Choix d'une CCD

[olivdeso]

Pour les tests, je verrais bien ngc891 puis 7331 pour les galaxies, puis ic434 (voir la rosette plus tard), en halpha par ex. Des classiques qui permettront de juger du rsb et de la définition.

Modifié 27 novembre 2012 par olivdeso

[sonata31]

Concernant le choix d'une cdd j'avoue qu'en fonction de la théorie et de la pratique il semble ne pas toujours y avoir concordance. Je m'explique :

 

En CP l’échantillonnage E idéal serait 2" à 3" d'arc par pixel

Entre la focale F et la taille P d'un photosite de la ccd on a la relation :

E = 206xP/F

 

J'ai été regarder le site de bradisback ici : http://www.astrosurf.com/astrostef/les_galaxies_201.htm

 

Avec un C11 EdgeHD et le Red Lepus x0.62 on obtient une focale de 1736 mm

La ccd utilisée est l'Atik 4000M : P = 7,4 microns

 

On obtient alors un échantillonnage pratique de 0,88" par pixel

 

On est loin des 2" et pourtant il obtient de bien belles images

 

Quelles remarques ?

 

 

Quelqu'un pour m'éclairer ?

[Kaidan]

Tiflo t'a répondu. La réponse te plaît pas ?

[sonata31]

Tiflo t'a répondu. La réponse te plaît pas ?

 

Ah bon, il y a une réponse à ma question ?

[olivdeso]

oui et en détail. Typiquement 1/3 du seeing, voir 2/3.

 

l'autre limite, qui vient après la turbu en général (sauf focale très courte et gros pixels) est l’échantillonnage de la tache d'Airy. Il ne faut pas trop sous échantillonner sinon on a des étoiles pas rondes.

 

 

Avec tout ça je ne sais plus quoi prendre, c'est malin...

 

d'un coté je suis complètement d'accord avec Laurent et CCD1024 sur la pertinence du 4022 en narrow band à cette focale, y compris dans le "modelé" des nébuleuses avec les capteurs à gros pixels...

 

d'un autre coté, l’échantillonnage est vraiment large quand on fait NGC891 par exemple, le 8300 colle mieux dans ce cas. Le 8300 avec un bon réducteur? à F/D 4.5 à 5 ça devrait le faire...

 

Ou prendre un autre tube de focale plus longue dans ce cas, après tout c'est fait pour...

Modifié 27 novembre 2012 par olivdeso

[sonata31]

Le seeing est tellement variable, comment peut-on se baser sur un tel paramètre ?

[olivdeso]

ben ça dépend justement de ton lieu et de ce que tu aime faire. Si tu as un seeing qui descend régulièrement à 2" et que tu aime faire de la Galaxie ou d'autres petits objets comme Christian, alors il est pertinent de choisir une CCD avec un échantillonnage de 1/3 du seeing. Puis d'avoir un réducteur éventuellement pour compléter...

C'est un guide, pour être sur de ne pas trop échantillonner.

 

(encore qu'il faut aussi vérifier l’échantillonnage de la tache d'airy en toute rigueur, mais avec des F/D long qui vont en général avec les focales longues, pas trop de risque)

 

 

Par contre pour les grandes nébuleuses en narrow band, là l’échantillonnage est moins critique, tu peux monter à 2 ou 3" par pixel, le seeing ne sera plus un problème ici.

[Frederic Jabet]

Philippe, il faut que tu m'expliques comment la taille de photosite joue sur le bruit photonique

Après sur le modelé je suis d'accord, cela découle directement de la dynamique.

D'ailleurs de vient de passer en full frame pour cela (entre autres)

[Tiflo]

Philippe, il faut que tu m'expliques comment la taille de photosite joue sur le bruit photonique

 

Le bruit photonique dépend du nombre de photons collecté, donc de la taille des photosites.

 

Un peu de lecture sur taille des photosites, RSB, etc ... : http://www.photo-lovers.org/pdf/pixelsize_spie00.pdf

[olivdeso]

 

Par contre le bruit photonique dépend aussi du diamètre de l'instrument il me semble. Non normal qu'une fs60 montre plus de bruit que la fsq à échantillonnage égal. Il faudrait comparer à diamètre égal, avec un réducteur pour le petit capteur.

 

Sur le RH200 le 694 devrait donner nettement mieux que sur la fs60.

 

Je reviens sur cette notion pour amener plus de précision:

 

Le bruit photonique est proportionnel à la racine carré du signal

 

Hors ce signal est proportionnel à la surface collectée et donc au carré du diamètre.

 

Donc à échantillonnage égal, le rapport signal / bruit photonique sera proportionnel au diamètre.

 

D'où l'intérêt d'un gros diamètre....

 

 

Edit : à tube égal maintenant et capteur différent, le rapport signal / bruit photonique est donc proportionnel à la diagonale du pixel, ou à sa largeur pour des pixels carrés.

 

Mais le problème qui survient si on veut compenser une taille de pixel plus petite par un temps de pose plus long, est que le ce rapport signal à bruit est aussi proportionnel au carré du temps de pose. Par exemple pour un rapport signal à bruit 2x plus faible il faudra poser 4x plus pour compenser.

 

Reprenons la TEC140 avec KAF8300 et KAI4022 ici. On a des pixels de 5.4u et 7.4u. Le rapport signal à bruit photoniqye est donc 1.37 x meilleur pour le KAI4022 que le KAF8300 sur le même tube.

 

Pour avoir le même rapport signal à bruit photonique, il faudra donc poser (au moins):

1.37² = 1.88 x plus longtemps avec le KAF8300 qu'avec le KAI4022, uniquement à cause du rapport signal sur bruit photonique.

 

 

ça peut être une approximation pour donner une idée, à condition que le bruit photonique soit nettement plus grand que le bruit de lecture et le bruit thermique.

 

Mais ensuite il faudrait intégrer aussi le rendement quantique, le bruit de lecture et le bruit thermique.

Modifié 27 novembre 2012 par olivdeso

[Tiflo]

Après si on peut relier le "modelé" à la MTF du papier précédent, ça montre plutôt le contraire de ce qui est dit.

Modifié 27 novembre 2012 par Tiflo

[Frederic Jabet]

Le bruit photonique dépend du nombre de photons collecté, donc de la taille des photosites.

 

Un peu de lecture sur taille des photosites, RSB, etc ... : http://www.photo-lovers.org/pdf/pixelsize_spie00.pdf

 

Non. A échantillonnage égal le flux surfacique est le même; donc le bruit photonique aussi.

 

Je reviens sur cette notion pour amener plus de précision:

 

Le bruit photonique est proportionnel à la racine carré du signal

 

Hors ce signal est proportionnel à la surface collectée et donc au carré du diamètre.

 

Donc à échantillonnage égal, le rapport signal / bruit photonique sera proportionnel au diamètre.

 

D'où l'intérêt d'un gros diamètre....

 

Non, voir au dessus. Le diamètre ne joue que sur la détection stellaire, sur des objects étendus on revient à la notion de densité de flux par unité de surface.

 

En revanche le diamètre joue sur la résolution optique. De même un gros pixel (avec donc un diamètre supérieur pour avoir l'échantillonnage équivalent) a plus de capacité en e-, et donc une plus grande dynamique comme le dit Philippe. La dynamique joue aussi, je ne crois pas en avoir vu mention sur ce thread, sur le bruit de quantification.

 

Mais le bruit photonique n'est lié qu'à l'angle solide vu par chaque pixel, donc à l'échantillonnage.

 

Les grands photosites ont aussi probablement une ouverture numérique supérieure, mais cela devrait être pris en compte sur le rendement quantique. Encore que les QE sont mesuré qu'à des valeurs d'ouverture très particulières qui ne sont pas vraiment celle que l'on utilise en astronomie.

 

Frédéric.

[olivdeso]

 

Mais le bruit photonique n'est lié qu'à l'angle solide vu par chaque pixel, donc à l'échantillonnage.

 

 

En fait plus exactement, ça dépend du flux lumineux qui arrive sur chaque pixel.

 

Le télescope est juste un entonnoir à photon pour intercepter un max de flux et l'envoyer sur le pixel. Plus l’entonnoir est gros, plus on intercepte de flux.

 

edit exemple : newton 600/2000 KAI11002 (le TJMS de Buthier) contre KAI11002 sur C8 : même focale, même échantillonnage. Mais évidement le flux par pixel est bien plus important sur le 600 que sur le 200. Le RSB photonique sera 3x meilleur sur le 600 et Il faudra poser 9x plus longtemps avec le C8.!

 

 

Enfin bref, on peut tourner le problème dans tous les sens, pour un même tube il faudra poser 2 au moins fois plus longtemps avec le KAF8300 qu'avec le KAI4022 pour arriver au même signal à bruit avec un objet à spectre continu (galaxie). La résolution se paie cher en temps de pose...

 

En narrow band au moins autant en OIII, en Ha / SII le meilleur rendement quantique du 8300 compense un peu, par contre le bruit de lecture plus faible du KAI 4022 aide dans l'autre sens.

Modifié 27 novembre 2012 par olivdeso

[Tiflo]

Non. A échantillonnage égal le flux surfacique est le même; donc le bruit photonique aussi.

A échantillonnage égal oui, mais un plus gros photosite pourra accumuler plus de photons et réduire ce bruit. Je sais pas si c'est ce qui est sous-entendu au départ.

Au final ça tourne en rond et on en revient toujours au QE, mais lui aussi agit sur le bruit photonique ... chacun fixe le paramètre qu'il veut et rien n'est comparable !

 

Pour le bruit de quantification il est négligeable vu que toutes les caméras utilise des CAN 16 bits pour des dynamiques réelles de 11 à 14b

Modifié 27 novembre 2012 par Tiflo

[Frederic Jabet]

Le bruit de quantification est lié au gain si l'on a plus d'un e- par ADU.

C'est le cas des capteur avec une grosse well depth et codés sur moins de bits.

 

En fait plus exactement, ça dépend du flux lumineux qui arrive sur chaque pixel.

Oui, c'est l'échantillonnage. C'est la surface visible du ciel pour chaque photosite qui détermine le flux qu'il reçoit. Même avec une FS60

[olivdeso]

Le bruit de quantification est lié au gain si l'on a plus d'un e- par ADU.

C'est le cas des capteur avec une grosse well depth et codés sur moins de bits.

 

 

Oui, c'est l'échantillonnage. C'est la surface visible du ciel pour chaque photosite qui détermine le flux qu'il reçoit. Même avec une FS60

 

ben non toujours pas d'accord, car dans ce cas ça ne dépendrait que de la focale et pas du F/D.

 

Regarde mon exemple ci dessus, C8 vs N600 F3.4. le newton va t'en donner plus évidement.

[olivdeso]

continuons avec le bruit de lecture vs bruit photonique :

 

Un bon KAI4022 a un bruit de lecture de 6 e-

 

Le KAF8300 a un bruit de lecture typiquement de 9e-

 

Pour que le bruit photonique soit prépondérent devant le bruit de lecture, il faut un rapport 4 en gros.

 

soit 24e- de bruit photonique min pour le KAI4022 sur les poses unitaire

 

Mais 36e- de bruit photonique min sur le 8300 pour les poses unitaire.

 

Le problème est que le bruit photonique monte avec la racine carrée du temps de pose.

 

Aussi le bruit photonique du 8300 est racine de (7.4/5.4) = 1.37 fois plus petit que celui du 4022.

 

(les pixels plus petit captent moins de flux et le bruit photonique est proportionnel à la racine carré du flux)

 

Il faudra donc poser (36/24)² x 1.37² = 4.22 fois plus longtemps avec le KAF8300 qu'avec le KAI4022 pour que le bruit photonique l'emporte sur le bruit de lecture sur les poses unitaire.

 

En narrow band ça peut avoir un impact très important.

 

Edit : cas particulier du Halpha : le KAF8300 a un Qe de 48% en Ha contre 30% pour le KAI4022. donc un facteur x1.6.

 

En Ha il faudra donc des poses unitaire de 4.22/1.6 = 2.63 x plus longues avec le KAF8300

 

En OIII par contre les 2 capteurs ont le même rendement quantique, et le KAI4022 reprend nettement le dessus.

Modifié 27 novembre 2012 par olivdeso

[sunday]

Je suis ce post avec beaucoup d'interet car ja dois aussi prochainement changer de capteur.

Je suis devant un compromis :

1) en tenant compte de mon seeing moyen entre 2.5" et 3", l'échantllonnage optimal

(1/3 du seeing) est de l'ordre de 1"/pixel soit pour ma focale de 1500 mm des pixels

d' environ 7um. Le 4022 convient dans ce cas.

2) d'autre part, comme l'indique Olivdeso il faut aussi tenir compte de l'échantillonnage sur la tache d'Airy. Je suis à f/D = 2.8 est une tache de diffraction de 3.8 um. Des pixels plus petits comme le KAF 8300 sont plus adaptés.

 

Quel échantillonnage faut t-il privilégier en CP, celui adapté au seeing ou celui calculé sur base de la tache de diffraction ?

[olivdeso]

à F/D 2.8, il y a peut être un autre capteur à considérer aussi : le nouveau ICX694. (chez Atik par ex) Super sensible. Faible bruit, super Qe.

6M pixels, mais un peu plus petit que le 8300 : 1.4x plus petit que le 8300 (2x moins de surface). 1500 de focale commence à faire un peu long...surtout avec 2.5 à 3" de seeing. Mais aux alentour de 2 ça serait pas mal, pour les petits objets du moins.

 

1500 F/D 2.8 -> 535mm de diamètre / 21" !

 

un newton? avec un bon correcteur de coma? car c'est le correcteur de coma qui risque d'être la limite concernant la taille des spots. Probable que la tache sera légèrement plus grande en RMS dès qu'on s'éloigne du centre.

 

Aussi il faut considérer le suivit de la monture : l’échantillonnage doit être en rapport avec le suivit de la monture.

 

Aussi la tache d'Airy sera bien étalée avec la turbu.

 

D'un autre coté la déconvolution fait de bonnes choses, cf les images de Tiflo.

 

Est ce qu'on pourrait vraiment profiter des petits pixels du 8300 ou du 694 ? ça serait top, car les poses resteraient courtes, de l'ordre de 5 à 10min en Ha.

 

Dans la négative, le 4022 serait un bon choix.

 

ça me fait penser aux images de JP Brahic faites à F2 avec le C14 hyperstar et 4022 (atik 4000)...

Modifié 28 novembre 2012 par olivdeso

[sunday]

Merci pour la réponse Olivdeso.

 

Oui, c'est un Newton avec un correcteur de champ de 4" de chez ASA et un PO fait maison. Je n'ai pas tergiverser pour le correceteur en mettant le prix pour avoir en principe un champ propre de 60 mm de diamètre et la possibilité de placer n'importe quel

format de capteur. Bien que pour l'instant je suis toujours avec mon modeste KAF 400.

ME.

Pour le suivi avec MCMT2+NPEC, je suis avec une EP de 3" d'arc sur une période de 4 min. La monture en station fixe à une MES soignée est réalisée par la méthode de king sous prism8. La MES est sous la minute d'arc.

C'est vrai que le ICX694 présente beaucoup d'avantages mais aussi le défaut d'être un capteur au format très moyen.

.......là je pars au boulot. Bonne journée.

[CCD1024]

Le bruit de quantification est lié au gain si l'on a plus d'un e- par ADU.

C'est le cas des capteur avec une grosse well depth et codés sur moins de bits.

 

 

Le bruit de quantification est TOTALEMENT négligeable lorsqu'on a des caméras avec des gains qui tournent à 1e-/adu avec des bruits de lecture de 8 e-

 

Seuls des cas particuliers avec des CCD avec 2 ou 3 e- de bruit de lecture peuvent montrer une différence selon les gains. Mais mettre un gain de 0.3 e-/adu (sur ADC 16 bits) pour une caméra qui a 9 e- de bruit de lecture, c'est complètement inutile ! Meme avec un ADC 14 bits, on aura 9e- de bruit de lecture !

 

 

 

Sinon, l'ouverture numérique a aussi son importance car le capteur va répondre différemment selon les rayons incidents. Un capteur classique full frame ( = pixels 100% actif) sans microlentilles répondra mieux aux grandes ouverture (F/2 - F/3) qu'un CCD interligne à microlentilles.

Les courbes en fonction de l'incidence sont données sur les datasheets.

Il faut aussi se méfier de Sony (entre autre) qui donne des flux ou des QE par rapport à un flux incident avec une ouverture numérique max ou min.

 

Perso, à part mon ICX694 que je garde, j'ai "échangé" mon 4022 par un CCD plein format sans microlentilles pour mon optique à F/3

 

 

Je vais reprendre mes essais de cet été sur 2 brutes en Ha sur le meme objet avec le 4022 f/3.6 et 694 f/4.2 avec quasiment meme échantillonnage... Dès que j'ai 5 min:rolleyes:

[christiand]

Bonjour

 

Sunday

 

Oui, c'est un Newton avec un correcteur de champ de 4" de chez ASA et un PO fait maison. Je n'ai pas tergiverser pour le correceteur en mettant le prix pour avoir en principe un champ propre de 60 mm de diamètre et la possibilité de placer n'importe quel

format de capteur. Bien que pour l'instant je suis toujours avec mon modeste KAF 400.

ME.

 

A ta place, avec un tube de cette classe je passerai au niveau supérieur, à l'exemple de Laurent Bernasconi, de Michael Vanhuysse, d'Eric Mouquet ou de N Outters qui ont démontré à mes yeux leur savoir faire en terme d'acquisitions et traitement d'image.

 

Ton équipement sors du lot si je puis dire, et il faut prévoir un imageur à sa juste valeur. C'est un "tout". Sauf erreur de ma part leurs (trés) belles images sont faites avec du Sbig haut de gamme en 24X36, au minimum...

 

 

Christian

[olivdeso]

+1

 

Avec le correcteur 4" (correcteur non réducteur?) l'analyse est différente : autant l'utiliser. Donc à mon avis même choix que CCD1024 : KAF16803 sans microlentilles, comme bien expliqué ci dessus (chez Morovian).

Et pour les petits objets pourquoi pas la barlow speciale newton ASA par la suite, le capteur ne sera pas complêtement couvert, mais pas le but et on profitera toujours de cet excélent capteur.

 

Par contre le réglage tu tilt sera un peu "challenging" au début.

Modifié 28 novembre 2012 par olivdeso

[olivdeso]

à signaler un test interessant que Christian Buil : la QSI532 contre la QSI583

 

http://www.astrosurf.com/buil/qsi/comparison.htm

[christiand]

Vu le test (également présenté sur AS il a peu de temps avec d'autres capteurs).

Le "vieux" KAF3200XME présente un bruit de lecture important dans la QSI. Chez Sbig dans la ST10 il est de 9é... Comme quoi d'un boitier à l'autre et d'une électronique à l'autre les choses sont parfois différentes.

 

 

Christian

[sunday]

OK. Merci à tous pour vos conseils.

J'ai pris bonne note des capteurs à microlentilles pas trop conseillés pour les faibles rapports f/d.

C'est vrai que le 16803 est d'un autre niveau et est bien adapté à ma config.

Il est aussi d'un autre ordre de prix. Je vais attendre et économiser....

 

Pour la comparaison des capteurs, il y a aussi ceci :

 

http://www.astrosurf.com/buil/isis/noise/result.htm

[olivdeso]

 

Pour la comparaison des capteurs, il y a aussi ceci :

 

http://www.astrosurf.com/buil/isis/noise/result.htm

 

yep, il y a une QHY11 que je connais bien dans le tableau.

 

L'algorithme est intégré dans le logiciel Isis, téléchargeable sur le site de Christian Buil.

 

Très facile à faire : il faut 2 flats, 2 darks et 2 offsets et isis calcule tout.

 

http://www.astrosurf.com/buil/isis/noise/eval.htm

 

Par contre il faut être très précautionneux pour le flats (même intensité, source de lumière bien constante, exit les piles), et essayer plusieurs couples de flats à différents temps de pose pour être sur du gain.

 

Pour les darks, il ne faut pas trop refroidir (pas en dessous de -10) et faire des poses longues : au moins 10min et plutôt 20 pour avoir une mesure assez précise du courant de dark. C'est pas évident à faire avec certaines CCD d'entrée de gamme comme les Atik ou les QHY ou d'autres, dont le niveau moyen de l'offset peu varier un peu avec la température. Il faut que tout soit parfaitement stable en température, car le courant de dark est extrêmement faible sur les CCD modernes comme le 8300.

 

C'est vrai que le 16803 est d'un autre niveau et est bien adapté à ma config.

Il est aussi d'un autre ordre de prix. Je vais attendre et économiser....

 

Chez Morovian il est nettement moins cher que chez les Américains.

Modifié 28 novembre 2012 par olivdeso

[David83]

Je me posais la question si, avec la TEC140, j'allais avoir besoin d'un aplanisseur de champs ?

[Kaidan]

Pour exploiter l'intégralité du champ du capteur (> 11mm), oui.

[olivdeso]

oui comme toutes les lunettes triplet/doublets actuels, sauf exception:

 

- les FSQ quadruplet pezval, champ corrigé très large

- les televue NP101 et 127is quadruplet pezval, corrigé jusqu'à l'APS-C, il faut un correcteur pour les capteurs plus gros

- certaines lunettes triplets avec correcteur intégré comme les 65Q et 80Q (triplets plus une lentille correctrice) chez TS ou encore la Skywatcher esprit 100 (triplet plus 2 lentilles correctrices).

 

La courbure sur un triplet classique (hors TOA) est d'à peu près 1/3 de la focale. En connaissant aussi la tolérance de mise au point à F7, tu peux calculer si c'est suffisamment au point ou pas sur la diagonale du capteur.

Ceci dit l'astigmatisme intervient aussi, le meilleur compromis finesse/rondeur des étoiles ne sera pas forcément avec un champ complètement plan (cas des RC), mais c'est pas loin en tout cas.

 

2 correcteurs vont bien (entre autre)

 

- le TEC pour la 140 TEC en fabrique de temps en temps, il ny a pas trop d'attente, surtout pour la 140, mais pas donné.

 

- le TS 2.5" utilisé par Laurent (Felopaul) ci dessus, voir ses super images pour donner une idée. -> j'en aurait peut être un à vendre d'ailleurs, tu peux me contacter par MP au besoin.