Contraste et état de surface

[Rastaman 428]

Non môssieu AG > aux Archives Nationales le fil s'intitule bien " L'OVNI à BORIS", j'en ai la preuve! Mais comme mentionné par Fredogoto, le record absolu sur AS est bel et bien détenu par le long fleuve sur la climatologie... mais plus pour longtemps!

[rolf 2 676]

Bon, il ne faut pas croire que Kurt est un ignorant du test de contraste de phase et il sera sûrement très content de vous voir vous intéresser un peu à ce qu'il a concocté il y a quelque temps déjà à ce propos. C'est un grand passionné qui ne compte visiblement pas ses heures.
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=30583

Et pour la pratique:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=32994&whichpage=1

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 08-01-2014).]

[rolf 2 676]

"Sur le forum bleu, tu peux rajouter 10000 vues de plus sur le premier fil fermé, donc ils en sont à plus de 30000."

Oui, mais le fil a commencé sur le forum noir, ça fait 11500 de plus.

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 08-01-2014).]

[brizhell 2 626]

@David

>Ben sur la lame de phase les faisceaux principaux, (le retour image de la fente au rayon de courbure qui se superpose au trait déphasant) sont déphasés de Pi/2 mais ils subissent également une absorption du fait de la densité de la lame, ce qui permet justement d’accentuer fortement le contraste entre les faisceau diffractés et les faisceaux principaux fortement absorbés. C’est de cette absorption que dépend entre autre le contraste des défauts visibles.

Ok compris

>On voit très bien sur tes images l’ombre du trait déphasant (et absorbant) de la lame de phase, qui correspond pour moi à la zone des fréquences spatiales non étudiés par le test, en gros seuls les défauts diffractant plus loin sur l’axe que la largeur du trait déphasant seront vu.

C'est comme cela que j'avais compris cet effet d'ombre et que j'en avais parlé précédemment.

>Ce qui correspondrait pour un 200 F/6 et un trait déphasant de 0.5 mm à une zone aveugle de 40’’ d’arc de diamètre sur le ciel.

Possible, ça doit se vérifier par le calcul mais ça semble vraisemblable. D'ailleurs on va faire ça tout de suite.
Dans mes notes, j'avais pondu quelques trucs pour comprendre un FFT sans trop de math. Première étape, Monsieur Fourier nous apprend que tout signal aléatoire peut être décomposé en somme de fonctions sinusoïdales. Donc les fluctuations d'intensités sur ton miroir dans le test de Lyot peuvent être décomposées en somme de plein de sinusoïdes depuis la composante continue (fréquence nulle) jusqu’à la fréquence d’échantillonnage (N/2 d'après monsieur Shannon)

On ne parle pas pour le moment des hauteurs à chaque fréquences, on y reviendra plus tard.
Sur l'image de ton test de Lyot, pour un signal spatial s'étendant de 0 à Xm (la distance en mm d'un bord a l'autre de l'image), numérisé en N échantillons (ici les images font 1024 pixels de coté), Xm/N est la valeur de l’échantillonnage de ton image. Prenons l'exemple du 200mm f4, le diamètre du miroir est de 200mm. Donc l’échantillonnage est de 0.25mm/pixel. Par une règle de 3, on remonte à Xm : 256mm d'un bord a l'autre de l'image.
Maintenant, on prend sur la FFT un point de position k sur l'axe horizontal (ça ferait pareil en le prenant m'importe ou mais faut calculer la distance au centre). Appelons k son abscisse.
Le nombre k représente le nombre de période de signal sinusoïdal dans l'échantillon de 0 à Xm (voir mon schéma précédent).
Prenons par exemple k = 100. Avec une simple règle de 3, on remonte à la dimension de défaut qui nous intéresse, a savoir D=Xm/k si je fait l'appli numérique, D=256/100=2.56mm donc a k=100 on est dans la classe de fluctuations millimétriques. De même, à 256 pixels du centre, on est a des fluctuations de 0.3mm de période.
Donc si tu mesure la distance entre le centre de la FFT et un point de l'image, tu va t'intéresser à la réponse des détails de dimension donné. Ensuite, pour l'angle de diffusion, ben on obtient une psf, pour un diamètre donné on sait quelle taille elle a, suffit de regarder à quelle distance se trouve le max de diffusion, et on voit l'angle de diffusion max.

L'opération complète de décomposition en série de Fourier se résume ainsi (l'écran de l'égaliseur de la chaîne hifi):

C'est pourquoi (et c'est justement l'opération effectuée sur les FFT sous le logiciel Iris), on recentre la FFT de manière à obtenir la fréquence nulle au centre du graphique.
C'est pour ça que l'origine est au milieu de l'image.
Pour ce qui est des amplitudes, je vais pas me réfugier derrière un peu plus de math, mais il y a un théorème dit "Théorème de Parseval" (pas le chevalier de la table ronde , qui veut que l'énergie totale d'un signal ne dépend pas de la représentation choisie (fréquentielle ou temporelle). Ça veut dire que l'énergie totale s'obtient en sommant les contributions de toutes les harmoniques.
Donc si je choisi une surface parfaite, sans défaut, réfléchissant toute l'énergie reçue (typiquement l'image du masque), on aura un seul pic. Si on module l'amplitude dans le masque, l'énergie va se répartir sur plusieurs fréquences, comme sur le schéma ci-dessous :

Et si on multiplie la FFT à 3, à 9 ou à 19 fréquences avec le même coefficient, pour normaliser tout ça, on a des mesures fines des rapports d'amplitudes a chaque fréquences.

>Et en toute rigueur, on devrait alors voir également la PSF non pas d’une source ponctuelle comme tu le montre mais d’une fente, puisque c’est ce qui m’as servi a réaliser mes images.

Pas tout a fait. C'est apparemment un peu plus compliqué que ça, mais la psf obtenue avec le masque est dominante par rapport a la psf de la fente d'éclairage (en tout cas a ce que j'ai l'impression d'en comprendre).

>Du coup, je me demande si la FFT est capable de remonter au taux d’absorption (je ne sais pas trop comment) du trait déphasant, donc de remonter à la densité de la lame tout seul, sans qu’on lui dise.

Ça j'en sais fichtre rien. Entendons nous bien, je n'ai fait que travailler sur la structure de phase (sa projection dans l'espace de Fourier, pour être exact). C'est une analyse photométrique, rien d'autre. Donc les conditions d'obtention du contraste (celles du test de Lyot) n'interviennent pas dans mon approche. J'ai juste essayé de tirer des informations qui sont une approche de la formation des images en optique de Fourier. Après, pour le quantitatif, je ne peut que tirer des conclusions sur la diffusion que par analyse relative de ce que donnerait un truc parfait par rapport à la réflexion sur une surface rugueuse. Le détail du calcul des hauteurs de défauts c'est modéliser toute la chaîne, et la je suis loin d'être a ce stade.

>Et a quel moment la simulation intègre la constante K ? Il y a avec ce montage un facteur 2 de minimisation de la diffusion.

Rhaaa il va m'énerver CE NE SONT PAS DES SIMULATIONS !! j'ai juste pris tes images de contraste de phase et j'ai fait un calcul dessus pour essayer de voir a quoi ressemblerai la psf de chacun de ces miroirs.

>Bref, c’est toujours cette absence de référence absolue quelque part à un moment, en tout cas pour moi, pour remonter à une valeur absolue de diffusion qui continue à me gêner.

La PSF est normalisée, ce qui veut dire que tu ne peut que connaître que le rapport de l'énergie d'une psf parfaite, à celui diffusé dans les direction avoisinante.

Après, tu peut convoluer cette PSF avec 2 pics proches d'intensité différentes (ce qui simule une étoile doubles) pour voir quand la diffusion du plus brillant masque la psf du moins brillant.

Bernard

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 08-01-2014).]

[brizhell 2 626]

Rhaaa Merci Francis Adelving pour la publi et Alain (ASP06),
J'adore lire des trucs comme çà :

Suis pas tombé trop loin...

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 08-01-2014).]

[David Vernet 131]

« Rhaaa il va m'énerver CE NE SONT PAS DES SIMULATIONS !! »

Oups désolé, effectivement le terme est impropre

Bon je te remercie vraiment pour tous tes efforts d’explications, malheureusement je bloque toujours sur le même point, quand ca veut pas ca veut pas . Je pense que Francis a bien compris ce qui me gène dans son post du 08-01-2014 12:19 et l’as exprimé différemment.

De mon coté je vais te préparer 2 images au contraste de phase avec un miroir normal et un peu plus de rugosité à voir que sur le 300 superpoli, histoire de voir si en pratique, malgré la différence de densité entre une lame de densité 2 et une lame de densité 3, et les différences de contraste des défauts qui iront avec sur les images, pour un même miroir, tu trouve malgré tout une valeur absolue de diffusion identique.

Si ca marche, je te cache pas que ca va me clouer…

[brizhell 2 626]

Re salut

Je suis pas sur que ça marche a 100%, mais je suis curieux de voir ce que ça donne, et de comprendre pourquoi ça ne marche pas le cas échéant

[maire 251]

Si nécessaire, j'ai un logiciel d'analyse d'images pro (Visilog) qui calcule les FFT, FFTinverse avec les images en flottant (32 bits) sur de la grande taille d'image. J'ai même une fonction XYTOTHETA qui calcul le module et la phase à partir de la partie réel et imaginaire ainsi que l'opération duale. Je peux bricoler aussi avec les images de miroirs si je trouve du temps. Cela pourrait faire un essai de plus

[brizhell 2 626]

Salut Maire,

oui ca pourrait être intéressant de voir si ton soft ne fait pas de normalisation sur les FFT, quels sont les niveaux de diffusion avec et sans défaut.

[maire 251]

Quelles images dois-je prendre? Il y a des originaux en tiff (non compressés)? Ce serait bien qu'elles soient codé en niveaux de gris 16 bits.
Ou je prends directement les jpeg des 200 mm sur ce fil?

[brizhell 2 626]

J'ai mis les originaux qui on servi au calcul ici :
http://brizhell.org/superpoli_miroirs_Vernet/Images_orginales.zip

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 09-01-2014).]

[maire 251]

OK vu, j'ai du réinstaller IRIS sur ma machine pour faire la conversion FIT en TIF 16 bits... Première surprise, les niveaux de gris sur les images sont bien en 8 bits sur l'image d'origine même si l'image de sortie sera bien en tiff 16 bits. Il peut donc y avoir des erreurs de troncature dans le calcul final. Mais j’essaie de continuer pour voir

[Ce message a été modifié par maire (Édité le 09-01-2014).]

[rolf 2 676]

Chers amis,

Kurt semble avoir abandonné ses devoirs de maison. En tout cas il persiste à dire que son miroir de test qui aurait été fait de façon ordinaire donnerait des images parfaites. Avec de tels résultats il juge inutile d’insister sur la mesure de la rugosité RMS quel que soit la méthode.

Je lui ai répondu cela :

« Kurt, tu sembles ne pas savoir ce que tu veux.
La question de la quantification à ce niveau est uniquement née, car toi et certains autres l’ont exigée comme préalable avant de discuter sur le sens des surfaces superpoli. Genre : «Ce qui n’est pas quantifiable, c’est du pipo».
Tu déclares maintenant après quelques essais (peut-être ratés … ?) la chose pour négligeable et tu cites ton miroir test, qui serait parfait et aurait été fait sans viser une surface particulièrement lisse.
Cela revient à dire que tu persistes sur tes positions initiales à savoir que le superpoli serait un simple gag publicitaire.

As-tu remarqué qu’on tourne en rond?

Tout serait plus facile et surtout plus CREDIBLE, si enfin des comparaisons directes pouvaient être faites."

Kai et autres semblent contester la valeur du Loyt et remettent en question les valeurs chiffrées issues de la formule veille de 65 ans. On ne parlerait plus de RMS mais d’estimations etc.. et par conséquent lui aussi refuse d’échanger d’optique, car il n’y aurait rien à comparer.

Je lui ai répondu cela :

« Kai, si. Une comparaison entre un des vôtres jugé bon et un français qualifié de superpoli, et la comparaison via une image de test de contraste de phase.»

J’ai ajouté :
«On a l’impression que vous mettez tout en oeuvre pour bloquer une telle comparaison.
En ce qui me concerne, je ne dérangerai maintenant plus les Français (dans le sens de: avec leurs manœuvres) qui s’amusent à avancer avec leur simulations et prendrai en compte vos dires uniquement si on avance sur la question d’échange d’optiques."

A + rolf

[brizhell 2 626]

Aller, j'en remet une première couche sur la quantification car le résultat me semble intéressant. Je le répète encore une fois, il ne s'agit pas de quantifier les défauts mais simplement la quantité de fluctuations à chaque échelle de l'image de contraste de phase.
La liaison avec la diffusion en visuel suivra via le même calcul sur le module au carré de la FFT.

Donc j'ai comparé les FFT des différents 200mm entre elles, en utilisant sous Iris une commande liée a la spectro (l_add) pour synthétiser un profil horizontale des fréquences de la FFT. J'ai pris une faible hauteur pour éviter d'intégrer des fluctuations hors axe (au dessus ou au dessous de l'axe horizontal) mais malgré ça, il y a un impact que l'on verra plus bas. J'ai extrait les courbes de chaque profil et traité ça sous un simple tableur (Open office calc)

L'image de gauche montre le profil seuillé de 0 à 1000. La courbe bleu foncé (la plus basse) correspond au masque pris seul (pas de fluctuations dans la surface étudiée). C'est bruité pour plusieurs raison (alors que le masque est propre... Ça viens principalement du mode de calcul de la FFT (bruits de quantification et bruit lié au moyennnage de fluctuation locale sur 12 pixels)
On voit rapidement la différence sur la FFT des variations entre les différents miroirs. Sur l'image de droite, l’échelle est en log, pour bien montrer que tout est normalisé par rapport à 32766

Mais le truc le plus rigolo reste a venir. En faisant un changement d’échelle sur l'axe des X pour passer de pixels aux dimensions des fluctuations, on obtient ceci (je pense que ça va te faire plaisir David) :

L’échelle (échelle logarithmique) des abscisses est graduée en mm (via le calcul expliqué hier), et l’échelle des ordonnées (niveaux de la FFT) est aussi représentée en logarithmique.

Que voit-on ? ben que les défauts (pardon les fluctuations d'intensité de l'image en contraste de phase) dont l'impact est visible sur le test de Lyot, ont des dimensions de l’ordre de 0,5mm à 5mm voire légèrement au delà.

Pour relier tout ça aux défauts de rugosité, les allemands sont déjà bien avancés (de ce que j'ai put comprendre des dernier posts, si Rolf peut confirmer ?).

Bernard

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 09-01-2014).]

[rolf 2 676]

"Les Allemands sont déjà bien avancés"

Bernard, tu penses à quel post précis?

à + rolf

[Ce message a été modifié par rolf (Édité le 09-01-2014).]

[brizhell 2 626]

Je pense aux posts de HJ Busack du 8/01 (enfin le peu que j'en ai compris).

[rolf 2 676]

Donc toi aussi tu me forces à traduire ca, car Kai persiste que je le traduise.

à + rolf
Je vais d'abord m'en jeter un pour supporter ça ...

[brizhell 2 626]

Desolé, je ne voulais pas te forcer la main, il me semble que ce Hans Jurgen (pardon si je me trompe d'orthographe) à une approche très pertinente, mais je peut me contenter des traduction de google pour me faire une idée.

Ne te presse pas, je part en déplacement pour 2 jours (une sombre histoire de détection de météore ) donc rien d'urgent.

[frédogoto 2 005]

quote:

---

«On a l’impression que vous mettez tout en oeuvre pour bloquer une telle comparaison.
En ce qui me concerne, je ne dérangerai maintenant plus les Français (dans le sens de: avec leurs manœuvres) qui s’amusent à avancer avec leur simulations et prendrai en compte vos dires uniquement si on avance sur la question d’échange d’optiques."

---

toute fait, comparaison sur le ciel, s'ils sont certain d'avoir raison il n'ont rien a craindre des Français et de leur "arrogance" bien connue
En revanche s'ils se prennent une tarte optique, on aura pas fini de rigoler en mode "paille, œil, poutre"

[maire 251]

brizhell j'ai les mêmes images de FFT que toi. Par contre c'est assez clair, il faudrait disposer d'images à haute résolution (à la louche un peu plus que doublées) et réalisées avec une caméra au moins 12 bits pour qu'on voit plus de détails dans les profils. Il suffit d'examiner le pic de l'image de la FFT pour voir qu'on peut le gravir "par ses marches d'escalier" . Au mieux on a donc une tendance mais c'est déjà très intéressant. Visilog peut créer directement un profil circulaire 1 D comme restitution de donnée sur la FFT. J'ai comparé viteuf 2 miroirs: voici

On retrouve le fait que le miroir Bilal est plus "piqué".

[Ce message a été modifié par maire (Édité le 09-01-2014).]

[rolf 2 676]

Bernard,
Bussack écrit cela:

Il exprime sa reserve sur l’application de la formule de Lyot, que David a donné à Kurt.
Il a comparé le Zernicke avec le Lyot et aobtenu la même fonction de contraste.
Il constate une différence de facteur 2 (4Pi au lieu de 2Pi).
Il trouve le coin de Lyot génial.
Il doute que le contrast de phase permet de calculer de façon fiable les défauts réels sans analyse mathématique ou des mesures de comparaison.
Sans avoir une idée précise sur la rugosité réelle il doute que les simulations de Bernard puissent aboutir, simulations qu’il trouve d’ailleur fort intéressants.
Il faudrait absolument procéder à des mesures de comparaison ou prouver mathématiquement que le Lyot soit apte à mesurer la chose. Les Français seraient prédestinés à prendre en charge la partie math (je suppose qu’il a en tête l’exploit de Le Verrier ou pense-t-il à Fourier tout court ?). Les Français sauraient aussi mesurer. Il pense, que Alois, Kurt ou Kai s’en approche déjà et il attend des résultats incessamment sous peu.
Il finit sur un exercice sur la formule de Lyot d’après sa lecture du Texereau :

Lambda=4358 Angström, Densité lame de phase2,81 correspondant N=O=646, O‘=491 correspondant à 2,69, K=1:

X = 4358/(4*Pi)*(sqrt(646)-sqrt(491))/sqrt(646*491) =2 ,

donc und déformation d’onde de 2 Angström correspondant à un défaut de surface de 1 Angström. Le contraste est à peu près 7,5%, et non 15%, comme indiqué chez Texereau.

Le calcul via la densité comme proposé par Vernet (il ne parle pas de l’erreur du carré) est d’après son interprétation faux.
Ca donne dans l’exemple X=4,56, donc un defaut plus grand d’un facteur 2,3,
Ce qui produit un facteur 5 dans la dffusion.
Il y a aussi la question sans réponse pour l’instant si le Lyot peut être utilisé pour ce problème. Pour lui compte tenu de tant d’interrogations il est indispensable de procéder à des mesures comparatives avec un interféromètre.

à + rolf

[David Vernet 131]

"Kai et autres semblent contester la valeur du Loyt et remettent en question les valeurs chiffrées issues de la formule veille de 65 ans."

La théorie de la relativité générale à plus de 100 ans et tient toujours

Donc ou la formule de Lyot est valable, ou elle ne l'es pas et il faut le démontrer.

Par contre de mon coté, étant un praticien, je ne les suivraient pas sur des démonstrations mathématique, par contre ca serait effectivement intéressant de pouvoir croiser les mesures du Lyot avec un autre test, mais ils n'y arriveront pas en mode caca mou "je décrète que ca sert à rien, parce que je me suis levé du mauvais pied ce matin et que je l'ai décidé, donc je laisse tomber , na!"

De toute façon c’est toujours les 2 mêmes personnes qui sont versatiles...

Bernard: Et du coup tu peux donner une valeur de diffusion globale pour chacun des cas?

Bon j’ai récupéré un miroir du commerce pour faire des images dessus, je devrais pouvoir poster des images dans la soirée prise avec 2 lames de phases différentes.

[JMBeraud 1 771]

Rolf, good luck pour la traduction de "caca mou" (pourtant très bien imagé, de plus en plus "courant" (sic!) et relativement bien approprié).

JMarc

[Francis Adelving 0]

<SEQUENCE HISTOIRE>
Je viens de découvrir deux documents de 1934, l'un de Zernike, sur la théorie de la diffraction du test du couteau ( de Foucault) et sa méthode améliorée, le contraste de phase
http://adsabs.harvard.edu/full/1934MNRAS..94..377Z7

l'autre, de deux opticiens montrant comment utiliser le test de contraste de phase de Zernike sur différents miroirs et comment réaliser le Z-disque.
http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1934MNRAS..94..384B

</SEQUENCE HISTOIRE>

[David Vernet 131]

La planche de Chonum dont on avait parlé en début de fil:

http://airylab.com/contenu/Tests/Lyot.pdf

D’après ce que j'ai compris des derniers développements coté Allemand, ils voient plus le test de Lyot comme un truc décoratif, donc ils vont pouvoir se servir de la planche de Chonum comme base de papier peint pour retapisser leurs intérieurs