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Lucien

Capteur couleur RVB utilisé en monochrome

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Bonjour,

Bon, il ne s'agit pas ici d'épuiser ce sujet qui pourrait tenir sur un petit fascicule.

On va limiter la réponse rapide à deux cas de figure :

- imagerie lunaire que l'on souhaite au final convertir en monochrome,

- imagerie proche infrarouge:
les collègues se sont aperçus que le capteur couleur de la ZWO ASI224MC semble plus performant que des capteurs monochromes de la même gamme disons.

Sur ce graphique constructeur, nous voyons que les filtres pixel RVB deviennent transparents à partir de 800-850nm et au-delà.
Ceci conjugué à un probable bon rendement quantique (QE) et un très faible bruit de lecture...


Dans le tableau ci-dessous, je fais l'état de cette situation dans ce proche infrarouge.



Pour résumer au plus court :
- utilisation tout à fait performante de la ZWO ASI224MC dans la gamme 685 à 850nm (et plus) en conversion monochrome, épaulée par un bruit de lecture très favorable autour de un électron.

Néanmoins, le même capteur monochrome ferait encore un peu mieux mais de peu, dans cet infrarouge proche.


- utilisation dans le visible avec perte de résolution typiquement de 40%.
On avait communiqué à ce sujet. Et ne parlons pas de la dynamique, du champ...

La conversion en monochrome depuis matrice de Bayer, peut être optimisée comme je l'indique dans le même tableau.
Si l'image en vaut la peine car il y a du boulot d’orfèvre à réaliser.

C'est une première réflexion sur le sujet.
En tout cas, je pense avoir trouvé les réglages de Gain à utiliser dans ces deux situations, pour les canaux couleur (Gains WR et WB):

- dans le visible avec balance équilibrée et filtre anti-UVIR : régler WR=60 et WB=90, (pour conversion monochrome ou pas)

- dans le proche infrarouge : régler WB=50 et WR=50.

Ensuite, c'est au traitement que ça se passe pour favoriser plus ou moins telle couche de couleur :
et surtout pour les pinailleurs en termes de résolution/ détectivité.

Pour finir de façon un peu moins austère que ce tableau, voici un Mur Droit lunaire très récent.
Prise de vue dans un ciel déjà bleu avec le M250 et l'ASI224MC.
Rien d’extraordinaire vu le diamètre et les conditions. Néanmoins ce capteur peut être assez universel d'usage, comme le montre une première Uranus aussi.


Les conditions étaient banales sans plus en termes de stabilité image.


Maintenant j'ai un dilemme avec le filtre IR>685nm et malgré des calculs de rapport signal-bruit.

L'ASI224MC fera-t-elle mieux que l'ASI174MM et ses gros pixels monochromes ?
Cette dernière possède un rendement quantique de moins en moins favorable dans le proche infrarouge.
C'est au coude-à-coude, suivant le niveau du signal capté et le spectre infrarouge réel du sujet.

Au-delà de l'IR>685nm par contre, le capteur de l'ASI224MC fera mieux sur des signaux très faibles.

Bon ciel,

Lucien

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bonsoir lucien ! très intéressant tes essais !
pour la balance tu l'appliques après l'acquisition je suppose ,dans la phase de traitement ?
merci et bon ciel!
ici il tombe en morceaux depuis jeudi !
polo

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Bonsoir Polo,

ici c'est la balance des blancs appliquée à la prise de vue, dans le logiciel de capture Firecapture ou SharpCap.
Il y a moyen de régler le Gain du canal Rouge WR et du bleu, WB.

Pour ce qui est de la météo à Lyon, c'est sombre et humide.
Il faudra attendre 4 ou 5 jours si tout va bien.


Lucien

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merci lucien pour cette précision! j 'utilise fire-capture et je n'ai jamais fais attention à cette possibilité!
polo

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Polo,

Les valeurs des Gains WR et WB dont il est question ici sont pour l'ASI224MC.
Concernant d'autres caméras couleur, je ne garantis rien.

Lucien

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J'oubliais une précision pratique dans le cas d'une utilisation 'monochrome' dans l'infrarouge :

- il est préférable de réaliser des prises de vue AVI en mode monochrome sélectionné.

Ainsi, il n'y aura pas de conversion de couleur vers monochrome à réaliser par la suite, et le film sera de taille 3 fois plus faible.


Lucien

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DERNIÈRE MINUTE :

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Il y à un problème inattendu à capter en monochrome mais on verra demain.
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Lucien

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Histoire de finir sur le sujet et avec une indication pratique finale de ce cas très particulier :

- prise de vues en infrarouge avec capteur couleur "RVB transparent".


Bon dimanche,

Lucien

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Salut Christian,
c'est toujours sympathique que de recevoir tes clins d’œil !

Lorsqu'on expose dans l’infrarouge avec capteur couleur, on se retrouve avec trois couches identiques à priori.
Disons que les lentilles filtrantes RVB sont transparentes à ces longueurs d'onde.

On pourrait se dire qu'il suffit de prendre une seule couche et l'on a une image monochrome.
Ce n'est pas la bonne façon de faire du point de vue du bruit à réduire.

En fait c'est en faisant la moyenne arithmétique des trois couches que l'on moyenne au mieux le bruit qui lui varie d'une couche à l'autre.

Toute autre formule que la moyenne afin de réaliser la conversion, ne peut que dégrader le rapport signal-bruit.
Si l'on essaye de convertir sous Photoshop ou Gimp... (par défaut) c'est toujours moins bon qu'avec la moyenne des trois couches.

Lucien

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Salut Lucien,
C'est peut-être un truc à proposer à Emil (Autostakkert 2) vu qu'il utilise lui aussi l'IMX224 ? Comme je lui ai déjà demandé un truc pour le solaire, je ne vais pas en rajouter pour le moment ...

Je ne sais plus quel mode d'acquisition utilise Marc Delcroix pour ses acquisitions sur Uranus et Neptune ? J'avoue que je n'ai pas trop suivi.

Il y a un autre domaine où les longueurs d'onde > 800 nm sont intéressantes, c'est pour Vénus. En regardant de vieilles images prises au C14, je m'aperçois que je tournais à 9 ms de pose à F/26.
L'IMX 224 pourrait permettre, grâce à son bruit extrêmement faible, de passer à 5 ms et de geler complètement la turbu.

Il y a aussi l'imagerie trichrome des nébuleuses planétaires ...

[Ce message a été modifié par christian viladrich (Édité le 16-08-2015).]

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Merci Lucien pour cet article très intéressant

Lorsque tu parles d'acquisition "monochrome" dans FireCapture, je pense qu'il s'agit du mode "non débayrisé"... ou aurais-je loupé quelque chose ?

Merci pour la précision de ce point

Gérard

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Au fait, qu'est-ce qu'il donne ce capteur au niveau du FPN (ou banding) ?

Dans un autre domaine, un utilisateur de caméra EMCDD sur un C14 vient de me dire que les résultats sont assez proches des EMDCCD en ciel profond, avec toutefois une trace de banding.

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Oui Gérard,

dans Firecapture le monochrome s'obtient comme tu l'indiques.
Les AVIS sont naturellement divisés par trois en taille.

Dans SharpCap, il y a un mode MONO8 de mémoire, dans une liste déroulante RGB24, RAW16...


Christian,
je dois que le 'banding', je n'en ai pas encore vu avec cette nouvelle caméra !
Cependant, je vais demain soir accrocher quelques images ici.

Lucien

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En mode fainéant comme dit Christian aussi, je ne fais pas de calculs.



NB : l'image est extraite d'un AVI obtenu avec FireCapture et non pas un 'snapshot'.

Le résultat en termes de sensibilité et propreté du signal est époustouflant.

On est à l'équivalent de 100 000 ISO ici pour fixer les idées et avec un forte sous-exposition initiale.

A la prise de vue, j'ai mis le niveau de luminosité (Brightness à fond) pour éviter d'éventuels problèmes d'offset.

Bon, ce n'est pas un réglage à préconiser (GAIN 600/600) si l'on veut sauver un peu de discrimination des tons.
Néanmoins ce signal aux extrêmes est d'une propreté étonnante.

Lucien

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Afin de faire une comparaison avec l'ASI174MM,
j'ai du recourir au réglage 'Software Gain" supplémentaire
afin d'égaler le Gain ici énorme de 553/600 de l'ASI224MC.


Que dire de plus, même dans le visible (aux extrêmes toutefois) ?
( On ne parle pas du champ et de la dynamique. )

L'ASI174MM sera souvent utilisée dans le visible avec des filtres sélectifs R, V et B.
Néanmoins ça ne compensera pas la différence ici.
Si l'on compare par exemple 300 secondes de pose en couleur RVB directe contre 100 + 100 + 100, avec les filtres sélectifs.
J'avais déjà fait le calcul dans un autre post.

c'est la fin !

Lucien

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très intéressant ce post!
par contre je ne comprends pas un truc:
En avi,capturer en couleur pour passer en monochrome c'est mieux que de capturer en monochrome pour traiter ensuite, mais en SER on peut capturer en monochrome tout en gardant l'information couleur?non?

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Le format SER supporte plusieurs codages à décoder : choix utilisateur le plus souvent.
Voir dans AS2 le menu Color sur la barre d'outils en haut.
Mais la prise de vue fige le format et l'on décode ensuite.

Si à la prise de vue on a capté en couleurs et que l'on coche Mono ou Grey au décodage, on fait une conversion (volontaire ou pas !).
Mais le film SER contenait l'information couleur.

Si l'on a capté en monochrome par contre, la couleur est définitivement perdue.


Lucien

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Oui en effet !
( Le temps de pose était de 0,8ms et non 800ms juste au-dessus. )

La résolution est ici mangée par le bruit de fond.

Lucien

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Très intéressant et merci pour ces explications Lucien. Je suis dur à la compréhension mais comme le remarque Stéphane, si le SER contient l'information couleur qu'elle est la meilleure technique de capture, AVI ou SER, ou au final c'est la même chose, non ?

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Bonjour William,

SER ou AVI ?
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L’intérêt majeur du SER c'est pour capter en 16 bits.
Sinon je préfère capter en AVI, car tous les logiciels ne reconnaissent pas le format SER.

Sinon SER couleurs ou AVI couleurs, C'EST PAREIL du point de vue de l'information contenue ( sauf si le concepteur du driver en décidait autrement ??? ).
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Lucien


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j'ai du zapper quelque chose...
Avec ma camera quand je capture en couleur en mode ser, je décoche debayer , sur mon écran je suis en NB et mon fichier est 3x moins lourd , après je stack avec autostackkert mais je retrouve la couleur.
Faut que je vérifie ce soir...

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Ton fichier est trois fois moins lourd qu'un enregistrement couleur en RGB24.
C'est vrai.

Mais le fait que tu le voies à l'écran des images en N&B, ne veut pas dire que tu enregistres en noir & blanc !
En raw les images ont la même taille qu'en noir et blanc mais augmentent de taille au développement; trois fois plus grande.

En fait, c'est l'affichage écran N&B qui est trompeur ici.

Avec un peu d'habitude on reconnait à l'affichage du vrai N&B et du Raw non converti en couleurs. Ce dernier comporte comme des quadrillages...


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Pour résumer, si l'on capture avec un capteur couleur :

On peut choisir trois modes d'enregistrement (mais parfois un ou deux seulement, ça dépend du logiciel de Capture)

- ENREGISTREMENT en 'vrai' N&B (donc conversion à l'enregistrement TAILLE T ) ( certains logiciels ne le font pas, FireCapture oui )
- ENREGISTREMENT en couleurs RGB24 TAILLE 3T
- ENREGISTREMENT en Raw (non débayer) TAILLE T puis à convertir par la suite, TAILLE 3T (si images individuelles sans compression)

Pour ce qui est de la visualisation au moment de la capture couleurs :
On obtient ces possibilités mais certains logiciels ne permettent pas les trois :

- VISU en N&B si capture en N&B (avec capteur couleur)
- VISU en N&B si capture en Raw(non débayer) : fichier non traduit en couleurs lors de l'affichage
- VISU en couleurs si capture en Raw(non débayer) : fichier traduit en couleurs POUR l'affichage seulement.

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Lucien

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Pour compléter et je pense comprendre ta remarque sur la taille.

Si tu captes en SER(non débayer) tu auras l'avantage d'un fichier 3 fois plus petit que si tu captes directement en couleurs.
Il aura la même taille qu'un fichier de capture qui serait N&B.

Lucien

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