Temps de pose et traitements ...

[patry]

Voila, après un très interessant article paru dans l'Astronomie de Novembre 2005, je n'ai pas pu trop en reporter ici les résultats (cause déplacement). Toutefois la méthode et les résultats sont suffisament sérieux pour les synthétiser ici.

 

L'idée consiste à pointer une même région du ciel en faisant varier les poses et le nombre de vues, le gain etc etc et à mesurer la magnitude limite atteinte d'une part (mesure objective) et à vérifier le niveau de bruit d'autre part (lors du test sur le gain).

 

Le matériel utilisé est une 80ED et une Toucam pro SC noir et blanc, sur une monture de type CG5.

Les poses sont limitées volontairement (ou non) à 40s sans guidage. Cela représente déjà ce que pas mal de monde aimerait pouvoir obtenir j'imagine.

 

 

1) magnitude limite versus compositage

Les poses font 20s, le gain est à 50%

 

Nbre de brutes | Tps équivalent | Magnitude limite
1 20" 14,8
30 10' 15,8
60 20' 16,2
90 30' 16,4
120 40' 16,6
150 50' 17,0

 

On le voit le gain en magnitude est rapidement a son maximum et si on gagne 1 magnitude à compositer 30 images, on ne gagne que 0,4 Magnitude à en compositer 30 de plus !

 

2) Magnitude versus gain

Là la pose est de 10" et le compositage est de 48 images (soit 8')

 

Gain | Magnitude limite
0% 12,0
25% 13,0
50% 15,0
75% 16,0
100% 16,0 avec énormément de bruit

 

Les petites variations avec le tableau précédement sont sans doute due à des conditions météo différentes.

Là c'est clair les gains de 0% et de 100% sont à proscrire, ensuite entre 25%, 50% et 75% cela va dépendre j'imagine du rendu souhaité. Probablement qu'entre 50 et 75% on doit être dans la meilleure configuration pour la webcam !

 

3) Magnitude limite versus temps de pose

La on va jouer sur le temps de pose élémentaire et le compositage va ramener l'exposition globale au même niveau (8' environ). Le gain est à 50% à chaque fois.

 

Pose | Nombre de brutes | Mag limite
1,25" 384 11,8
2,5" 192 12,5
5" 96 13,5
10" 48 14,5
20" 24 15,5
40" 12 16,5

 

C'est flagrant, pas de problème de réciprocité, à chaque fois que l'on double la pose, on gagne une magnitude entière.

 

Donc pour conclure ... il faut poser et plus longtemps on expose, plus la magnitude augmente. A coté de cela, le capteur couleur, dans les mêmes conditions rend presque 2 magnitudes au capteur noir et blanc (c'est énorme), et une DSI couleur, opposée à une TUC SC couleur offre la même magnitude avec comme avantage une meilleure gestion du bruit (même à 100%) pour la DSI, et un sensibilité meilleure pour la TUC (50% de gain seulement contre 100% de gain pour la DSI).

 

Du coup la DSI aura l'avantage sur de très bonnes montures avec des poses de plusieurs minutes non bruitées ... il faut simplement (?) trouver la monture qui permette ces temps sans erreurs de suivi !

 

Le compositage intervient (et c'est logique) assez peu dans l'obtention d'une forte magnitude limite, et ne sert qu'a augmenter le rapport S/B (et peut être à faire sortir du bruit une étoile faible ... c'est possible).

 

 

Edit : Un grand bravo à Ludovic Jaugey pour cette étude en tout cas qui le mérite bien pour ce travail de bénédictin ! J'avais oublié de le mentionner, c'est chose faite !

[Newton]

Excellent !

[Tidave]

Vraiment très interessant et très instructif comme étude, merci de nous l'avoir synthétisée ici

 

Thierry

[sam l'astronome]

très ingénieux

[etmo]

Bonjour Patry,

Je crois qu’il y a une petite erreur. En effet une magnitude de gagné correspond à un affaiblissement de 2.5 pour la quantité de lumières. Donc pour gagner une magnitude on doit multiplier le temps de pose par 2.5.

Autre remarque : le compositage par addition permet gagner en magnitude. En effet faire 10 poses de 5 min donne le même résultat que 100 poses de 30 secondes. Un seul paramètre est lié à la magnitude limite le temps de pose global.

Sinon pour le reste parfais !

Bon ciel à tous !

Etienne

[Xop63]

Remarquable comme étude. A mettre en pratique !

Merci de la faire partager.

[patrice68500]

Bonjour à tous.

J'ai un peu de mal à suivre là!!

Autre remarque : le compositage par addition permet gagner en magnitude. En effet faire 10 poses de 5 min donne le même résultat que 100 poses de 30 secondes. Un seul paramètre est lié à la magnitude limite le temps de pose global.

Le dernier test montre le contraire non?? ou bien c'est la méthode d'addition qui change?

[etmo]

En faite ce n’est pas si simple. Ca va dépendre de plein de paramètres :

· Bruit de lecture de la caméra,

· Pollution lumineuse et la présence de la lune,

· Bruit thermique de la caméra qui augmente avec la température,

· les filtres utilisé et de la réponse spectrale de la camera,

· l’ouverture de l’optique.

Donc une étude de ce type n’apporte rien de concret. Ce qui est valable pour un soir ne le sera plus 15 jours après. La lune aura changé. De même, si tu observes bas à l’horizon dans la pollution lumineuse.

La méthode pour faire simple :

Tu fais un offset (une seul image sans compositage) et tu mesures le bruit avec une fonction stat. « Sigma lecture »

Ensuite, tu fais une pose unitaire sur le ciel (une seul image sans compositage et traitement) et tu mesures le bruit sur le fond de ciel sans étoile. « Sigma Image » (une petite zone).

Quand « sigma image » reste inférieur 1.4 x « Sigma lecture » le gain en multipliant le temps de pose unitaire par 2.5 est sensiblement égal à une magnitude.

Par contre, quand « sigma image » est supérieur 2 x « Sigma lecture », il faut multiplier par 6 le temps de pose au moins pour gagner une magnitude. Et dans ce cas autant faire 6 poses sans augmenter le temps unitaire.

De manière générale, il faut additionner entre 6 et 7 images pour gagner une magnitude et 40 images pour gagner 2 magnitudes. Enfin, 251 images pour espérer peut-être avoir un écart de 3 magnitudes par rapport à une simple image.

Si N est le nombre d’images, Ecart mag = 2.5 * log (Racine(N))

 

log en base 10

 

Bref une magnitude ca se paye chère en temps de pose global ou en qualité de ciel !

[patrice68500]

He bien, merci bien pour ces précisions, j'y vois plus clair.

Une dernière question, dans iris y a t-il une méthode d'addition à préférer par rapport aux autres: médiane, sigma clipping.....

J'ai fais plusieurs test sans vraiment voir de différence notable.

[eric30]

Ben moi je suis pas trop intélligent (je l'avoue ) , alors du coup je me pose une question c.. , comme je fais des poses (5 mn unitaire) en site pollué , je me demande s'il ne serait pas préferable que je fasse une serie de 48 x 2.30 mn plutot que 24 x 5 mn .

En changeant mon temp de pose unitaire mais en gardant le temp total , vais je perdre en mag et gagner en fond de ciel ??????

[etmo]

En changeant mon temp de pose unitaire mais en gardant le temp total , vais je perdre en mag et gagner en fond de ciel ??????

 

Si ton ciel est pollué ca ne change pas grand chose. Avec des poses longues, en général c'est le bruit photonique du fond de ciel qui domine tous les autres bruits et surtout le bruit de lecture:cry:. Donc 48x2'30 <=> 24x5' donneront sensiblement la même image:confused:.