Question à propos temps de pose et magnitudes

[chonum 976]

Tu vois Thierry, ca ne sert à rien que tu fasses tes mesures RON vs ISO

[Thierry Legault 5 808]

C'est pas faux Fred (soupir )

Pas le temps de répondre aujourd'hui, va falloir développer un peu vu comme on part de loin (heureusement que Tyco est là pour relever le niveau)

Serge : j'ai posé DEUX questions

[ValereL 15 381]

Mais c'est super ça Thierry...si tu me lis bien sûr...
Donc Super, tu devrais pouvoir obtenir cette image d'Andromède ( télé Canon 70-300 sur 135 ) en 150x1s et peut-être mieux encore !!
Avec la bénédiction de TL : http://www.astrosurf.com/astroanim/mapage4/m31-135mm-2-30-50p-50-b.jpg

[Ce message a été modifié par VL (Édité le 14-05-2015).]

[Superfulgur 16 103]

Thierry, j'ai répondu à tes DEUX questions

Mes images sont de simples raw, sans darks, sans corrections, donc sans corrections "poses longues".

Comme les poses sont courtes, et que j'en voulais beaucoup sur pied photo, sans toucher au 300, que l'objet reste dans le champ, j'ai juste "rafalé" avec ces poses courtes, c'est tout.

Pour les images 30 secondes en Namibie, je ne me souviens plus, Thierry, si j'ai actionné le correcteur longue pose, peut-être... Je vais regarder, si c'est important.

S

PS : Bon, j'ai réouvert un raw : pose 30 secondes, à 1600 ISO pour celles de Namibie que j'estime à 18.5...

PS 2 : Perturbé par l'amicale insistance de PascalD que 18.5 en 50 fois 30 secondes avec le D 4 plus 75 mm de diamètre, c'est impossible, je suis retourné voir le champ USNO... Il a raison, ce n'est pas 18.5, plutôt 18.2 au temps pour moi...

[Ce message a été modifié par Superfulgur (Édité le 14-05-2015).]

[Ce message a été modifié par Superfulgur (Édité le 14-05-2015).]

[brizhell 2 630]

Je me risque a une réponse. Un petit retour aux fondamentaux sur le bruit peut être ? http://www.astrosurf.com/ccdbazar/D-Materiel/BruitCamera1/Bruit01.html http://www.astrosurf.com/ccdbazar/D-Materiel/BruitCamera1/Bruit02.html http://www.astrosurf.com/ccdbazar/D-Materiel/BruitCamera2/Bruit03.html http://www.astrosurf.com/ccdbazar/D-Materiel/BruitCamera2/Bruit04.html

C'est bien écrit et pédagogique, même si il y a des équations dedans.
C'est normal, c'est un certain C. Buil qui a écrit ça.

Malgré cela, ici, il n'est pas question de bruit, mais de signal, et de signal limite détecté au dessus du bruit....
Dans le second lien cité, on peut lire entre autre :
"Bien souvent en astronomie, on cherchera des signaux noyés dans un bruit de fond important. Il est traditionnel, mais c'est assez arbitraire, de décréter que le signal sort du bruit lorsque le premier est 3 à 5 fois plus intense que le second. Cela s'écrit S/B=3 ou S/B=5."

L'arbitraire de SuperF se situe donc sur les étoiles qu'il mesure entre ces deux dernières valeurs (ca laisse donc une marge supérieure à 0.5mag).
Partant de la, le signal croît linéairement avec le temps de pose (ou le facteur d'amplification de la chaîne de numérisation, mais ca on en avais déjà discuté de ca avec Thierry ici (attention c'est technique): http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039303-2.html )

Donc si on regarde les chiffres de Super, juste en jouant sur le temps (on verra les additions de poses uniques en suivant)
De une a 3 secondes, multiplication par 3 soit en magnitude, 2.5*log(3)=1.19, donc 11.5+1.19=12.69
De une à 30 secondes,
2.5*log(30)=3.69 donc 11.5+3.69=15.19
de 3 à 30 secondes,
2.5*log(10)=2.5 donc 13.5+2.5= 16

On est dans tout les cas à moins de 0.5-1mag du résultat escompté sur le temps de pose.

Maintenant comment ça fonctionne sur les additions de poses uniques ?

Toujours sur la deuxième page des liens précédents, on voit que le rapport signal sur bruit de l'addition croit en racine du nombre d'images additionnées.
En continuant a supposer que l'arbitraire de Super continue a fixer le niveau de bruit entre S/B=3 et S/B=5 pour la détection des étoiles les plus faibles, ces étoiles seront détectées proportionnellement à la racine du nombre d'images compositées, et non plus proportionnellement au nombre d'image.
Donc pour 300images, en magnitude, le gain sera de 2.5 x log(racine(300))=3.09 soit
pour une image à 1 seconde, 11.5+3 = 14.5
pour une image à 3 seconde, 13.5+3.09 = 16.5
Ca colle....
A 50 x 30s, ça fait 2.5xlog(racine(50)) = 2.12 donc 15.5+2.12 = 17.62
ca colle moins bien mais on est dans les ordres de grandeur à 0.9mag.

Bref le signal final pour une même étoile du champs est le même sur la pose longue unique et sur l'image compositée à partir des poses élémentaires a faible temps de pose, mais la limite basse de détection (sous condition de l'arbitraire de Super comme étant constant pour sélectionner les étoiles les plus faible dans les deux cas) est meilleure sur la pose longue unique que sur le compositage des poses élémentaires.

Pour répondre au final à la question de super, l'écart en détection entre la pose unique et le compositage, dépend du bruit présent sur la pose élémentaire (ca se met en équation, mais la va falloir pédaler dans les explications). C'est ce qui explique ton constat.

Après, sur la sensibilité des APN et le flux de photons incidents, je suis d'accord avec Thierry. Et je crois comprendre pourquoi il t'a posé ces deux questions... Surtout la deuxième !

[Ce message a été modifié par brizhell (Édité le 15-05-2015).]

[Superfulgur 16 103]

Merci !

[ValereL 15 381]

"Bref le signal final pour une même étoile du champs est le même sur la pose longue unique et sur l'image compositée à partir des poses élémentaires a faible temps de pose, mais la limite basse de détection est meilleure sur la pose longue unique que sur le compositage des poses élémentaires." Ouuuuuf, Merci Brizhel !!!
C'est ce que j'ai baragouiné à Super ci-dessus, mais les bras m'en tombent quand même sur le côté récurrent de ce type d'échanges entre un type lambda et les cadors
Nan, définitivement nan, 300x1s ça fait pas 300s. Faut l'écrire comment ?!

[Ce message a été modifié par VL (Édité le 14-05-2015).]

[Bruno- 3 980]

J'arrive un peu tard et je crois que la réponse a été donnée (Tyco, Brizhell). Je vais juste dire deux ou trois choses :
- C'est une question de bruit de lecture (mot-clé à utiliser pour en savoir plus). Chaque fois qu'on fait une image, on ajoute du bruit de lecture (qui ne dépend pas du temps de pose). 100 images de 3 secondes génèrent 100 fois le bruit de lecture. 1 image de 30 seconde n'en génère que 1 fois.
- Le bruit de lecture diminue la détectivité, donc la magnitude limite. Surtout, comme l'a dit Tyco, si c'est le bruit dominant.
- Oui, c'est calculable. Il faut quelques connaissances en statistiques ou en probabilité, notamment avoir entendu parler de la loi de Poisson. Les calculs sont expliqués dans le livre de C. Buil ("Astronomie CCD" je crois), notamment dans un chapitre technique mais passionnant qui explique comment calculer la magnitude limite à partir des paramètres de la caméra. Oui, il s'agit de CCD, mais un APN utilise le même type de capteur, donc à mon avis c'est valable. Superfulgur : je ne serais pas étonné que tu connaisses un journaliste qui possède ce livre, par exemple celui qui nous a fait découvrir les travaux de Buil il y a plus de vingt-cinq ans (j'espère qu'il n'a pas perdu le bouquin).

(Sinon, je me souviens d'un article très bien fait sur le bruit de lecture (et les autres bruits) dans un vieux "Sky & Telescope" de 1996 ou 1997. Au cas où tu disposerais de toute la collection et aurais le temps de tous les feuilleter pour trouver l'article en question sans référence précise, je te le recommande.)

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 14-05-2015).]

[PascalD 4 385]

Et en plus, en flux faible, des poses trop courtes vont parfois générer du bruit mais pas de signal, parce qu' aucun photon n'arrivera jusqu'au capteur pendant la pose.

[Jean-Christophe Dalouzy 767]

et 300 x 300 s ? C'est pas mieux ?

Ok je sors.

Jean-Christophe

[Ce message a été modifié par Jean-Christophe Dalouzy (Édité le 14-05-2015).]

[brizhell 2 630]

L'article de Christian buil dont j'ai donné les liens est celui qu'il a utilisé pour son bouquin

Pour le bruit de lecture, en effet, c'est la limite sur les poses courtes. Un des moyens de le réduire, est d'utiliser une chaîne d'amplification en amont du convertisseur charge tension à la sortie de la matrice, comme ça se fait en EMCCD, ou le bruit de lecture résiduel descend largement au dessous d'1e- de bruit.

Comme le souligne PascalD, restera du bruit même sans photons au départ

[ValereL 15 381]

Bah Jean Christophe, qu'est ce que tu fais par ici nom di diou ?! , 300x300s ? Bah ça fait 5 minutes...de lux pour le bruit nan ?
Je précise encore et encore, bien sûr, que je ne parle pas d'un ciel pourri mais d'un ciel clair...Enfin noir voulais je dire.
Cependant, je te conseille de ne pas faire une ribambelle d'offsets, je te l'ai dit et redit nom di diou...
Pace que les offsets, qu'on n'a pas discuté dessus, et bah c'est important les offsets ! Mais bon, c'est une affirmation gratuite...

[ValereL 15 381]

"Un des moyens de le réduire, est d'utiliser une chaîne d'amplification en amont du convertisseur charge tension à la sortie de la matrice, comme ça se fait en EMCCD", oui j'allais le dire Brizhel.
Mais ça vous arracherait la gueule d'affirmer un truc beaucoup plus simple ?! : le temps de pose global n'a aucun caractère informatif tant qu'on ne connait pas le temps de pose unitaire ?! Allez, un p'tit effort, si vous plait...

[Saci- 980]

""Je précise encore et encore, bien sûr, que je ne parle pas d'un ciel pourri mais d'un ciel clair... ""
avec quelques secondes de pose en région parisienne, ça revient à détecter un point blanc(le signal) sur une feuille blanche(le bruit de lecture)d'où l'interet des filtres sélectifs en zone polluée

[ValereL 15 381]

Oui j'entends bien saci, mais c'est pas ça qui m'intéresse.

[chonum 976]

Je ne te comprends pas trop là Valère. Bernard a donné toutes les explications. Que veux tu exactement? Supprimer tous les posts informatifs et explicatifs dès qu'ils dépasse le niveau 6eme ? Forcer tous le monde à utiliser une caméra couleur ?

Concernant le ciel orange, ce n'est pas le fond de ciel qui détruit l'information utile, mais c'est son bruit photonique associé qui la noie.
Même avec un fond de cien de 40000 ADU, un signal de 30 serait perçu. Par contre c'est le fait que le fond de ciel présente un bruit de par exemple 300 ADU qui noie le signal de 30 ADU.

[Ce message a été modifié par chonum (Édité le 15-05-2015).]

[Superfulgur 16 103]

Merci encore à tous !

Je viens de refaire des tests de magnitude, et j'ai découvert un truc important : le fond de ciel

Voilà les chiffres, toujours même matériel :

Ciel du Limousin :

50 secondes : 15.5
50 secondes x 50 : 17.2

Ciel de Namibie :
30 secondes : 15.5
30 secondes x 50 : 18.2

S

[PascalD 4 385]

Je crois que VL veut juste dire que pour faire passer un message, dès fois, c'est mieux de faire un résumé accessible à un niveau < 6ème.

Exemple : fumer tue.
Autre exemple : 300x1s != 1x300s, en général. Mais pas tout le temps.

ce qui bien sûr ne remplace pas les explications détaillées données avec rigueur façon Brizhell. Disons que ça les complète.

Je me demande si ce n'est pas aussi un peu la démarche de Superfulgur dans ce post. J'ai un peu de mal à croivre qu'il découvre réellement tous ces trucs là.

[baroche 8 513]

Ben disons qu'à partir d'un "certain âge", on croit découvrir des choses qu'on connaît déjà PascalD, ça doit être aussi le cas pour lui! ...

...

[Superfulgur 16 103]

PascalD,

Oui et non...
Le principe est "évident" mais "ça va mieux en le disant"...

Si on relit ma question maladroite de départ, c'était plutôt "est ce qu'on peut quantifier, calculer, la différence entre 300 secondes et 300 fois 1 seconde"...

J'ai appris plein de trucs, déjà, et ça m'a permis surtout de réaliser deux trucs, que j'avais oubliés...

Un, l'importance cruciale du fond de ciel, deux, le fait que plus la magnitude est grande, plus elle est difficile à atteindre, j'avais bêtement l'habitude de penser que le ciel est noir...

Pour le dire clairement, passer de 5 à 6 est plus facile que passer de 19 à 20...

Se sera l'objet de mon prochain post "question bête"...

S

[Lucien 11 292]

La difficulté du forum c'est de jauger de la nature de la réponse à donner : réponse simple ou réponse complète de spécialiste.
Si l'on répond simplement, le spécialiste s'en mêle et parfois on en oublie même la question initiale.

En résumant LE PLUS SIMPLEMENT POSSIBLE !
Il y a quatre limites à la détection d'objets faibles :

-----------------------------------------------------------------

- LIMITE du BRUIT de LECTURE
Il est du à la transformation/conversion du signal lumineux en signal informatique utilisable.
Le bruit de lecture ne dépend pas du temps de pose. (Mais du Gain)
Si le signal utile est trop faible C'EST PERDU ! Augmenter le nombre de poses ne changera rien.

- LIMITE DU BRUIT DE PHOTONS
C'est la nature même de la lumière. Le bruit de photons varie en raison de la racine-carrée du flux lumineux.

Signal = 16 -> bruit de photons = 4 rapport signal-bruit = 16/4 = 4
Signal =100 -> bruit de photons = 10 rapport signal-bruit = 100/10 = 10
Augmenter la pose améliore le rapport signal-bruit sur ce point.
Néanmoins si l'on compare à MÊME TEMPS DE POSE CUMULE, c'est identique ! On ne gagne rien sur ce point !

- LIMITE DU BRUIT THERMIQUE (CAPTEUR)
Ce signal est souvent négligeable pour des poses très courtes mais augmente avec le temps de pose unitaire. Intérêt de refroidir le capteur...
Si le signal utile est trop faible, c'est PERDU.

- LIMITE DE LA LUMINOSITÉ DU FOND CIEL
Le signal utile peut être perdu sur ce point. Ceci est indépendant de la combinaison : temps de poses X nombres de poses.

----------------------------------------------------------------

POUR finir et encore LE PLUS SIMPLEMENT POSSIBLE :

Si l'on compare donc à temps de pose cumulé identique :

- poses courtes et nombreuses -> le bruit de lecture va dicter sa loi
- poses longues et peu nombreuses -> le bruit thermique va dicter sa loi
- et puis il y a toutes les situations intermédiaires.

NB : si les poses unitaires sont 'trop longues', il va s'ajouter le phénomène de saturation. Sans parler des problèmes de suivi mais c'est encore une autre affaire.

Si l'on souhaite faire des calculs, on peut y passer deux heures et on va s'apercevoir que l'équation idéale existe :
- nombre de poses X pose unitaire.

Cependant il faut connaitre parfaitement de nombreux paramètres photo-électriques, y compris la luminosité du fond de ciel, le filtre utilisé...

S'il ne fallait retenir qu'une chose AU PLUS SIMPLE :

--> dans le doute, augmente le temps de pose unitaire.
Tu seras limité bien souvent par d'autres facteurs : niveau de fond de ciel, problèmes de suivi notamment.

Lucien simple

[brizhell 2 630]

quote:

---

Mais ça vous arracherait la gueule d'affirmer un truc beaucoup plus simple ?! : le temps de pose global n'a aucun caractère informatif tant qu'on ne connait pas le temps de pose unitaire ?! Allez, un p'tit effort, si vous plait...

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Valère, le truc est simple a condition de tout prendre en compte et de séparer les choses comme il faut. Le temps de pose global a un caractère informatif puisqu'il te permettra d'avoir la même quantité de photons sur tes pixels dans les deux cas (pose unique ou compositage), que tu le veuille ou non. De plus le temps de pose global permet aussi de savoir si tu a des chances de sortir le signal que tu cherche du bruit (comme le souligne Frédéric). Ca te va ?
Quand tu dit :

quote:

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Nan, définitivement nan, 300x1s ça fait pas 300s. Faut l'écrire comment ?!

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ta phrase est incomplète, parce qu'au final, 300x1s ça fait bien 300s de pose sur un objet dont le signal est détecté avec une pose de 1s !!
Faut ajouter "300x1s ça fait pas 300s pour détecter des objets faibles".

De plus, faut séparer ce qui est bruit de ce qui est signal (Super viens de le découvrir en limousin, comme quoi pas besoin d'aller en Namibie si il s'agit de gagner une magnitude... Suis bien en Dordogne... )
D'un coté tu a les photons venant du ciel, dont les contributions se découpent en : Le signal de l'objet + le bruit sur le signal de l'objet (c'est ce que l'on appelle le bruit de photon1) et en plus le signal de fond de ciel + le bruit sur le signal de fond de ciel (bruit de photon2).

Frédéric te dit a raison que si t'a un instrument suffisamment sensible et un signal de l'objet supérieur au bruit de photon 2, ben t'arrivera a sortir l'objet du bruit sur le signal de fond de ciel.

Dernier point, la sensibilité de l'instrument. Si ton appareil d'imagerie fait plus de bruit (thermique, lecture, etc...) que la source que tu cherche a détecter, ben tu peut t'accrocher pour le détecter. C'est pas plus compliqué que çà.
Désolé, j'y connais que dalle sur les APN (j'ai mon 1200D depuis 2 mois seulement), donc je parle d'EMCCD parce que j'ai beaucoup joué avec. Pour les APN je fait confiance a Thierry ou Frédéric.
Ben ma phrase compliquée veut dire que t'a juste 2 moyens de sortir ton signal de l'objet du bruit résultant (fond de ciel + bruit de l'APN) : soit tu pose plus long (APN ou CCD), soit tu amplifie la réponse au signal de ton capteur pour une même pose élémentaire(EMCCD).

Après les explications deviennent pointues si t'a besoin d'aller de plus en plus loin dans les détails, c'est une question de granularité de la mesure, que tu veuille détecter la pleine lune en plein Paris (comme SuperF), ou que tu veille compter les photons (comme PascalD) . C'est pas une question de ségrégation Cador/Astram lambda, c'est juste une question de temps passé a fouiller un sujet ou un autre en profondeur pour comprendre ce qui se passe...

[brizhell 2 630]

Merci Lucien !!

[Superfulgur 16 103]

Vous énervez pas

Au départ, j'ai surtout été hallucinated de voir qu'un APN (OK, un D 4 enregistrait des étoiles de mag 11.5 en une seconde de pose !

Vous qui êtes jeunes, ça vous semble normal, mais quand on a connu le 103 aO ou le TP 2415 hyper, voire même les plaques Superfulgur c'est un véritable enchantement, de la magie...

Ca me donne envie de me mettre au CP... Pas pour imager M 51 ou M 42, surtout pour voir "jusqu'où on peut aller..."...

Merci encore !

S

[brizhell 2 630]

J'ai encore du TP2415 dans mon frigo mais j'ai plus de D19...