La camera idéale en planétaire?

[jldauvergne 15 134]

Yann75, tu connais le prix de l'Orca ?

[-ms- 2]

quote:

---

et le bruit de lecture ms?

---

C'est de la technologie 3T donc de 10 à 20e- mais ça va évoluer vers 5T (voir e2V Ruby), 6T et même 7T dans un futur proche ... et là tu sera à moins de 1e- de bruit de lecture.

quote:

---

Je ne comprends pas ta logique. Le but est d'aller le plus vite possible et non de forcément remplir les pixels.

---

Préliminaire : le bruit quantique impose déjà des pixels de l'ordre de 50µm² (7µm de coté) pour rester inférieur à 50dB (voir Néo, Orca, ...).
Tu veux ensuite remplir partiellement un photosite de 50µm² pour obtenir un signal "acceptable" pour cela il te faudra le remplir à environ 20% (si sa capacité est de 50.000e- tu devra produire 10.000e-).
Compte tenu du rendement quantique de 50%, il te faut 20.000 photons sur les 50µm² pour obtenir 10.000e- dans le puits.
20.000 photons sur 50µm² correspondent donc à une exposition de 4,0e+14 photons/m², sachant que 1 lux.s = 4,37.10e+15 photons/m², tu peux calculer ton temps d'exposition compte tenu de l'éclairement de ton objet en lux.
Ma logique c'est que la surface du photosite et sa capacité sont 2 paramètres tout aussi importants que le rendement quantique et le bruit de lecture.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 25-10-2012).]

[messier63 5 104]

En espérant que ça arrive tôt et moins cher ms...
la orca flash 4.0 serait idéale planétaire et astro non avec un champ pas si pingre que ça!
reste le prix!! combien?
jérôme

[chonum 976]

Sympa cet orca. Un peu mou du genou dans le R/IR (pas deeply depleted ?) mais bon. Dommage qu'elle ne pose que 10s, sinon cela aurait pu faire planétaire/CP.

Le débit USB3/CL montre bien que même si l'USB3 va aussi vite que le CL sur le papier, il en est autrement dans la vrai vie

[-ms- 2]

USB3 Vision ne fait que démarrer en 2012.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 25-10-2012).]

[jldauvergne 15 134]

quote:

---

C'est de la technologie 3T donc de 10 à 20e- mais ça va évoluer vers 5T (voir e2V Ruby), 6T et même 7T dans un futur proche ... et là tu sera à moins de 1e- de bruit de lecture.

---

Je sais bien vers quoi on va. Mais pour le moment tu n'as pas de sCmos de ce type bon marché.

quote:

---

pour obtenir un signal "acceptable" pour cela il te faudra le remplir à environ 20% (si sa capacité est de 50.000e- tu devra produire 10.000e-).

---

J'insiste, ce n'est pas dans ce régime que l'on utilise les caméras pour les planètes. Tu peux effectivement décrire ce qui serait bien dans l'absolu, mais il ne faut pas oublier la turbu qui impose des compromis.

quote:

---

Ma logique c'est que la surface du photosite et sa capacité sont 2 paramètres tout aussi importants que le rendement quantique et le bruit de lecture.

---

Entièrement d'accord dans le cadre général. Pas d'accord dans le cas particulier du planétaire.

[Thierry Legault 5 818]

Je suis d'accord avec Jean-Luc, ms tu raisonnes en théorique mais dans la réalité, à moins d'avoir pléthore de lumière (ce qui ne se produit guère qu'en solaire avec filtrage léger type hélioscope permettant à la fois de poser très court et de remplir les photosites à gain mini), on monte toujours le gain car on utilise des temps de pose relativement courts afin de ne pas trop souffrir de la turbulence.

Du coup, la taille des pixels on s'en moque puisqu'on travaille à échantillonnage fixé. Pour moi, le paramètre numéro 1 dans tous les cas c'est le RQ, et en 2 le bruit de lecture pour les faibles éclairements (ciel profond évidemment mais aussi planétaire quand on monte fortement le gain).

[-ms- 2]

quote:

---

à moins d'avoir pléthore de lumière

---

Justement avec ces nouvelles technologies (sCMOS et surtout EMCCD) tout se passe comme si vous aviez pléthore de lumière (car sensibilité accrue à très courte pose). A quelques ms vous ne souffrez plus de la turbu et il devient possible de travailler autrement en planétaire comme en ciel profond.
Quel est le paramètre numéro 1 dans ce mode d'acquisition ?

[messier63 5 104]

oui mais le prix!!!
on les touchera à prix abordable en 2050 ou avant?
jérôme

[jldauvergne 15 134]

ms ôte moi d'un doute. Tu n'en fais pas du planétaire ?

Même avec ces caméras, on n'a pas pléthore de lumière. Puisque tu aimes les calculs théoriques va au bout de ton raisonnement, reprend ton exemple plus haut et fini le calcul. Combien de photons par pixels sur Saturne et/ou Jupiter à f/25 avec des pixels de 6µm, en posant 1/100 s. En tenant compte de l'utilisation des filtres RVB et de la réponse du capteur.
Même exercice dans la bande du méthane à 890 nm avec 18 nm fwhm de bande passante, le spectre de Jupiter est là http://vims.artov.rm.cnr.it/data/img/jupiter_reflectance.jpg

[jldauvergne 15 134]

quote:

---

on les touchera à prix abordable en 2050 ou avant?

---

C'est une question de quantité comme souvent. Si l'industrie et la vidéosurveillance sont demandeurs de caméras plus performantes à faible flux, sans doute que ça viendra. Sans doute aussi que le marché de la photo va être demandeur. Ils franchissent les marches les unes derrières les autres pour pousser à la consommation. Là pour entretenir le marché ils commencent à être un peu coincés. Ils ne peuvent plus augmenter le nombre de pixels. On commence à les voir s'attaquer à la techno pour aller plus loin en passant aux capteurs éclairés face arrière. Pourtant il y a encore peu ça avait la réputation d'être un niche hyper technique, hyper difficile à fabriques, ...
L'EMCCD a des chances de rester une niche. D'autant que les sCmos commencent à venir jouer sur leur terrain avec des caractéristiques plus souples pour l'utilisation (plus de pixel, plus de dynamique, plus de débit).

Et puis un jour le 90% de RQE avec 1 e- de bruit sera accessible à tout le monde. Ce jour là il n'y aura plus vraiment de marge de progression.

[-ms- 2]

quote:

---

Même avec ces caméras, on n'a pas pléthore de lumière.

---

Ben si, fais le calcul sur Jupiter avec une iXon Ultra 897 à 57fps et des pixels de 16x16µm. Le but n'est pas de faire de la belle image ou de respecter un quelconque échantillonnage ou de faire entrer Jupiter en entier sur la photo mais de collecter suffisamment de photons pour obtenir un signal "acceptable" (S/N de 20dB par exemple). Tu vois bien que la taille des photosites a son importance dans ce cas précis.

quote:

---

Même exercice dans la bande du méthane à 890 nm

---

Ben là ça pourrait marcher aussi (à condition de pas trop filtrer) parce que le QE de ce capteur est proche de 50% à 890nm.

quote:

---

ms ôte moi d'un doute. Tu n'en fais pas du planétaire ?

---

J'en ai fait un peu de la façon (on va dire) traditionnelle et j'espère en faire dans quelques temps de la façon (on va dire) moins traditionnelle indiquée plus haut.

[jldauvergne 15 134]

quote:

---

e but n'est pas de faire de la belle image ou de respecter un quelconque échantillonnage ou de faire entrer Jupiter en entier sur la photo

---

Franchement je n'arrive pas à te suivre, si le but n'est pas de faire des images bien échantillonnées, là oui tout est possible. Mais ça intéresse qui ?

Et prendre l'exemple d'une iXon Ultra 897 me laisse perplexe. Tu peux nous indiquer le prix ? Dans tous les cas, le problème c'est que 57 fps ce n'est toujours pas suffisant pour bien contrer la turbu. C'est le même problème qu'avec la Merlin Raptor.

En échantillonnant bien avec une telle caméra en L tu as encore pas mal de flux c'est sûr, sauf que le planéteux dans ce cas ce qu'il veut c'est aller encore plus vite vu qu'il a du mou. Et là ta iXon Ultra 897, elle est coincée, elle est dans les choux par rapport à la Néo par exemple, ... ou même une Basler 640.
Et même, je dirais que vu que tu as encore pas mal de flux à 57 fps tu es loin d'être en régime idéal. Le gain EMCCD n'est pas fort donc tu n'es pas encore en régime de faible bruit. Une telle caméra n'a réellement de sens qu'à faible flux. Pour qu'elle soit utile pour nous, il faudrait qu'elle monte à plus de 57 fps. A 200 fps par exemple là on commencerait à être en faible flux et en régime à moins de 1 électron de bruit de lecture. On commencerait aussi à vraiment être dans le temps de cohérence typique de la turbu.

quote:

---

Ben là ça pourrait marcher aussi (à condition de pas trop filtrer) parce que le QE de ce capteur est proche de 50% à 890nm.

---

Oui, mais le but c'est bien de filtrer le plus possible pour avoir le plus de contraste possible, ... Par contre vu qu'elle a 50% à 890 nm, je t'encourage à essayer en CH4, tu peux faire un malheur et même te frotter à Saturne dans ce domaine. Je vois qu'elle est aussi pas mal en UV, ça c'est également intéressant sur Jupiter (et peut être sur Saturne ?
Bien entendu sur Uranus et Neptune c'est aussi une caméra de rêve.

Par contre pour échantillonner correctement des pixels de 16 µm ce n'est pas évident. Sur un SC à F:10, il te faut une Barlow avec une puissance de l'ordre de 6 à 7x. Il te faut donc le FFC Baader qui est un peu hors de prix. Et il faudra trouver le moyen de le coupler à une roue à filtre et une enclume de 3,7 kg, ...

[messier63 5 104]

Il ferait bien de les utiliser comme caméra de vidéosurveillance, ça éviterai d'éclairer à outrance comme c'est le cas dans les Grands magasins de matériaux par exemple, ou les parking des zones commerciales, où ils éclairent avec des lampes hallogènes dignes d'un stade de foot!
Avec ces caméras, ils pourraient filmer de nuit sans aucun éclairage!
On serait gagnant sur les 2 tableaux: moins de pollution lumineuse et de supers caméra pas chère...
Enfin dans 20ans peut être!
L'espoir fait vivre, mais faut pas trop qu'ils prennent leur temps, je vieilli et même dans mon coin perdu ça commence à devenir embêtant tous ces éclairages et ces zones commerciales qui ne cessent de grandir.
C'est pas la crise partout, pas dans le 04 en tous cas!
jérôme

[Thierry Legault 5 818]

quote:

---

Ben si, fais le calcul sur Jupiter avec une iXon Ultra 897 à 57fps et des pixels de 16x16µm. Le but n'est pas de faire de la belle image ou de respecter un quelconque échantillonnage ou de faire entrer Jupiter en entier sur la photo mais de collecter suffisamment de photons pour obtenir un signal "acceptable"

---

ah là effectivement, si c'est pour travailler au foyer d'un Newton à F/3 avec des pixels de 16 microns, juste pour avoir autant de bandes sur Jupiter que d'autres en ont sur Uranus et pouvoir dire "je fais du planétaire", ça change tout. Sacré ms, et ensuite tu vas nous dire que tu nous fais marcher, comme d'habitude ?

[-ms- 2]

Bien sûr que 57 fps c'est encore trop lent pour la turbu mais ce type de capteur est déjà très performant de l'UV à l'IR ... alors le jour où tu doubles la vitesse, ben tu es pas très loin de la caméra idéale en planétaire.

Cette caméra devrait être aussi pas mal pour Venus.

A propos de la focale en planétaire avec un C14, des pixels de 16µm et un pic de sensibilité à 0,7µm :
2 x 355 x 16 / 0,7 = 16229mm (une Powermate x4 pourrait suffire non)

quote:

---

si c'est pour travailler au foyer d'un Newton à F/3 avec des pixels de 16 microns

---

Ben oui Thierry pour le ciel profond avec un 400mm ouvert à 4 sur une monture DD de chez SV :
206 x 16 / 1600 = 2"

Alors vous me l'offrez quand cette iXon Ultra 897 pour que je puisse m'amuser.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 25-10-2012).]

[jldauvergne 15 134]

quote:

---

Bien sûr que 57 fps c'est encore trop lent pour la turbu mais ce type de capteur est déjà très performant de l'UV à l'IR ... alors le jour où tu doubles la vitesse, ben tu es pas très loin de la caméra idéale en planétaire.

---

Déjà tu ne réponds pas à ma question sur le prix de l'iXon ? Elle flirt avec les 100 000€ il me semble non ? (D'où ma perplexité sur le choix de cette référence). Même à 20 000€ ce sera déjà gloups.

Et la caméra idéale non. Même en doublant tu ne seras toujours pas en régime faible bruit de lecture (sur Jupiter, Mars et Vénus en tout cas) que l'on a que en multipliant fortement les électrons avant lecture. Par contre le même QE avec un Cmos rapide à 1 e- de bruit (ou moins), là oui tu as la caméra idéale sans aucun doute. Côté pro ça viendra vite. Côté amateur j'en doute, il va falloir attendre quelques années.

En vitesse je crois que le mur est vraiment à 200 fps qu'il faut monter pour passer le mur de la turbu. Brizhell en causerait mieux que moi.

quote:

---

A propos de la focale en planétaire avec un C14, des pixels de 16µm et un pic de sensibilité à 0,7µm :
2 x 355 x 16 / 0,7 = 16229mm (une Powermate x4 devrait suffire non)

---

Donc tu montes sans scrupule une caméra de 3,7 kg sur une Powermate ?

Une Barlow 4x ça te fait 15640 mm de focale, et 0,2"/ pixel, sur un C14 ça fait un peu juste. Il faut plutôt une 5x. Mais le C14 est un peu spécifique il n'est pas ouvert à f/10. Et pour ta gouverne, en planétaire on ne raisonne pas pour une optimisation à 0,7µm, car on n'observe pas que dans le rouge d'une part, et que pousser un peu eu delà de la règle de Shannon-Nyquist ne fait pas de mal. Notamment sur des cibles bien contrastées ça peut être payant.

[Ce message a été modifié par jldauvergne (Édité le 25-10-2012).]

[brizhell 2 666]

Mes 2 sous puisque ca parle d'EMCCD, de turbu, de débit d'images, de flux par unité de surface, tout ca, tout ca....

Je ne me risquerai pas a parler de planétaire, j'en ai fait trés peu... (encore que), mais la problématique me semble être la même pour les speckles
1 - Filtrer étroit : on évite de diluer les tavelures, puisqu'elle sont globalement sensibles au chromatisme. Quand je parle de filtrer, c'est quelques dizaines de nanomètres de largeur de bandes. Autrement dit, faut accepter de perdre un bon paquet de photons, et la sensibilté sur l'ensemble d ela bande n'y changera rien. A ce stade, la seule quantité qui compte c'est a)le rendement quantique.
b)la quantité de photons émise par la source (et oui ca compte aussi).
2 - Avoir un gros collecteur a la fois pour avoir des photons, et aussi un pouvoir de résolution suffisant pour séparer des détails de faible dimension angulaire.
Avec un collecteur de dimension donnée, la seule solution pour voir des détails séparés d'une faible dimension angulaire, il faut travailler haut en focale, donc étaler les photons collectés sur un maximum de surface de capteur...
En planétaire comme en speckle, il faut étaler les détails. Conclusion, sur le capteur, la même quantité de photon issue d'une source étalée sur une seconde carrée par exemple ben on la verra sur 1 pixel, mais on aura plus de mal a la voir si on étale la psf sur 9 pixels (voir mon exemple plus bas)...
3 - or la troisième condition, c'est la contrainte de turbulence. Je ne suis pas d'accord a dire que le débit conditionne le fait de figer la turbulence... a 30ips, si on pose chaque images aux environs de 5ms, on est en condition de figer la turbu, mais si durant la pose il tombe trop peu de photons pour séparer le signal du bruit intrinsèque ben le capteur a beau être sensible, on verra que dalle.... L'avantage de l'EMCCD, c'est d'augmenter artificiellement le nombre d'éléctron qui (au rendement quantique près) correspondent aux nmbre de photons tombés sur chaques pixels. On peut toujours avoir une camera qui turbine a 400 images secondes, si on augmente pas le gain de conversion photon électron par quelque moyen que ce soit, ben on y verra rien...

Or en en speckle, (donc j'extrapole au planétaire), il faut satisfaire ces 3 conditions.
j'ai jamais osé poster ca (c'est un peu moche, vu ce qui passe sur la galerie) mais j'avais fait une petite expérience au T60 il ya quelques années (seule la première brute extraite vaut le coup, les autres sont distordues) :
http://brizhell.org/satellites_de_jupiter.htm

J'ai refait la sélection, j'en ai trouvé 3 sur une échantillon de 4000,
j'en recauserai d'ailleurs un peu aux RCE. Ben la seule image de Io ou les détails sont vraissemblables, c'est avec un échantillonage de 0,085" par pixel, avec un filtre de 13nm et une dimension angulaire de Io légèrement inférieure a la seconde. Pas de traitement, c'est du brut. Ben je pense que le sCMOS, malgré toutes ses qualités (j'ai encore vu les perf de l'Orca Flsh sur un salon il y a deux jours pour le boulot) s'en serait pas forcément si bien tiré que ca

Sans être une pointure comme Jean Luc ou Thierry, je partage leur avis, les contraintes sont telles en planétaire qu'augmenter la vitesse ne suffit pas.

Bernard

[jldauvergne 15 134]

quote:

---

Je ne suis pas d'accord a dire que le débit conditionne le fait de figer la turbulence... a 30ips, si on pose chaque images aux environs de 5ms, on est en condition de figer la turbu

---

Oui, avec en plus en planétaire la spécificité en planétaire de devoir enregistrer le plus de lumière possible dans un temps donné. Donc pour poser à 5ms, il faut si possible aller à 200 ips.
Avec les caméras qui tournent à 30 ips je me mets forcément à 1/30s de pose, donc je me mange la turbu la majeur partie du temps.

[brizhell 2 666]

re,

en effet, c'est une autre spécificité du planétaire, c'est que les planètes, ca tourne ;-)
Les doubles en speckle, ca tourne beaucoup plus lentement ;-)

[-ms- 2]

quote:

---

Et pour ta gouverne, en planétaire on ne raisonne pas pour une optimisation à 0,7µm, car on n'observe pas que dans le rouge d'une part, et que pousser un peu eu delà de la règle de Shannon-Nyquist ne fait pas de mal.

---

Ben il y a un autre pic à 0,4µm avec ce capteur :
2 x 355 x 16 / 0,4 = 28400mm (FFC Baader x7 que tu as préconisé plus haut).
Est-ce qu'un filtrage étroit centré sur différentes longueurs d'onde entre l'UV et l'IR (ce que permet ce capteur e2V) ne permet pas finalement d'utiliser cette caméra dans le mode comptage de photons ?
D'un autre coté rien ne t'oblige à travailler (malgré tes certitudes et ta grande expérience du planétaire) à focale variable entre l'UV et l'IR.
D'autre part, plus tu te rapproches de l'IR moins la turbu devient gênante.
Enfin, la cadence d'acquisition peut être augmentée avec cette caméra si cela est nécessaire.

[patry 1 974]

JLD> JAMAIS le débit d'image permet de figer la turbulence.
Tu a EXACTEMENT le même résultat à 30i/s exposé au 1/200e qu'à 200i/s exposé au 1/200e ... simplement dans le second cas tu capture plus vite tes 'N' images ! Tu fait une erreur de vouloir exposer au 1/30e quand tu veux n'avoir que 30i/s ! C'est prendre le risque d'avoir plus de flux (et/ou moins de bruit mais avec la quasi totalité des images floutées par la turbulence). Pas malin !
A contrario, en exposant plus court, tu prend le risque d'augmenter le bruit ou ne pas remplir l'histogramme (dans les deux cas tu mange ta dynamique) mais tu augmente ta probabilité d'obtention de bonnes images.
Les logiciels de traitement appliqueront les corrections de morphing qui vont bien pour corriger les déformations inhérentes au champ.
Bon dans tous les cas, sous forte turbulence, on a quand même rarement de bonnes images !

En plus, le problème c'est que de vouloir capturer à 200i/s cela ne se fait pas "comme ça". Un flux de 200i/s en 1024x768x8bit (pour dépasser un peu le sempiternel VGA) cela demande une bande passante de 150Mo/s, ce qu'aucun disque dur ne peut encaisser (et bien peu de SSD en flux réellement soutenu, ce qui est en général très éloigné d'un benchmark). Là on passe au RAID 0 de deux SSD ou de 3 HDD (pour se donner de la marge).

A mon avis on a déjà en main les caméras permettant de faire des poses "correctes" sous les 5~10ms. Je suis assez impressionné de mon coté par les CMOS qui permettent de poser parfois largement sous la ms tout en ayant un rendu correct (sous un gain faible en plus). C'est une condition suffisante pour figer la turbulence (200µs sur la lune c'est bon pour la turbulence ?). Mais même avec les caméras de la génération d'avant (ICX618/ICX445) on arrive à se caler sous les 20ms (ce qui permet une nette avancée par rapport aux caméras de la génération "webcam".

Marc

[Yann75 2]

JL, le prix de la FLASH 4.0 est de l'ordre de celui de la NEO (forcément, ils sont concurrent et se tire la bourre)
Le prix de vente est entre 12000 et 14000 € HT selon la concurrence

Je sais que Philippe (CCD1024) a testé les 2 caméras NEO et FLASH4 il y a qq temps chez un client et la FLASH4 est clairement meilleure.
Maintenant, en terme de sensibilité à part la résolution, une EMCCD back-illuminated (la nouvelle EVOLVE DELTA 512x512 de Photometrics à 62 images/seconde (20MHz/16bits) a mis les 2 caméras d'accord

YL

[-ms- 2]

C'est le même capteur e2V que l'iXon Ultra 897 avec en gros les mêmes performances.

[jldauvergne 15 134]

Merci Patry sur ton appréciation . Tu as raison je ne suis pas malin et je fais plein d'erreurs en imagerie planétaire. Avoir plus de flux et moins de bruit c'est d'une stupidité abyssale, vi, vi, vi .
Tellement je ne suis pas malin, il m'arrive de faire du 1/5s à 5 fps avec le résultat pourri que l'on connait, ...

Plus sérieusement, si j'utilise une caméra limitée à 30 fps, le jour où cette vitesse n'est pas adaptée, il est préférable de binner pour être à une cadence supérieure que de descendre le temps de pose en restant à 30 fps car ça casse totalement la dynamique. Le taux de bonnes images est une question de statistique donc quand ça ne va pas il faut faire le maximum pour augmenter le nombre de fps quitte à sacrifier l’échantillonnage.
Dans la pratique au pic en général les caméras utilisées sont même plutôt limitées à 15 fps car il faut de grosses matrices.

quote:

---

En plus, le problème c'est que de vouloir capturer à 200i/s cela ne se fait pas "comme ça". Un flux de 200i/s en 1024x768x8bit (pour dépasser un peu le sempiternel VGA) cela demande une bande passante de 150Mo/s, ce qu'aucun disque dur ne peut encaisser (et bien peu de SSD en flux réellement soutenu, ce qui est en général très éloigné d'un benchmark). Là on passe au RAID 0 de deux SSD ou de 3 HDD (pour se donner de la marge).

---

Ca ne se fait pas comme ça mais il y a des solution quand même
Une caméra comme la Néo a un buffer de 4Go et le flux est redescendu vers le PC en camera link. Donc pas trop de difficulté à faire du 200 fps si besoin. Et je ne sais pas pourquoi tu prends un exemple à 1024x768, personne n'agrandit autant les planètes sur son capteur sauf à avoir un télescope de plus de 600 mm. Chonum à bien montré que dans certaines conditions avec une caméra classique on peut monter bien au dessus de 100 fps.