Calculer la mag limite en CCD

[Patrick Sogorb 258]

Bonjour,

Je ne sais pas si cela existe, mais est-il possible de calculer (même approximativement) la magnitude limite que l'on pourrait atteindre dans une config donnée.
Le formule devrait faire intervenir le temps de pose, le rendement quantique du CCD, le diametre et la focale du scope, l'echantillonage, et peut-être le seeing et la magnitude du fond de ciel...

[skywatcher 5 986]

je pense que la solution la plus simple est la comparaison de tes cliches avec des atlas précis,type Carte du Ciel et les bons catalogues,on arrive à magnitude +20,c'est déjà respectable...

[S.Chapeland 730]

Bonsoir Patrick,

j'ai déjà joué avec quelques formules pour avoir une idée concrète de la sensibilité des caméras spécifiés en "lux", et ca peut éventuellement te donner quelques pistes.

Le plus dur c'est de passer de la magnitude d'une étoile à un nombre de photons par seconde collectés par l'instrument. Les formules magiques sont la:
http://www.astro.utoronto.ca/~patton/astro/mags.html#flux

je ne me souviens pas des applications numériques, mais en gros vers la magnitude 20 ca commence a ne pas faire beaucoup de photons par seconde, même avec un gros dobson...

A partir de la magnitude de l'étoile (avec un filtre donné), on peut déduire le nombre de photons recus dans chaque pixel apres un temps de pose donné et pour un diamètre d'instrument. il faut connaitre la taille de l'étoile sur le capteur (pour savoir dans combien de pixels le flux se partage), qui dépend de la focale, du guidage et du seiing. Il faut appliquer une correction (absorption atmosphérique, transmission optique de l'instrument). On en déduit la charge électrique (en fin de pose) d'un pixel éclairé par l'étoile avec le rendement quantique (pour ce filtre).

Et quand ce signal dépasse suffisament les bruits et signaux parasites divers (fond de ciel, thermique, bruit lecture...), normallement on doit pouvoir détecter l'étoile en question.

Pour ton problème, il faut juste partir dans l'autre sens

Mais pas évident de définir tous les paramètres "flous" (fwhm, seuil de détectivité par rapport au bruit, absorption, etc)!

j'espère que ca te donnera quelques idées,
sylvain

[constructor 0]

Ce que je verrais bien c'est une méthode graphique en partant des résultats obtenus par différents amateurs et pros ,là c'est simple et plus sur,enfin si vous préférez vous prendre la tête ,calculez!

[Axel VINCENT-RANDONNIER 3]

Je suis tout à fait d'accord avec Constructor et c'est ce que j'allais proposer avant de dérouler le post jusqu'à voire sa réponse. Cette solution sera certainement plus fiable. Sachant qu'une fois ces étalonnages effectués par tous ceux qui veulent participer, on pourrait obtenir une sorte de base de donnée et tenter d'extrapoler à des configs non encore évalués.

Par exemple, Patrick, tu fais des images d'un champ de référence avec ta config et tu fais une série d'images élémentaires avec différents temps de pose. Pour chaque image, tu évalue avec un atlas la magnitude limite. Et ensuite, tu affiche le différents graphe:
"magnitude limite = f(temps de pose)".

Pour que ce soit utile, il faut aussi noter la transparence du ciel.

Pour compléter, si tu veux avoir une idée de l'effet du F/D, tu recommence la manip avec un ou plusieurs barlows et tu traces le graphe:
"magnitude limte = f(F/D)" à temps de pose constant.

Ensuite, tu emprunte à petit camarade un téléscope (ou une lunette) de diamètre différent mais de même F/D et tu recommence. Et là, tu obtiendras le graphe:
"Magnitudelimite = f(Diamètre)" à F/D constant

Enfin, tu emprunte à ce même petit camarade ou à un autre sa caméra CCD ou son APN et tu recommence avec ton téléscope et tu obtiendras le graphe:
"Magnitude limite = f(Imageur)", ce qui à la louche revient à "Magnitude limite = f(Rendement quantique)".
Dans ce dernier cas, si on veut être objectif, il faut évaluer la magnitude limite sur des étoiles de famille spectrale différente (du rouge au bleu en passant par le blanc) pour limiter l'influence de la réponse spectrale de la CCD.

Bref, ça revient à faire des abaques. Je sais que ça ressemble à du "y'a qu'à faut qu'on" mais une fois réalisé, je pense que c'est ce qui donnerait la réponse la plus réaliste. Et si beaucoup s'y mettent, eh bien la base de donnée va vite devenir intéressante.

[ccd1024 0]

Par definition, on peut savoir exactement le nombre de photons détectés par un CCD en fonction de son QE, ses bruits, la taille du pixels, le temps peut aussi intervenir, ainsi que du rapport s/b souhaité. On considère qu'au minimum il faudrait tabler sur un S/B=5
Après c'est le telescope qui collecte les photons !

[-ms- 2]

Je ne sais pas si cela existe, mais est-il possible de calculer (même approximativement) la magnitude limite que l'on pourrait atteindre dans une config donnée.
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CALCULATOR for Magnitude Limits for CCD and Telescope :
http://www.go.ednet.ns.ca/~larry/astro/ccdlimit.html

[spoutnicko 567]

je pense que tu dois pouvoir calculer cette formule toi meme patrick

en gros comme dit par les autres, tu te donnes un rapport signal/bruit

tu calcules le bruit

ce qui vient du capteur : bruit de lecture + variations aleatoires du bruit thermique (ce qui reste apres la soustraction du dark, qui suit la loi de poisson, et comme le dark depend du temps de pose, ce bruit la aussi)

ce qui vient du fond du ciel : bruit aleatoire du fond du ciel (loi de poisson aussi, dans la racine carrée du fond du ciel), a ponderer par le rendement quantique du detecteur, la transmission du scope,le rapport f/d utilisé et le temps de pose

ensuite le signal:
avec la magnitude de l'etoile tu calcules le nbre de photons par seconde (cf lien de sylvain)
tu ponderes par le rendement quantique du detecteur, transmission du scope, transmission atmospherique, largeur de tes filtres, rapport f/d (je crois que je n'ai rien oublié)
tu calcules le max de ta distribution observée sur le CCD (avec la largeur a mi hauteur de ton etoile, donc depend du seeing)

et avec le but donné de S/B initial, tu dois pouvoir deduire la magnitude limite!

enfin, je pense que contrairement a ce que dit par d'autres personnes, une telle formule est plus facile a calculer que de faire des experiences de toutes sortes pour sortir une courbe

de telles manips prennet enormement de temps, ne sont pas toujours repetables (tu prends un scope un jour de faible transparence et forte turbulence, puis un autre un autre jour et tu ne sait pas quoi conclure car trop de parametres ont changés. si ta magnitue est limite est plus forte, est a cause d'un parametre, d'un autre, d'une combinaison des deux? si combinaisons, dans quelle mesure est ce que ca joue?)

apres, cela ne veut pas dire qu'il suffit de regarder la formule et de l'admirer, il faut biensur la tester avec des images que par exemple tu as deja prises pour savoir si elle tient la route

en tout cas ce sera toujours plus rapide que de faire plein de manip dont on ne saura pas quoi tirer au final

spout

[Patrick Sogorb 258]

Merci les copains, je vais voir ce que je peux faire. Le liens que donne ms n'est pas mal, (même si je trouve des résultats surprenants) mais surtout, il indique les source (un vieux n° de Sky & Telescope). Personne ne l'a celui-la?