Choix CCD

[domi60 2]

Bonjour,

Dans un avenir plus ou moins loin, je souterai m'équiper d'une CCD monochromme.
Le budjet sera de l'ordre de 900.00 €.

Ma question :
Comment choisir la CCD en fonction de l'instrument imageur ?

Pour le moment 2 modèle me font des yeux doux.

ATIK 314E

Orion StarShoot DSI II noir et blanc

Bon ciel

[ALAING 58 766]

Salut,

Donc je suppose que c'est pour faire du ciel profond.
En fait, tout dépend de la focale de l'instrument imageur.
Ensuite, c'est une question d'échantillonnage.
Donc de dimension des pixels de la caméra CCD.
Il faut choisir la CCD qui donne le meilleur échantillonnage par rapport à l'instrument imageur.
Ensuite, on peut également tenir compte d'autres critères, sensibilité, refroidissement, régulation etc.
Amicalement,
AG

[domi60 2]

Justement, comment calculer tout cela ?

[Nicolas Outters 221]

http://www.newastro.com/book_new/camera_app.php

CCDCalc est parfait pour ça.

Nicolas Outters

[ALAING 58 766]

Re,

Extraits d'un article trouvé sur le net :

QU’EST-CE QUE L’ECHANTILLONNAGE ?
L'échantillonnage représente la portion angulaire de ciel vue par un pixel du capteur CCD. Il ne dépend que de deux paramètres : La dimension (longueur/largeur) du pixel et la focale de l'instrument. Il est en général exprimé en secondes d'arc par pixel.
Il ne faut pas confondre échantillonnage et résolution, ce sont deux notions très différentes. Schématiquement, la résolution d’une image correspond à la dimension des plus fins détails qui y sont visibles. A la différence de l’échantillonnage, elle dépend donc des conditions de turbulence et de la qualité de l’image délivrée par l’instrument.

QUEL ECHANTILLONNAGE UTILISER ?
A chaque type d'objet céleste correspond une plage optimale de valeurs d'échantillonnage. On ne fait pas une image de planète à 3"/pixel, ni une image de galaxie à 0,3"/pixel !
Pour l'imagerie du ciel profond, une valeur de 1,5" à 3" permet d'obtenir une finesse apparente correcte dans la plupart des cas. Il est inutile (et même néfaste) de descendre en dessous de 1", cette valeur étant à réserver aux instruments disposant d'un très bon suivi et utilisés lors de nuits peu turbulentes.
La haute résolution planétaire ou lunaire nécessite quant à elle un échantillonnage plus fin : Le pouvoir séparateur de l'instrument doit s'étaler sur environ deux pixels si l'on veut en tirer le maximum, soit une valeur théorique de 0,6" à 0,2" pour des instruments de 100 à 300 mm de diamètre (environ 0,3" pour un 200 mm). A condition évidemment que la turbulence l'autorise, et que l'optique soit de bonne qualité et surtout bien réglée ! Faute de quoi on agrandit du flou, ce qui est rappelons-le irrattrapable au traitement.
L'obtention d'une image CCD de qualité nécessite un échantillonnage bien adapté. Lorsque l'échantillonnage est trop fin (sur-échantillonnage), l'image est empâtée, le champ est réduit et le temps de pose inutilement allongé. A l'inverse, le sous-échantillonnage conduit à une perte de résolution. Cependant, réduire la focale, notamment en ciel profond, permet d'augmenter le champ et de diminuer l'influence des défauts de suivi ou de mise au point et de la turbulence atmosphérique. Seuls des essais permettent à chaque utilisateur de déterminer plus précisément les échantillonnages les mieux adaptés à son instrumentation, à ses objectifs et à sa technique de prise de vues.

COMMENT CALCULE-T-ON L'ECHANTILLONNAGE ?
Il se calcule d'une manière très simple par la formule suivante :
(1) E = 206 P/F
où P représente la dimension d'un pixel, en microns, et F la longueur focale de l'instrument, en millimètres. Pour les puristes, notons que cette formule est une simplification de la formule exacte à base d'arc tangente. Pour les calculs d'échantillonnage elle donne des résultats aussi bons, l'approximation sur le résultat étant de l'ordre du millième de seconde d'arc, très inférieure à l'erreur due à l'incertitude sur la longueur focale de l'instrument.
Exemple : Un capteur CCD KAF-0400, à pixels de 9 microns, installé sur un télescope de 2000 mm de focale, donnera un échantillonnage de 0,93"/pixel. En binning 2×2, la dimension du pixel est doublée, ce qui donnera un échantillonnage de 1,8"/pixel.
Le champ couvert par le capteur s'en déduit facilement, en multipliant l'échantillonnage par le nombre de pixels présents sur chacune de ses dimensions. Dans l'exemple ci-dessus, le capteur de 768×512 pixels couvre un champ de 712" sur 475", soit 11,9' sur 7,9'.
A partir d'une image CCD contenant un objet de dimension angulaire connue (une planète ou un couple d'étoiles par exemple), on peut retrouver la focale réelle de l'instrument (en mm) en renversant la formule (1) :
(2) F = 206 D/A
où A représente la dimension apparente de l'objet en secondes d'arc et D sa taille (en microns) sur le capteur. Exemple : La planète Mars occupe 46 pixels (soit 414 microns sur un KAF-0400) sur une image CCD réalisée alors que la planète mesurait 14,1". La focale résultante de l'instrument est d'environ 6000 mm, soit 6 m, et l'échantillonnage est de 0,31"/pixel.

COMMENT REGLER L'ECHANTILLONNAGE ?
Une fois déterminé l'échantillonnage le mieux adapté à l'objet visé et aux conditions de prise de vue, il faut l'obtenir. Puisqu'on ne peut évidemment pas changer la taille du pixel, on fera varier la focale résultante de l'instrument. Pour ce faire, on utilise, tout comme en photographie argentique, un oculaire ou une lentille de Barlow qui augmente cette distance focale ou un réducteur qui la diminue. Le renversement de la formule (1) permet d'obtenir la focale en fonction de l'échantillonnage souhaité : F = 206 P/E.

Avec ça, tu devrais pouvoir t'en sortir
Amicalement,
AG

[domi60 2]

Bonsoir,

Tout d'abord merci à vous deux.

J'ai fait des premiers calculs.

J'ai comme instrument une Equinox 80
D=80mm F=500mm

Premier calcul avec une ATIK 314E
4.65/500 X 206 = 1,85"/pixels
Donc, je serais dans les "normes" (si je ne me suis pas trompé !)

Deuxième calcul avec une ATIK 314L
6.45/500 X 206 = 2.66"/pixels
Je serais toujours dans les "normes"

Troisième calcul avec une ATIK 4000M
7.4/500 X 206 = 3,05"/pixels
Là je suis déjà moins bon. Valeur trop importante.

Par contre, si j'ai une ATIK 4000M avec une barlow X2
7.4/1000 X 260 = 1,92"/pixels
Dans ce cas ca redevient bon.

Mes calculs sont ils bons ?

Merci

[Ce message a été modifié par domi60 (Édité le 08-07-2009).]

[ALAING 58 766]

Oui.
Les 314 donneront de bons résultats.
La première si le seeing est vraiment bon, mais c'est rare.
La seconde dans la majorité des cas.
La 4000 passe encore, mais elle est déjà limite.
A moins qu'il y aie beaucoup de turbulence
Bon choix.
Amicalement,
AG

[domi60 2]

Bonjour,

AG

quote:

---

Pour l'imagerie du ciel profond, une valeur de 1,5" à 3" permet d'obtenir une finesse apparente correcte dans la plupart des cas. Il est inutile (et même néfaste) de descendre en dessous de 1", cette valeur étant à réserver aux instruments disposant d'un très bon suivi et utilisés lors de nuits peu turbulentes.

---

Concrètement que se passe t'il si l'on est en dessous des 1.5" ou au dessus des 3" ?

Je lis que tu parles de turblence, cela revient à dire que le choix d'une CCD est aussi liée à la qualité générale du ciel ?

Cordialement

[ALAING 58 766]

Bonjour,

Concrètement que se passe t'il si l'on est en dessous des 1.5" ou au dessus des 3" ?

Rien de bien grave en réalité
En fait, si les pixels sont trop petits, tu sur-échantillonnes et si ils sont trop gros, tu sous-échantillonnes.
Simplement, dans les 2 cas, tu auras une image moins bonne qu'avec un échantillonnage correct

" L'obtention d'une image CCD de qualité nécessite un échantillonnage bien adapté. Lorsque l'échantillonnage est trop fin (sur-échantillonnage), l'image est empâtée, le champ est réduit et le temps de pose inutilement allongé. A l'inverse, le sous-échantillonnage conduit à une perte de résolution. Cependant, réduire la focale, notamment en ciel profond, permet d'augmenter le champ et de diminuer l'influence des défauts de suivi ou de mise au point et de la turbulence atmosphérique. Seuls des essais permettent à chaque utilisateur de déterminer plus précisément les échantillonnages les mieux adaptés à son instrumentation, à ses objectifs et à sa technique de prise de vues."

Enfin, il est sûr que la qualité du ciel influe beaucoup sur les images CCD.
Vu que les temps de pose sont importants en ciel profond, une nuit très turbulente te donnera des étoiles beaucoup plus empâtées que la même image réalisée une nuit de bon seeing.
Mais Mr de la Palisse en aurait dit tout autant

Amicalement,
AG

[jpfar 0]

Bonjour,

>Par contre, si j'ai une ATIK 4000M avec une barlow X2
>7.4/1000 X 260 = 1,92"/pixels
>Dans ce cas ca redevient bon.

Pour completer cette illustration, je pense que dans ce cas de figure j'utiliserai plutot du Bining 2x2:
Utiliser un barlow reduit l'ouverture et rallonge le temps de pose, ce qui n'est pas toujours simple a realiser.
En Bining2x2 tu gardes ton rapport d'ouverture,cet echantillonnage de 1,92"/pixel et pour le meme temps de pose tu as plus de signal.

Et puis il faut penser à moyen ( long )terme si tu disposes un jour d'une lunette de plus grande focale tu repasses en Bin1x1, tu conserves ton echantillonnage et tu n'est pas obligé de changer ta CCD...
Cette derniere solution n'est donc pas à écarter completement meme si au premier abord l'echantillannage ne semble pas optimum.

Bref les possibilités sont multiples et les critères de choix tres personnels en fin de compte, mais AG t'as bien éclairé sur les bases...

Bon choix
Jean-Patrick

[domi60 2]

Me revoilà

J'ai cherché (peut être mal) la définition et comment lire un graphique du rendement quantique d'une CCD.
Exemple

Comment lire et interpreter ce graphique ?

J'espère ne pas être trop lourd et/ou chiant ...

Cordialement

[Ce message a été modifié par domi60 (Édité le 11-07-2009).]

[Ce message a été modifié par domi60 (Édité le 11-07-2009).]

[jpfar 0]

l'efficacité quantique (QE) d'un CCD c'est le pourcentage (en ordonnées du graphe )de photons qui atterrissent sur le capteur et qui sont transformés en signal utile pour l'image.
Ce pourcentage est donné pour chaque longueur d'onde ( en abscisse du graphe )

Par exemple
à 400nm sur 100 photons produira 43 électrons utiles au signal.
à 650nm ( Ha ) seuls 30 électrons seront produits.

Le QE est un des éléments qui contribue à la sensibilité du CCD.

C'est aussi un critère de choix très important, le CCD "idéal" ayant QE maximal dans toutes les longueurs d'ondes : mais de celle-ci nous rêvons tous...

A+
Jean-Patrick

[ALAING 58 766]

Salut,

Continuons donc. C'est les vacances et les cours sont gratos
Comme bases, posons que la couleur rouge varie de 400 à 450nm, le vert de 500 à 550nm et le bleu de 600 à 650nm.
C'est la longueur d'onde de ces couleurs.
Sur ton graphe, on voit que ce CCD est sensible grosso modo à 50% dans le bleu, à 55% dans le vert et seulement 30 à 40% dans le rouge.
Rassure-toi, il en va ainsi de tous les CCD avec des sensibilités plus ou moins importantes, le CCD parfait reste à inventer.

Donc, si tu utilises ce CCD en N&B, aucun problème
Par contre, si tu souhaites faire de l'imagerie couleur avec des filtres RGB, il faudra poser un peu plus dans le bleu et encore un peu plus dans le rouge pour avoir une colorimétrie équilibrée. Ok ?
Mais pour les filtres RGB, c'est encore un autre débat.
Il existe effectivement des filtres RGB pour lesquels il convient d'appliquer un temps de pose supérieur dans le bleu et le rouge, et des filtre dits true balance (plus chers) qui permettent de poser le même temps dans chaque couleurs.

Ha lala, que c'est bien l'APN !
Dès que l'on passe à la CCD, tout se complique

Bon dimanche,
Amicalement,
AG

[domi60 2]

Pour mon cas personnel cela ne posera pas de problème, vu que quand j'aurai décidé de passer à la CCD c sera du monochrome uniquement.

Merci encore pour ces conseils et eclaicissements.