ASI174MM : dynamique à revendre, oui mais...

[Lucien 11 320]

Bonjour,

la dernière fois, je n'avais pas pu publier le test de la dynamique de cette nouvelle caméra.
Le test était fait le lendemain. Forcément.
Par chance, je l'avais sur mon PC portable ici.

On pourra aussi revoir une partie de celui de l'ASI120MM sur ce plan.

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum3/HTML/040030.html


La dynamique fait un bon de 750 à 5000 en comparaison avec l'ASI120MM.
Néanmoins, ces valeurs ne sont accessibles qu'en mode 16 bits et avec des Gains vraiment modestes.

Il n'y a guère que la Lune qui puisse faire l'objet de vidéo 16 bits :
- rien de bouge la-haut et on peut allonger la durée vidéo sans problème.

Pour le Soleil, je ne sais pas car ça bouge en surface et la cadence doit être rapide afin d'avoir suffisamment d'images :
- passer de 8bits à 16bits, divise la cadence par deux.
A voir sur ce point.

Si l'on affiche un Gain supérieur à 300 avec exposition correcte, on ne gagne rien à être en 16 bits comme l'illustre le graphique.

Un dernier point me titille avec ce capteur, c'est sa 'sur-sensibilité dans le proche UV.
Il faudra bien passer par la case Vénus et remesurer la vitesse de ses nuages un jour.

Maison, maison !

Bonne semaine,

Lucien

[christian viladrich 7 840]

Salut Lucien,
Très intéressant. Merci pour ces mesures ! Le capteur tient donc ses promesses.
Il serait intéressant d'ajouter l'évolution du S/N en fonction du gain. Le S/N est en effet un élément très important en solaire (du moins en lumière visible). C'est lui qui va faire que l'on doit additionner 10 images ou 300 ;-)

Ça serait intéressant si tu pouvais confirmer le S/N max (donc gain mini) à 7.5 bits

[Lucien 11 320]

Salut Christian,

Une idée de la mesure très simple ici, offset négligeable et temps de pose très courts :

J'avais ça en stock en attendant une étude plus complète; avec empilements...
Le RSB est très faible comme tu vas le voir sur le graphique !

La plage de Gain va ici de 160 (modeste) à 400 valeur maximale l'ASI174MM.
Il s'agit ici de mesures faites sur une seule image, sans empilement bien sûr.

Il y aurait une étude plus complète à réaliser pour calculer un nombre d'images à empiler pour un résultat donné
- but : courbe de RSB mini au final : RSB en Y niveaux en X.

Pas très compliqué à calculer et à vérifier. Si on a le temps.
Mais il va falloir en empiler des images.

A suivre Christian, peut être le prochain week-end.

Bon dimanche

Lucien

[pacal 32]

super intéressant Lucien , elle a l'air pas mal cette camera .
comment fais tu tes mesures , ça m'intéresse . j'ai ouvert un autre post justement pour essayer de faire la même chose a mes cameras.

pascal

[chonum 976]

Rien de surprenant à ce que la dynamique ne soit accessible qu'à faible gain. Pour caler le gain de base, les fabricants le font de telle façon que la dynamique maximale tienne dans les 65535 ADU d'encodage. Donc si la dynamique intrinsèque du capteur est plus importante, il faut un gain de départ plus bas pour prendre en compte ce gain. Parfois les utilisateurs me demandent pourquoi le gain de base est si bas : c'est juste pour prendre en compte la dynamique réelle du capteur et c'est donc bon signe !

Il faut effectivement comparer comme le dit Christian le SNR à exposition en ADU constant qui reflète le gain en bruit. Ou tout simplement mesurer le bruit de lecture qui est le seul qui nous intéresse ici.

Concernant l'IMX174, même encodé sur 8 bits, le gain en dynamique est conséquent, la transposition 12->8 est particulièrement bien faite.

Tout cela sur la Basler qui travaille toujours en 12 bits interne, je crois que la ZWO présente pas mal de compromis à ce niveau avec un mode rapide à bruit de 10e- au lieu de 6.

Lucien, as tu mesuré le RON de l'Aptina ? Je n'ai jamais vu cette information, et il m'a l'air assez copieux pour un rolling shutter.

Frédéric.

[Lucien 11 320]

Pascal,

afin de mesurer ce RSB il te faut réaliser des prises de vue en lumière constante d'une mire simple : feuille blanche par exemple.

- tu règles le Gain à la valeur souhaitée de ta mesure
- Gamma linéaire (certains disent sans réglage)
- tu exposes sans saturer au niveau que tu souhaites mesurer : par exemple 200ADU à l'histogramme (maxi 255 en 8 bits).
- tu retires une image faite dans le noir : c'est l'offset.
C'est souvent négligeable avec les réglages pour planétaire.

Il te faut ensuite un logiciel IRIS, PHOTOSHOP...qui permettre de lire deux valeurs sur l'image (petite portion) :

- la valeur moyenne du signal (proche ici de 200ADU car tu as exposé pour en faisant varier le temps de pose) et
- l'écart type en ADU (standard déviation en anglais).

Regarde plus haut sur l'exemple de mesure, tu trouveras ces deux valeurs sous l'histogramme.
Ensuite il suffit de faire la division : Mean / Std Dev (en anglais)
soit : intensité moyenne image / écart type image.

On peut ensuite traduire en décibels ou en bits.

C'est un peu touffu comme explication et il y a des pièges :
par exemple le bruit thermique si le temps de pose est conséquent.
A moins que ce soit volontaire de faire la mesure du RSB dans ces conditions. Par exemple pour des caméras en ciel profond.

Regarde sur IRIS et ses tutoriels par exemple.

Salut Frédéric,

Je n'ai pas testé l'Aptina sur ce point.

Concernant le bruit de lecture c'est une valeur assez fondamentale disons.
Dans les tests plus haut, je mesure le rapport signal-bruit au plus près de la réalité de la prise de vues.
C'est ici une approche pratique. Une autre approche serait de savoir ce que l'on mesure exactement :
- bruit de lecture, bruit de signal, bruit thermique...tout dépend ce que l'on souhaite faire ensuite des mesures.

Les mesures que j'ai faites ici pour l'ASI120MM sont en mode 12bits donc les plus favorables semble-t-il en termes de bruit de lecture de la bête.

Comme souvent j'ai plus de projets que de temps à leur consacrer.
Je dirais que pour aller au bout de la manipulation et pour une utilisation pratique,
il faudrait se fabrique un abaque indiquant le nombre d'images minimal à empiler afin d'obtenir un certain résultat en termes de RSB (qualité minimale.

C'est pour répondre à Christian en fait. Et afin de ne trop procéder de façon empirique avec les paramètres :

- temps de pose unitaire et Gain
- durée de la vidéo et donc nombres d'images.

Lucien

[pacal 32]

ok , merci Lucien pour tes explications claires et qu'en est il de la mesure de la dynamique .

pascal

[Lucien 11 320]

Pascal,

bon, pas le courage de me lancer dans cette explication pas si simple.
Il faudrait regarder sur le web.

Le principe c'est de mesurer le rapport entre l'intensité maximale et l'intensité minimale que peut enregistrer un capteur.

En gros avec la balance analogique de grand-maman :

- lecture maximale 800 grammes
- lecture minimale après réglage du zéro : j'arrive à voir un effet indiscutable sur l'aiguille si je pose un étalon de 2 grammes et pas moins :
- dynamique donc 800/2 = 400. Soit de tête : 52 décibels.

Sorry Pascal.

Lucien

[pacal 32]

pas de soucis Lucien , je comprend le principe c'est le principal.

pascal

[olivdeso 1 861]

Pour la dynamique, c'est le rapport entre le niveau max et le bruit de lecture.
Par exemple si les photosites on une capacité de 32000e- et que ton bruit de lecture est de 10e-, la dynamique sera de 20 log (32000/10) = 70dB

ça c'est au niveau du photosite, il faut encore que le gain du convertisseur soit convenablement réglé, pour que la dynamique du convertisseur soit supérieur ou égale à celle du photosite.

Par exemple, comme disais Frédéric plus haut, le gain le plus faible va être choisit pour que le pixel rempli donne une valeur proche du max du convertisseur en ADU. Avec l'exemple ci dessus, le gain minimal sera choisit pour qu'on ait une valeur proche de 65535 ADU avec 32000 e- dans le photosite. (avec un convertisseur 16bits, sinon c'est 255 avec un 8 bits ou 4096 avec un 12 bits)

Donc évidement si on augmente le gain par deux, on arrivera à saturation du convertisseur alors que le photosite n'est rempli qu'a moitié, à 16000e-. Du coup on aura perdu 6dB en dynamique = 2x moins.

Mais on a souvent une petite (ou grosse) variation du bruit de lecture avec la variation de gain. Donc ça vaut parfois le coup d'optimiser le compromis dynamique vs bruit de lecture. (on se met à 800 iso sur les APN canon par ex)

[Ce message a été modifié par olivdeso (Édité le 16-03-2015).]

[vindematrix 879]

BON, en résumé! pour faire court,car c'est pas facile à suivre pour moi...

est ce une bonne petite camera pour faire du solaire et lunaire .
GRAND CAPTEUR et vitesse .

Bruno

La basler est au dessus je pense.

[jp-brahic 4 220]

c'est une excellente caméra je parle de la Basler et Genika, les autres je ne connais pas

[olivdeso 1 861]

Il y a aussi une version low cost de ce capteur, le ICX249. 50 i/s seulement, mais c'est déjà pas mal. Peut être suffisant et plus abordable?

[vindematrix 879]

oui, basler et autres sont certainement très bonnes,comme je l avis déjà fait remarqué, grand capteur et grande vitesse, faut du coffre au PC;
laissons faire les essais de cette asi .

Bruno