Si je ne m'abuse, le pouvoir séparateur théorique d'un 200 tourne autour de 0,6 ". Sur l'image, en admettant que le plus petit détail visible mesure 1 mm ( je suis très large ! ), le pouvoir séparateur tombe à 0,4 " et c'est un grand maximum ! ( certainement inférieur à cette valeur ).

Je voudrais qu'on m'explique cette différence ????!

L'oeil voit-il tout ces détails ? J'en doute.
J'ai voulu faire les calculs sur les images incroyables au C11 et C14, mais les détails étaient vraiment trop petits pour faire un calcul sérieux ( et j'ose pas imaginer le résultat, tiens j'essaierai quand même ).

Il est évident pour répondre aux interrogations notamment de Serge, que la webcam "voient" beaucoup, beaucoup plus que l'oeil humain. Il me semble même que le pouvoir séparateur annoncé d'un instrument soit obsolète ( c'est dommage, je connais mal la relation mathématique exacte utilisée pour calculer ce pouvoir séparateur, part-elle d'une observation théorique à l'oeil humain ? )
Même si les calculs sont faits sur une des meilleures images au C8, le pouvoir séparateur en imagerie numérique est certainement parfois très en deça du pouvoir séparateur théorique, et il y a bien évidemment des conséquences...Vous voyez ce que je veux dire ?

Un peu énervé, aussi, je pose la question ici, car c'est souvent lettre morte quand on touche à des convictions ancrées depuis longtemps, il y a un côté méprisant dans le silence que je ne supporte pas ( cette remarque, toute relative, ce n'est évidemment qu'une impression, est pour Christophe Pellier, tant pis c'est lui qui prend ! )
Et qu'on ne me dise pas pour tenter une sortie qu'il faut s'appeler Chavez et Cie pour dépasser le pouvoir séparateur théorique de son instrument!
VL

[Ce message a été modifié par VL (Édité le 14-01-2007).]

[David Vernet 131]

Eh bin fo pas s’énerver comme ca…
Le sujet a été discuté maintes et maintes fois ici en détail, en particulier pour la détection d’Encke sur Saturne, fais une petite recherche.
Pour commencer il faut distinguer le fait de séparer 2 détails et la détection d’un détail. La formule classique qui donne le pouvoir séparateur n’est valable que pour la séparation d’une étoile double, et seulement pour ca. En réalité le pouvoir séparateur varie avec la forme du détail, et la détectivité, lié au contraste joue également un rôle important, si bien qu’il est tout à fait courant de voir (en fait détecter plutôt que résoudre) des détails plus petit que ne le permet le pouvoir séparateur théorique de l’instrument. Il est donc très compliqué de démeller ce qui pourrait être vu ou non sur une surface planétaire.
Le meilleur exemple est la détection d’Encke sur Saturne. Cette division fait 0.05’’ d’arc de large, et ne peut être théoriquement résolue que par un télescope de 2.50m ou plus…
Pourtant cette division est parfois visible, aussi bien en visuel qu’en imagerie par des instruments de 200 mm, et est visible assez confortablement par des instruments d’au moins 300 mm de diamètre, bref, bien plus petit qu’un télescope de 2.50m. Dans tout les cas on ne fait que la détecter, et non la résoudre, par simple effet de contraste, de la même façon que l’on peux voir de très loin un fil électrique sur un fond de ciel clair, dont le diamètre apparent est très inférieur à la résolution théorique de l’œil.
C’est également le cas pour pas mal de petits détails planétaires, sous la résolution théorique de l’instrument qui seront d’autant mieux détectés qu’ils seront contrastés, et sur ce point, l’augmentation du diamètre joue un grand rôle.

Les simulations avec des petits logiciels comme aberrator montre, webcam ou pas, qu’il y a encore du gras, entre les meilleures images planétaires faites avec un instrument donné, et sa simulation théorique dans des conditions parfaites.

Pour répondre à la question webcam/visuel, je trouve que dans les trous de turbu, si les conditions ne sont pas parfaites l’œil en voit un peu plus, mais sur les détails les moins contrasté, l’œil à du mal et la webcam sur l’image finale (et non une brute, même la meilleure) s’en sort mieux. J’ai toujours eu l’impression, mais c’est peut être qu’une impression, d’en avoir toujours vu un peu plus en visuel que les meilleures images webcam, surtout en bino. Je n’ai jamais réussi à retrouver, et je ne suis pas le seul à le penser, que pendant les instants de calme les plus magiques, à part dans une certaine mesure avec les images de Damien Peach, certaines images que j’ai dans mes souvenirs. La magie du visuel

[Christophe Pellier 8 868]

VL : si tu me pose la question sur plusieurs posts à la fois, tu risque encore de penser que je tente de garder le silence sur le grand complot de la résolution en CCD
En plus de ce que dit David, je rajouterai deux éléments de l'autre post :
- mon propre calcul me montre une résolution de 0,55", cohérent avec la théorie
- des détails plus petits sont détectables par contraste, mais ils restent non résolus : ils sont flous. La résolution est progressive. C'est comme une étoile double plus petite que la résolution théorique : elle est dite non séparée parce que les deux disques d'Airy se touchent, et pourtant, on voit bien les deux étoiles...

[Christophe Pellier 8 868]

Sinon, il y a quand même un problème dans ce projet de comparaison : il supposerait que l'on possède tous les mêmes performances en visuel et en webcam. Ce qui est loin d'être le cas... je sais que dans mon cas, je n'arriverai jamais à en voir autant à l'oculaire que sur mes images... je ne passe plus assez de temps en visuel...

[ValereL 15 439]

Salut,

merci pour vos réponses instructives. Sur la mesure de 1 mm que j'ai faite, des détails sont séparés ( et j'ai choisi exprès 1 mm pour mettre la borne d'incertitude assez haute, car je crois qu'il y a quelques détails séparés de moins de 1 mm ). Le disque de Jupiter est de 108 mm sur l'image de Chavez, en partant de 44" pour le diamètre apparent, on n'obtient pas 0,55"...Là dessus, je crois que j'en démorderais pas. Je vais m'amuser à estimer la résolution sur les images des C11 et C14.
Donc, on se quitte ( bons amis ) sur un désaccord total.
Merci quand même d'avoir pris un peu de votre temps pour me répondre !

[leonardcauvra 3 368]

Discussion très intéressante. Juste une question: en webcam, mettons à 10 images/seconde, on voit bien en regardant ensuite l'AVI qu'on passe d'une image floue à une image plus nette etc ... Ceci se fait sur des temps courts, par exemple ici 1/10è s. Les logiciels de traitement d'AVI peuvent ensuite faire le tri entre l'information et le bruit, ce qui produit de super clichés par rapport à la qualité du film quand on le regarde défiler. Bon, tout ça c'est connu.
Mais l'oeil ? lui ne conserve pas la mémoire des "bonnes" images par rapport aux mauvaises, et le temps de persistance rétienne est probablement bien plus faible que le 1/10è de seconde. Si mon raisonnement est correct, je ne vois pas bien comment l'oeil le mieux exercé verrait mieux qu'une WebCam (plus exactement que l'image finale traitée à partir d'un AVI provenant d'une webcam). Ceci dit, je suis naturellement assez mauvais en visuel derrière mon oculaire ...

[ValereL 15 439]

Salut Leonard,

c'est vrai qu'en visuel, les images sont parfois proprement extraordinaires mais très fugaces ! Comme tu le dis, seules les meilleures images sont retenues et compositées et le traitement élimine la notion de temps durant l'observation en directe, c'est ici que la trouvaille est remarquable. Je suis assez d'accord avec je ne sais plus qui sur le fait que quand il y a beaucoup de turbulence, l'observation est plus intéressante que le résultat des images compositée.
Pour prendre l'exemple de Saturne, en février 2006, je n'avais absolument pas remarqué le spot qui transitait à sa surface, c'est en faisant les deux premières images de l'anim que l'évidence m'apparut.
Valère

[Christophe Pellier 8 868]

Valère, il faudrait savoir ce que tu as mesuré. Et j'espère ne pas te faire injure en te rappelant que l'image est penchée donc gare aux mesures faussées
Sinon, j'ai mesuré ce matin un des petits spots bruns en bas à droite. Je trouve effectivement 0,41-0,45, seulement, il est flou, donc non résolu complètement : c'est cohérent avec le raisonnement que j'ai tenu : les bonnes images planétaires montrent à la limite des détails plus petits que le pouvoir séparateur, mais il n'est pas possible pour autant de dire qu'ils sont résolus. C'est de là à mon avis que vient la "controverse"... la même image prise avec un 300 aurait peut-être montré qu'en fait il fait même moins de 0,4"... il est simplement grossi par la faible résolution du 200.
Cet effet "grossissant" est bien visible sur un détail comme la division de Cassini : elle est bien plus grosse avec un 150 qu'avec un 300. Pourtant on la voit parfaitement avec le 150...

[Ce message a été modifié par Christophe Pellier (Édité le 15-01-2007).]

[ValereL 15 439]

Salut Christophe,

oui, c'est la frontière entre "flou" et "net" qui n'est pas claire. Le seul critère que j'ai retenu sur l'image, c'est de savoir si l'on voit au moins deux détails ( flous ou nets peu importe ), et pour moi, c'est effectivement le cas. Après, les appréciations peuvent varier, je suis d'accord avec toi là-dessus.
Tu connais peut-être Jean Christophe Dalouzy qui s'intéresse beaucoup aux échantillonnages à très forts grandissements car on s'est déjà beaucoup entretenus là-dessus, et c'est vrai qu'on est plutôt d'accord tous les deux pour dire que le pouvoir séparateur théorique est au moins atteint ( voire dépassé ) beaucoup plus souvent qu'il y a quelques années !

Je ne cherche pas non plus à imposer quoi que ce soit, c'est une question qui me turlupine depuis longtemps et il y a beaucoup de situations troublantes quand même.
A+ Valère

[maire 252]

VL: c'est la frontière entre "flou" et "net" qui n'est pas claire.

Un des critères pour dire si une étoile est nette est de maximiser son FWHM (largeur du pic de lumière à mi-hauteur pourvu que ce pic soit non saturé).
Ensuite pour la fontière d'un disque planétaire... certains disent qu'il est plus net après avoir appliqué un filtre passe haut, un masque flou, une déconvolution, etc. Après ce traitement, il est à chaque fois très drôle d'inspecter les image et de voir sur le profil d'un objet très lumineux sur fond noir... un rebond (ou parfois plusieurs...) au voisinage de la transition. C'est comme cela que quelques "webcameurs saturniens" ont trouvé de nouveau anneaux Bref inutile de rendre plus net une image qu'elle ne peut l'être comptenu des dégradations engendré par l'ensemble des élément constituant la chaîne d'acquisition de l'image... Donc une image d'un gros objet est dite "nette" quand les transitions sont les plus abruptes possibles (pour les matheux on y ira chercher les dérivés, Laplacien et autres truic sympathique de ce genre...) sans rebonds.