Contraste et état de surface

[David Vernet 131]

Super intéressant ton post Brizhell !
Enfin un peu de neuf

Peux tu comme cela remonter à la diffusion totale pour chaque miroir en fonction des valeurs que j’ai indiqué ?

«Un défaut de rugosité axiale ? »

Non seulement une fente fine qui crée des stries verticales dans l’image mais qui ne sont pas sur le miroir, je ne sais pas si tu peux les retrancher ?

« il faudrait intégrer sur la totalité du miroir, mais ca risque d'être dur vu les surintensités des bords du miroir. »

Et est que tu pourrais pas étendre sur l’ensemble du miroir les échantillons ? ca serait mieux que rien. Ca donnerait déjà une bonne idée sur la diffusion que ca engendrerait autour d’une étoile.

[brizhell 2 685]

Salut David,

>Peux tu comme cela remonter à la diffusion totale pour chaque miroir en fonction des valeurs que j’ai indiqué ?

Théoriquement ça doit être possible, mais je doit t'avouer que je suis pas encore au bout Je n'ai juste fait qu'essayer l'idée de Luc. Mais raisonnablement ça doit être faisable.
L'intérêt des clichés que tu a posté était qu'ils étaient tous pris dans les même conditions (même densité), donc comparable relativement les uns aux autres.
Pour obtenir une valeur sure de la diffusion, faut que je lise plus en détail l'article de lyot, que j'avoue avoir parcouru un peu rapidement..

>Non seulement une fente fine qui crée des stries verticales dans l’image mais qui ne sont pas sur le miroir, je ne sais pas si tu peux les retrancher ?

Ca cela me semble possible en effet. C'est un effet de diffraction par une fente d'éclairage ? Auquel cas ca se modélise et se compense.

>Et est que tu pourrais pas étendre sur l’ensemble du miroir les échantillons ? ca serait mieux que rien. Ca donnerait déjà une bonne idée sur la diffusion que ca engendrerait autour d’une étoile.

Je vais essayer au moins sur les miroirs pour lesquels le maximum de surface est disponible (pas de pastille de centrage )
Je poste les résultats si c'est probant.

[David Vernet 131]

C'est un effet de diffraction par une fente d'éclairage ? Auquel cas ca se modélise et se compense.

Oui c'est ca, également visible sur le 200 de Bilal.

[rolf 2 698]

Premières réactions ici: 5.1. à 9h55
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=159676&whichpage=22

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 05-01-2014).]

[maire 252]

brizhell comment à tu réalisé ta FFT? Tu as seuillé les valeurs de niveau de gris dur les images initiales? En tout cas la démonstration est patente. Maintenant en mesurant la distance aux pôles on doit pourvoir estimer l’ordre de grandeur moyen du défaut non?

[brizhell 2 685]

Salut,

>brizhell comment à tu réalisé ta FFT? Tu as seuillé les valeurs de niveau de gris dur les images initiales?

Non, j'ai juste vérifié que le niveau moyen étaient identique sur les images de la surface, et j'ai pris comme postulat que chaque images étaient prises sous les mêmes conditions de prises de vue avec l'APN (en temps de pose, ouverture, etc...) David devrait confirmer ?
Les niveaux de visu des FFT sont par contre tous identiques (0-32766) d’où la possibilité des les comparer entre eux.

> Maintenant en mesurant la distance aux pôles on doit pourvoir estimer l’ordre de grandeur moyen du défaut non?

Absolument, la FFT sert à ça ! Pour ce qui est de la formule exacte, j'ai pas encore pris le temps de la rechercher, mais ca se calcule assez facilement, sachant que chaque images du miroir fait environ 800 pixels de diamètre.

J'ai relu la publi de Texereau avec attention, en effet tout est dedans, sauf la base théorique que Lyot a dut développer dans sa publi originale. Je vais voir si par le boulot je peut pas en avoir une copie.

Ce que je trouve sympa sur ces FFT (enfin le carré du module), c'est que l'on a une image directe de ce que l'on obtiendrai au foyer du télescope sur l'image d'une étoile (MTF statique du télescope), et la bande sombre centrale sur les FFT correspond à l'ombre de la lame de phase vue par l'APN (sauf erreur de ma part).

Les surintensités sur le bords sont chromatiques, donc plutôt dues à la diffraction par les bords de la fente d'éclairage.

J'ai commencé à regarder en détail les images de la surface plus grande, ça a l'air de donner des choses intéressantes (notament sur les ordres de grandeur de diffusion), mais il faut utiliser des masques pour supprimer les bord et les parties centrales ou restent les pastilles de centrage. Je m'y replonge...

[a s p 0 6 852]

http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k31740/f765.image.r=comptes%20rendu%201946%20lyot.langEN

l'article de lyot sur gallica.

[brizhell 2 685]

Merci ASP06 !!!

Tout y est dit, ce type était vraiment génial.

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 05-01-2014).]

[David Vernet 131]

"et j'ai pris comme postulat que chaque images étaient prises sous les mêmes conditions de prises de vue avec l'APN (en temps de pose, ouverture, etc...) David devrait confirmer ?"

Alors la seule chose qui diffère c'est les temps de pose car certains miroirs sont aluminés et d'autre non.

[brizhell 2 685]

Bonjour David,

ok pour l'info, reflexion faite, je ne suis pas sur que la pose influe beaucoup sur la nature des intensités relatives de la FFT, j'y reviendrai au cas ou, mais c'est la définition du contraste qui permet de dire cela (imax - imin)/(imax+imin).
J'ai intégré les FFT sur la totalité des 3 miroirs de 200mm, je poste ce soir. Le résultat est parfaitement semblable aux précédents sur surface fenetrées, à ceci près que l'on a la psf complete en plus donc un moyen de mesure absolue (et non plus relatif).

[David Vernet 131]

A la limite tu peux tous les diaphragmer à 200 mm si ca t'arrange, comme ca on compare à diamètre égal.

[brizhell 2 685]

Bon, voila les FFT des 200mm.

J'ai bricolé rapidement un masque elliptique pour rejeter les zones de forte luminosité. l'axe verticale du masque est plus long que l'axe horizontal. J'ai fait ce un peu vite, car j'ai d'autre trucs sur le feu, donc le 200 f4 est pas tout a fait centré.
Quelques explications sur le seuillage avant tout, la première image montre sur le 200 F6 un zoom x2 de la FFT calculée sur l'image après application du masque.

De la gauche vers la droite, image 0-32766 puis au milieu 0-3276 et a droite 0-327.

On reconnait parfaitement la figure d'airy (en fait sa racine). La diffusion apparaît bien sur le seuil max le plus bas.

Donc le 200mm f6 complet :

le 200mm f4 complet :

et le 200mm du jeune Bilal :

Pour obtenir la psf il faut prendre le carré de ces transformée de Fourier. Il y a donc moyen de quantifier la chose. Mais j'ai pas le temps ce soir, je verrai ca plus tard.
Pour qui a envie de jouer sous Iris, je tiens les fichiers .fits à dispo.

Bernard

[brizhell 2 685]

J'ai oublié de dire que j'ai été gentil sur l'obstruction centrale ... :-)

[rolf 2 698]

Si je comprends bien, ces dernières images montrent la diffusion sur toute la surface.
Sûrement une question stupide: Cette diffusion est issue du mamelonnage millimétrique uniquement ou provient de l'ensemble des défauts du miroir?

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 05-01-2014).]

[JMBeraud 1 779]

En tout cas, si ces simulations sont en quelconque rapport avec ce que l'on pourrait voir à l'occulaire ou au moins capable de quantifier ou de représenter l'effet de tout ou partie de l'ensemble des défauts de surface, je dis chapeau bas.
Ce post est de plus en plus passionnant, bravo les gars.

JMarc

[David Vernet 131]

brizhell: Ca a l'air bien sympa mais je pense que t'es encore pas mal gêné par les phénomènes de diffraction en bord de la zone couverte, notamment sur le 200 de Bilal, tu devrais carrément tout diaphragmer à 150 mm histoire d'avoir que des zones parfaitement couvertes d'une manière homogène par la lame de phase.

Rolf: ca ne montre que l'effet du micromamelonnage bien sur. Les défauts de forme ne sont pas visible sur ces images.

[brizhell 2 685]

Re salut,

oui David a raison, aux échelles mesurables sur la FFT, on est plutot dans le cadre des défauts de micromamelonnage que dans les défauts de forme.

Je refait un masque propre demain soir sur l'ensemble des miroirs et je regarderai le carré des FFT histoire d'avoir une quantification (en ordre de grandeur).

[Alain MOREAU 7 367]

Magnifique et jubilatoire !

[rolf 2 698]

David,

ça doit chauffer avec l'application de ton tutoriel. Kurt semble éprouver quelques difficultés pour transformer la chose et il serait heureux si tu pouvais répondre à ses questions de compréhension; il te remercie d'avance pour ton concours.

-lexique sur l'image:
Lyot-Bild mit Graukeil = image de Lyot avec coin
Spalt = fente
Streifen = lame
Ruß = suie

David,

Pour éviter des erreurs de compréhension, Kurt pose des questions de compréhension:

–K est qui ou quoi dans cette formule pour x ?
2. X est la moyenne arithmétique ou la valeur RMS ?
3. Quelle est la partie de l’image à prendre en compte pour calculer la valeur moyenne des zones les plus claire/foncées ?
(P1,2.3 des pistes mesures envisageables pour calculer l’intensité des pixels)
4. Ai-je bien compris ton tutoriel ?
5. La formule pour x est-elle bien représentée dans l’image ?

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 06-01-2014).]

[David Vernet 131]

« K est qui ou quoi dans cette formule pour x ? »

K est une constante qui varie selon le type de montage.

Ce qu’en dit Lyot : K étant la proportion des radiations diffractés qui parviennent à l’objectif

A l’époque ca m’avait pas paru super clair j’avais alors demandé des explications à Texereau. En fait, idéalement le Lyot devrait se pratiquer avec un disque déphasant de 0.4 à 0.5 mm de diamètre et un trou source. C’est de cette façon que l’on obtiendrait le maximum de sensibilité et K serait alors égal à 1. En réalité on utilise plutôt un trait déphasant et une fente, pour plus de commodité (ca permet d’avoir plus de lumière), mais le montage n’est pas optimum pour avoir le max de sensibilité, du coup Lyot y a introduit une constante K = 0.5 (qu’ils ont déterminés expérimentalement d’après ce que j’ai compris) pour tenir compte de ce manque de sensibilité du à un montage avec trait déphasant et fente.

« X est la moyenne arithmétique ou la valeur RMS ? »

x est une valeur P.V. sur l’onde. On en avait parlé dès les premières pages ici. En fait quand on a une rugosité régulière, on détermine une valeur moyenne des zones brillantes, et une valeur moyenne des zones sombres, le x est alors une valeur P.V. moyenné, mais pour tenir compte du fait que le test de Lyot a 2 biais qui peuvent le rendre optimiste, son déphasage qui n’est pas forcément à Pi/2 et la diffusion de la lame, la valeur x que je trouve comme étant une valeur P.V. moyenné, je l’annonce comme étant une valeur RMS histoire d’être sur de ne pas annoncer de résultats optimistes. Evidemment on peut aussi se contenter de mesurer un défaut localisé sans faire de P.V moyenné.

« Quelle est la partie de l’image à prendre en compte pour calculer la valeur moyenne des zones les plus claire/foncées ? »

Les parties les plus représentatives de la rugosité moyenne du miroir. Si la rugosité du bord du miroir est par exemple assez différente de celle du centre, on peut annoncer une valeur pour le bord et une autre pour le centre. Evidemment dans le cas de l’image de Kurt, il a pris un miroir ou il a bricolé dessus des structures radiales, si c’est ca qu’il veut mesurer, il faut qu’il prenne les zones les plus sombres et les plus claires de ces structures pour former O et O’ sous réserve que ces zones ne sont pas saturés.

« Ai-je bien compris ton tutoriel ? »

Ben j’ai un doute sur ce qui est présenté comme étant un coin photométrique sur l’image. Es ce un vrai coin photométrique placé physiquement devant le miroir pendant la prise de vue ou un dégradé de gris qui a été collé avec un logiciel genre Photoshop après coup?
Je dis ca car je ne vois pas à l’image de phénomène de diffraction au bord du coin que l’on voit toujours avec un coin photométrique placé physiquement devant un miroir.

Si c’est bien le cas, on peut pas faire de mesure avec ca, il faut impérativement que la lumière lors de la prise de vue passe par le coin photométrique pour pouvoir étalonner l’image.
Je serais également très réservé sur la possibilité de faire des mesures fiables avec une lame déphasante réalisé à la suie.

« La formule pour x est-elle bien représentée dans l’image ? »

En toute rigueur la formule est présenté comme ca dans l’article original (dispo en PDF ici http://www.astrosurf.com/tests/biblio/contrast.zip ) :

Sinon pour Alois voici les valeurs des coins photométriques que j’utilise:

de gauche à droite :

coin1 : densité variant de 0.50 à 2.25
coin2 : densité variant de 0.25 à 2
coin3 : densité variant de 0 à 2

N’importe lequel est utilisable pour des lames de densité comprise entre 2 et 3.

[rolf 2 698]

David,

un grand Merci au nom de Kurt. Il se manifestera de nouveau après avoir étudié tout ça.

à + rolf

[brizhell 2 685]

Salut,

bon, j'ai encore les yeux qui piquent, mais c'est plutôt joli comme résultat.
On va commencer par le qualitatif, pour le quantitatif, j'ai fait quelques mesures, mais je vais pas avoir le temps de poster aujourd'hui.

Alors pour commencer, j'ai recentré, ainsi que mesuré les diamètres de tout les miroirs sous GIMP. Leur dimensions sur l'image est voisine de 800 pixels, pour le quantitatif, il faudra tenir compte rigoureusement des écarts de dimensions entre chaque miroirs.
J'ai ensuite généré un masque concentrique, de 600 pixels de diamètre avec une pastille centrale simulant le secondaire. Obstruction sur le diamètre : 20% (donc 4% sur la surface, Merci a Thierry L. des ses pages qui m'ont rafraîchi la mémoire sur le sujet ) Le masque à une intensité de 1 dans la pupille, 0 autour et au centre, donc avec un multiplication par l'image du miroir, on extrait effectivement que la surface utile a la construction de la PSF.
Le masque :

Ensuite, même traitement que sur mon post précédents, toutes les modules de la FFT sont présentées a droite, a gauche la surface extraite.

le 200mm du jeune Bilal :

Le 200mm F4 :

Le 200mm f6 :

Le 300mm superpoli :

le seconde 400mm :

Le 400mm f4 :

Le 500mm f4 :

Les images sont comparables entre elles, encore une fois car les seuils de visu sont identiques pour toutes les images.

Mais les FFT seules ne donnent qu'un aspect partiel de ce qui peut être vu. Si l'on va un peu plus loin dans les calculs, on doit pouvoir se rapprocher partiellement de ce qui doit être visible dans un télescope (voir cours d'optique de Fourier que j'ai cité précédemment). Au prix d'une petite approximation, on peut se faire une idée du rendu visuel équivalent.

Donc le module de la FFT au carré doit donner une image de la PSF du télescope équivalent. c'est typiquement ce que l'on peut voir dans les images (a gauche) suivantes (ce que ça donnerai sur un CCD linéaire). Or si je ne me trompe pas, la réponse de l’œil est logarithmique (loi de Pogson) donc en utilisant une visualisation en log, on doit avoir un rendu équivalent a ce que donnerai l’œil. C'est ce qui apparaît sur toutes les images de droites ci dessous (et c'est pour JMBerreau ce qui par le calcul doit se rapprocher le plus de ce que l'on doit être sensé voir a l’œil) :

le 200mm du jeune Bilal :

Le 200mm F4 :

Le 200mm f6 :

Le 300mm superpoli :

le seconde 400mm :

Le 400mm f4 :

Le 500mm f4 :

Deux choses sont a considérer dans ces simulations :
-la première est qu'il s'agit de la psf pure, c'est a dire sur un étoile seule. Dans le cas d'une image avec 2 objets proches, rien n'interdit de penser que l'objet le plus faible soit noyé dans le fond diffus de l'objet le plus brillant.
-La deuxième est que le fond diffus est quand même très faible, et au niveau des anneaux de diffraction les plus éloignés. Mais ça il y a que l'expérience d'un bon observateur visuel pour le confirmer...

En dernier lieu, et sans raviver une quelconque polémique, j'ai parcouru le fil de nos amis d'outre Rhin, et mes notions d'allemands étant trés anciennes, je me suis principalement attaché à regarder les images. Or je suis retombé la dessus :

C'est la même démarche que celle que j'ai appliquée. Je suis un peu étonné qu'avec les outils dont on dispose en traitement d'image amateur, aucun amateur allemand n'ai essayé ce type de simulation.

Bernard

[JMBeraud 1 779]

Excellentissime Bernard...

Spécialement la différence CCD / oeil. Simulation bluffante. Si comme je le disais cela se rapproche de la réalité (ce dont je ne doute pas trop car tes remarques se rapprochent des observations décrites ici même), c'est réellement un pas en avant au mois dans la compréhension de la chose... en tout cas en ce qui me concerne !

Merci.

JMarc

[David Vernet 131]

Super boulot!
Au moins sur le qualitatif c'est quand même bien parlant.

Sur le coté quantitatif, aurais tu le moyen de donner une différence de magnitude entre l’étoile et les parties du fond ou la diffusion est le plus présent, pour avoir une idée à partir de quelle différence de magnitude une étoile nettement plus faible serait noyé par ce fond pour chacun des cas?

Pour l'instant, sur les niveaux de la diffusion par rapport à la PSF, t'es parti de quoi? les valeurs que j’ai donné ou la densité de la lame?

[astrovicking 923]

Excellent!!!

Super intéressant!!!