Correction de la turbu par PSF.

[-ms- 2]

J'avais récupéré les 3 AVI de Jupiter avant de partir en vacances.
Dès que je serais un peu plus avancé (je n'en suis encore qu'à la phase d'analyse de ce problème), je commencerais à poster en commençant par les brutes corrigées de la couche R.
Est-ce que 1m, c'est un petit instrument ?
Par contre le rapport D/r0 = 1000/280 = 280/80 = 3.5 correspond à celui d'un petit télescope en plaine.

quote:

---

Tu nous vois déjà observant en direct sur un écran plutôt qu'à l'oculaire une image grand format, déturbulée, débruitée, amplifiée, diffusable sur le net

---

C'est déjà techniquement possible pour le Soleil et la Lune ... pour le reste c'est un peu plus complexe mais pas impossible.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 14-02-2012).]

[Nebulium 1 436]

En fait, sauf pour se faire la main, ce n'est pas une bonne idée de travailler sur les prises d'un gros scope dans des conditions de seeing exceptionnelles.
Ce qu'il faut faire, c'est voir ce que l'on peut tirer d'un scope courant mis en œuvre par un astram méticuleux dans des conditions moyennes courantes comparé à un traitement classique de ces prises moyennes.

Allez, envoyez les avis (ser acceptés

[-ms- 2]

quote:

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Ce qu'il faut faire, c'est voir ce que l'on peut tirer d'un scope courant mis en œuvre par un astram méticuleux dans des conditions moyennes courantes comparé à un traitement classique de ces prises moyennes.

---

Exactement, c'est pour cela que je vais essayer d'aller dans un premier temps à la limite du C11 puis si ça marche, je pousserais jusqu'au C14. Au delà, c'est un autre problème avec les tavelures ... il faut laisser cela aux pros.

[Nebulium 1 436]

OK, je suis preneur de tes films pour faire des manips de mon côté.
Je pourrai t'indiquer un serveur privé pour les upl.

A propos de C11, les Mars du 15 fev. d'Asimov.

[brizhell 2 655]

Salut,

pas tout a fait d'accord ms, les tavelures, tu en a aussi dans un instrument amateur... (heureusement sinon je m'ennuirai :-)
http://www.astrosurf.com/rondi/Speckle_images/2009oct28G%20Interferometrie%20stellaire%20(B%20Tregon).pdf

De plus, le nombre de speckle (tavelures) dépend du carré du rapport D/r0. Dans l'exemple que tu cite en début de page 5, à D/r0 = 280/70 = 4, tu a 16 speckle sur la PSF.... Ce n'est pas critique, mais ce n'est pas négligeable. Et 70mm de r0 c'est plutot optimiste en plaine :-)
J'ai prévu une présentation aux RCE sur la turbulence et le moyens amateur de faire des mesures précises, mais Cyril Cavadore avait déjà sacrément bien défriché ça en 2006.
La j'ai quasiment fini un travail sur la mesure de l'angle d'isoplanétisme par la scintillation (type Scidar) avec des moyens amateurs (et pas mal de temps de calcul, mon proc chauffe depuis quelques semaines la dessus...).

Donc les tavelures, s'est aussi du domaine de l'amateur.

Me remet aux déconvolutions dès que j'ai terminé tout ca

Bernard

[-ms- 2]

J'ai lu ton lien, tu donnes un r0 de 40mm à 50mm en plaine.
r0=40/50mm je suis d'accord pour de la PSF "longue pose" mais en "courte pose" c'est plutôt r0=70/90mm, d'où l'intérêt d'une approche "temps réel" avec C11/C14.

En exécutant la petite applet java suivante, tu pourras constater que pour un rapport D/r0 inférieur à 4 (mon hypothèse de travail), 16 speckles sur la PSF limitent le problème (au pire) aux ordres 2 (Tip), 3 (Tilt) et éventuellement 4 (Focus) du polynôme de Zernike :
http://media4.obspm.fr/public/M2R/appliquettes/speckle/speckle.html

Au delà de 4 le problème est certainement plus complexe (et plus long) à traiter et je laisse cela aux professionnels qui ont des moyens de calcul plus importants que l'amateur.

280/70 = 350/90 = 4
d'où un C11 puis un C14 pour faire mes tests.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 15-02-2012).]

[brizhell 2 655]

Salut

>r0=40/50mm je suis d'accord pour de la PSF "longue pose" mais en "courte pose" c'est plutôt r0=70/90mm

Oula, on a la un vrai problème de définition du r0. Le r0 (paramètre de Fried), n'a rigoureusement rien a voir avec le temps de pose !!!!
Le r0 dans sa définition est une quantité indépendante du temps d'exposition représentative de la structure de phase (forme de déformation du front d'onde) à un instant donné (j'ai les scans des publis de Fried, mais pas de lien à donner, je peut t'en envoyer une copie au besoin).

Dans la publi "Statistic of a geometric representation of wavefront distortion" (Fried 1965), Fried défini son paramètre de manière totalement indépendante du temps en regardant la déformation structurelle de la phase.
Il donne d'ailleurs dans cette publi le gain potentiel entre courte pose et longue pose (sur le rapport de strehl à 30%). Le pic de résolution en courte pose est effectivement atteint si D/r0=3.8

C'est dans la publi "Optical Resolution Through a Randomly Inhomogeneous Medium for Very Long and Very Short Exposures" (Fried 1966) que Fried distingue l'effet de l'exposition en courte et en longue pose sur la psf (il le fait en fait sur la MTF qui est la transformée de fourier de la psf).
Donc ne pas confondre r0 et PSF (ou sa FFT la MTF) l'un étant dépendant du temps, l'autre non. Quand on regarde l'evolution du r0 dans le temps, on ne rend pas compte de son effet sur la psf car la dépendance n'est pas linéaire entre les deux (dépendance en ^5/3)

>En exécutant la petite applet java suivante, tu pourras constater que pour un rapport D/r0 inférieur à 4 (mon hypothèse de travail), 16 speckles sur la PSF limitent le problème (au pire) aux ordres 2 (Tip), 3 (Tilt) et éventuellement 4 (Focus) du polynôme de Zernike

Je le disait plus haut, Cyril Cavadore avait fait 2 superbes tableaux en 2006 aux RCE regroupant justement l'effet du tip/tilt et du defocus sur la psf et le rapport de strehl. Malheureusement sa publi n'est plus en ligne (enfin je la trouve pas)...

>Au delà de 4 le problème est certainement plus complexe (et plus long) à traiter et je laisse cela aux professionnels qui ont des moyens de calcul plus importants que l'amateur.

Je ne pense pas qu'il soit plus hardu (voir http://brizhell.org/Voir_La_Turbulence.htm), il est simplement moins utile au niveau amateur vu les diamètres employés. Mais comme au commence a toucher le pouillème de fraction de variation de taille de PSF dans les travaux de Neb, ca risque peut être de devenir utile.....

Bernard

[Nebulium 1 436]

Intéressant, cet applet, merci

Mais l'image de gauche semble indépendante du D/r0 ???

Et on ne pourrait pas faire un .avi de l'image de droite, plus proprement qu'avec une capture d'écran vidéo ?

PS : Le dernier lien de Bernard => Error 404
Il faut lire et cliquer :
. http://brizhell.org/Voir_La_Turbulence.htm
.

Chez Cyril, j'ai vu ça : :
. http://www.alcor-system.com/us/DimmSoftware/index.html]
.
Si ça peut être utile, je peux mettre en ligne les 64 fichiers d'évolution de la PSF pour mon dernier essai ci-dessus sur la couche R.

[Ce message a été modifié par Nebulium (Édité le 15-02-2012).]

[-ms- 2]

C'est pas un problème de définition de r0 mais de "courte pose" et "longue pose". r0 varie au cours d'une soirée d'observation et le rapport D/r0 mesure l'intensité de la turbulence qui est plus ou moins forte au cours de la soirée d'observation. Ma définition de "courte pose" correspond à une méthode d'acquisition "temps réel" permettant de sélectionner et traiter les trames pour lesquelles D/r0 reste inférieur à 4. C'est une sorte de bestof en temps réel.

PS : n'hésitez pas à me corriger si je n'utilise pas le vocabulaire adapté car je ne suis encore que dans la phase d'analyse (compréhension) du problème.

[brizhell 2 655]

Re Salut,

j'insiste une dernière fois,le r0 n'a de sens qu'en courte pose, il n'est pas possible de le mesurer si l'on est au dessus de l'échelle de cohérence de la turbulence (il faut des temps de poses inférieurs à quelques dizaines de millisecondes pour en avoir une mesure cohérente). Au dessus de ces temps d'exposition, la structure de la phase se dilue par les mouvements rapide de la turbulence et le r0 devient inaccessible.
Un DIMM comme celui de Cyril utilise des temps de pose courts pour figer la position des centroides des deux images, et il utilise la statistique (sa page montre environ 20 points par minutes) du déplacement différentiel entre les images pour en déduire un r0.

J'imagine que ta sélection d'images se fait non pas sur une mesure du r0 mais sur une mesure de la fwhm ? Il existe une relation non linéaire reliant la fwhm au r0, mais je l'ai pas sous le coude.

Bernard

[Nebulium 1 436]

J'aurais bien fait des essais sur cette image :
.

Image 4 : Pose longue sur l'étoile (20s)

mais elle flirte trop avec le 255.
Bernard, aurais-tu mieux et en fit ou png ?

[Ce message a été modifié par Nebulium (Édité le 15-02-2012).]

[brizhell 2 655]

Salut Neb,

faut que je fouille dans mes archives, je regarde ca demain

Bernard

[Nebulium 1 436]

OK, merci Bernard

Pour ceux qui prendraient le train en route, concernant ce qui est sous-jacent dans ces discussions, il y a d'excellentes explications assorties de définitions des termes dans ce fil de Bernard : http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/036639.html

En ce qui me concerne, contrairement à ce que la bonne logique voudrait, je fais des tentatives de déconvolution sur une image déjà empilée (mais pas n'importe comment !) considérée comme une alternative ou un complément préliminaire aux traitements d'accentuation classiques en espérant obtenir de meilleurs résultats finaux.

[-ms- 2]

quote:

---

j'insiste une dernière fois,le r0 n'a de sens qu'en courte pose, il n'est pas possible de le mesurer si l'on est au dessus de l'échelle de cohérence de la turbulence (il faut des temps de poses inférieurs à quelques dizaines de millisecondes pour en avoir une mesure cohérente).

---

J'ai des temps de pose de 40ms avec la camera actuelle (limité par la carte d'acquisition) et ils descendront à 20ms avec la prochaine.
Actuellement, je traite 64 trames de 40ms (2,56s) qui ne sont pas bien sûr des trames contiguës puisque (D/r0) varie.
Java ne permet pas de bien tirer partie de l'architecture multi-coeurs d'Intel (Core i7) aussi je suis passé au langage Scala et sa bibliothèque Akka qui s'appuient sur la machine virtuelle Java pour gérer la programmation parallèle et la programmation concurrente.
Une image brute correspond donc au traitement de 64 trames représentant un temps cumulé de 2,56s.

[christian viladrich 7 695]

Sur le temps de cohérence, je m'étais amusé il y a quelques temps à faire des images d'une étoile à 120 images/s avec le C14. Et bien ... il y avait de la déformation d'une image à l'ordre, ce qui fait penser à un temps de cohérence de l'ordre de la ms.

Si on feuillette les rapports de mesure sur les grands sites astro, on a des temps de cohérence plus faibles que 10 ms
- 7 ms au dôme C,
- 3 ms à Mauna Kea,
- 6 ms à San Pedro de Martir,
- 3 ms à Paranal
- 6 ms à la Palma.

[-ms- 2]

Temps de cohérence pour un vitesse de vent de 10m/s et un r0 de 0,08m =
0,314 x 0,08 / 10 = 0,0025s = 2,5 ms (effectivement c'est plus faible que 10 ms).

Pour un site comme le Pic, on devrait avoir dans le meilleur des cas : 0,314 x 0,4 / 10 = 12,5 ms

[Nebulium 1 436]

Si j'ai bien compris, pour un site lambda, tous les espoirs sont permis pour le jour où les caméras pourront shooter efficacement au 1/1000 s ?

[-ms- 2]

C'est pour cette raison qu'il faut faire un traitement en temps réel sur chaque trame obtenue en 20ms.
Ensuite, il faut assembler une centaine de ces trames pour obtenir une image brute corrigée en 2000ms dans le meilleur des cas (si le trou de turbulence dure au moins 2s).
Tu as 3 échelles de temps (2ms/20ms/2000ms) :
- le temps de cohérence de la turbu (tau zéro) fonction de V et r0,
- le temps d'acquisition d'une trame fonction de la caméra utilisée,
- le temps de fabrication d'une image brute corrigée fonction du processeur utilisé.

C'est sûr qu'en plaine ce n'est pas le dôme C où tau zéro atteint des valeurs supérieures à 10ms mais le rapport reste en gros de 1 à 10. Le problème est de savoir si par le calcul il est possible d'extraire en 20ms une trame corrigée de la turbulence. C'est (à mon avis) pour cette raison que le problème reste avant tout "temps réel".

[Nebulium 1 436]

Une manip faisable par quelqu'un d'équipé d'un reflex récent donc doté d'une haute sensibilité serait de shooter en rafale avec le F/D qu'il faut une étoile brillante (pas Sirius, trop basse) du 1/1000 au 1/100.
Je veux bien tester les deconBMI dessus, ça me changera de la grosse Juju et de Mars qui m'attend après

Tiens, je vous mets quand-même en passant une couche R de 30 sec ninoxée, dérotée WJP, stackée RGX6 256/452, deconBMIsée en 75% de la taille d'acquisition :
.

[christian viladrich 7 695]

Si ça t'intéresse Nébulium, je peux te passer mon fichier sur une étoile (je ne sais plus laquelle ...) enregistrée à 120 im/s au C14 (échantillonnage 0.15"/pixel). Il fait 600 Mo.

[Nebulium 1 436]

OK, Christian, merci , je veux bien voir,
Il me faudrait ton @mail pour que je te passe la clé d'un ftp pour l'upl.

[christian viladrich 7 695]

Mon mail en base de page : http://www.astrosurf.com/viladrich/

Il s'agit d'un fichier SER 12 bits. C'est OK pour toi ? Sinon, je peux tout transformer en fichier FITS.

[Nebulium 1 436]

OK, vu, je te mèle demain.
Le .ser 12 bits, c'est très bien, je peux si besoin les passer en .fit avec le VideoSky de l'ami Emmanuel.
C'est de la L ? avec quel filtres ?

[christian viladrich 7 695]

C'est fait à la Basler 640 et avec un filtre vert.

[Nebulium 1 436]

Bonjour

Quelques essais avec ce film de Christian, au C14, F/D à déterminer.
Les indications du sertxt :

Modèle de caméra : acA640-100gm

Taille de photosite (µm) : 5.6

Début de la capture : Fri Nov 18 21:30:35 2011

Fin de la capture : Fri Nov 18 21:31:35 2011

Durée de capture (s) : 60.0016

FPS moyenne : 198.295

Images Sauvées: 11898

Images perdues par mise en pause de l'acquistion ou par erreur de lecture de la caméra: 0

Largeur : 196

Hauteur : 147

Codage : 16

Gain : 100

Exposition (ms): 5.000000

Binning : 1

Black : 64

Gamma: 1

Filtre : G

Comme me l'avait indiqué Christian, quelques images se sont légèrement cognées au plafond, je ne me suis pas cassé la tête, j'ai fait avec.
Dans l'ensemble, le disque d'Airy n'est pas vilain, mais sautille dans tous les sens et quelques images sont vraiment pourraves.
En voici une bonne et une mauvaise en 100% :
.

Pour simplifier, empilement avec RGX6 en tout par défaut, 95% des meilleures images, recadrage en 64 x 64, il s'en sort pas mal (en 400%) :
.

.
C'est sur cette image empilée sans fignoler que j'ai fait les manips suivantes en déconvolution myope/aveugle.
Évidemment, je l'ai utilisée comme solution PSF de départ pour la détermination de la PSF "globale".

L'idéal eut été de disposer dans ces prises d'un champ d'étoiles. La prochaine fois ?

Dans les planches qui suivent :

1 2 3
4 5 6

1 = proposition de PSF de départ, inchangée (PSFPrior)
2 = proposition de modèle d'image de départ : il y aura trois essais différents.
3 = Image à traiter (ImgConv), inchangée, identique à 1
4 = PSF finale (ImgDBCMI_PSF) qui permet d'obtenir l'image finale 6
5 = Image finale (ImgDBCMI_Img)en visualisation logarithmique
6 = Image finale (ImgDBCMI_Img) en visualisation linéaire

Le point le plus intéressant est la comparaison des images 3 et 6 de chaque planche.
.

Modèle identique à l'image originale

C'est la solution de base pour une image planétaire (utilisée dans le cas de la grosse vieille Juju ci-dessus).
On peut escompter un résultat final plus vendeur mais pas forcément plus précis en préaccentuant (modérément) l'image originale pour le modèle.
Mais ici, ce n'est certainement pas la meilleure solution, la preuve, on ne fait qu'accentuer l'image de départ avec ses déficiences !
.
.

Modèle = Point 1 x 1

C'est l'idéal visé : image ponctuelle d'une étoile, affranchie de toutes les altérations...
.
.

Modèle = disque d'Airy réaliste

L'optique et les conditions techniques étant réputées au top, on cherche uniquement à s'affranchir des effets de la turbulence.
J'ai ici fabriqué dans FitsWork un disque d'Airy à peu près conforme.

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Tous les commentaires sont bienvenus

Prochaines étapes :

- Mars, une petite idée perso à évaluer
- Un champ d'étoiles qui va bien
- Une étoile de la magnitude qui va bien, dans le champ de Mars si ça arrive un jour

Scopes 6-8", 10" et 14"...

Nota : ces films seront aussi très utiles pour les essais de déconvolution unitaire "temps réel" chers à ms

[Ce message a été modifié par Nebulium (Édité le 04-03-2012).]