Valeur maxi du gain pour PLA-Mx et Basler Ace ACA 640

[xs_man]

Hello foule nombreuse qui ne va pas manquer de répondre en masse à ce post !

 

Quelqu'un connait-il la valeur maximale (ou alors l'a-t'il mesuré ?) du gain (en dB de préférence) auquel on a accès sur les Basler ACE ACA640 et I-Nova PLA-Mx ?

 

Un grand merci !

 

Albéric

[kiwi74]

Ah zut, j'ai fait ça avec toutes les caméras du marché sauf ces deux là

[xs_man]

Petit up !

 

Un bon samaritain ?

 

Albéric

[Frederic Jabet]

Ahalala Albéric : RTFM

 

Basler 640

Gain Mini : 4,3 dB

Gain max 12 bits : 21,5 dB

Gain max 8 bits : 36,7 dB

[xs_man]

Ahalala Albéric : RTFM

Basler 640

Gain Mini : 4,3 dB

Gain max 12 bits : 21,5 dB

Gain max 8 bits : 36,7 dB

 

RFM ? La radio ?

 

Merci Frédéric.

 

Ne me manque plus que la PLA_Mx et ce sera parfait.

 

Albéric

[olivdeso]

Read That Funcking Manual : il faut braiment que tu lise ce p.. de manuel.

[xs_man]

Read That Funcking Manual : il faut braiment que tu lise ce p.. de manuel.

 

Encore faut-il l'avoir avant de le lire !

 

Aller encore un petit effort, les PLA_Mx sont assez répandues, une âme charitable pourrait-elle me répondre sur

la valeur maxi du gain SVP ?

Et si quelqu'un a en plus mesuré le bruit de lecture et peut me l'indiquer (sur le site de l'AVEX il est annoncé 5e-),

qu'il soit remercié jusqu'à la 50e génération.

 

 

Albéric

Modifié 26 juin 2013 par xs_man

[anglais]

salut Alberic,

 

je suis pas sûr de savoir te répondre, ma plaMX monte a 1023 en gain (100%)

mais je sais pas si c'est en DB ou une autre echelle je me suis jamais posé la question

 

Jean Christophe

[olivdeso]

En fait il faut que tu fasse un flat au gain min et un autre au gain max. Ensuite tu retire le niveau d'offset (ou tu prétraite avec un master offset), puis tu fais le rapport des 2. ça te donnera le gain relatif entre les 2 réglages.

En principe le gain minimum correspond au gain 0, mais pas toujours.

 

Ensuite il faut connaitre le gain en e- par ADU. Pour ça il te faut 2 flats avec exactement le même réglage. Ensuite il faudrait calculer l'écart type par rapport à la moyenne des 2 flats : comme le bruit photonique est la racine carrée du signal, on en déduit facilement le niveau du signal (on peut même négliger le bruit de lecture qui aura une contribution négligeable dans le bruit total si le niveau du flat est assez élevé, par ex à moitié de la dynamique environ)

 

Le plus simple pour ça est d'utiliser le logiciel Isis de Christian Buil. Il a implémenté une fonction qui calcule directement tout (bruit de lecture, gain et courant de dark) à partir de 2 offsets, 2 flats et 2 darks.

 

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

 

Oliv

[patry]

Les courbes ont été données lors de ciel en fête pour plusieurs caméra. Marc (Delcroix) avait synthétisé tout cela je pense.

Les deux (PLA-Mx et 640) étaient parfaitement confondues à l'incertitude de l'épaisseur du trait (la PLA-Mx à gain faible était un poil devant, la Basler un poil devant à gain fort).

Pas la peine de se casser la tête je pense !

 

Marc

[olivdeso]

Merci pour le rappel, le lien vers le doc très interessant sur le site de Marc Delcroix

 

http://www.astrosurf.com/delcroix/doc/Ciel%20en%20fete-20110515-imagerie%20plan%E9taire.pdf

 

en dessous de 10dB de gain, on voit que la basler est nettement moins bruitée que la PLAMx, à faible gain. C'est pour ça que pour moi la basler elle est plus intéressante sur le soleil : 2fois plus rapide et moins bruité à faible gain et le logiciel est un peu plus pratique sur le soleil.

En planétaire à fort gain et temps de pose plus long, ça se vaut.

Modifié 28 juin 2013 par olivdeso

[patry]

La courbe de Ciel en Fête a été faite à 120ms, on est loin du domaine d'utilisation solaire, et on est aussi assez loin du domaine d'utilisation du planétaire même. Je pense que c'était pour se mettre dans les mêmes conditions d'utilisation que la Skynyx qu'il avait déjà.

 

J'ai fait des mesures avec ISIS ce matin avec la PLA-Mx et la QHY5 selon les recommandations du site (http://www.astrosurf.com/buil/isis/noise/eval.htm) donc 2 flats identiques, 2 offsets identiques (expo minimale), 2 darks de deux secondes à chaque fois.

 

PLA-Mx

Gain (inverse) de la caméra : 5.142 e-/ADU

Bruit de lecture (RON) : 5.74 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset : 0.7 ADU

Niveau moyen de l'image de dark : 129.9 ADU

Signal d'obscurité : 332.2340 e-/s

Ok.

 

 

QHY5L-II

Gain (inverse) de la caméra : 0.360 e-/ADU

Bruit de lecture (RON) : 3.70 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset : 30.8 ADU

Niveau moyen de l'image de dark : 352.9 ADU

Signal d'obscurité : 58.0342 e-/s

Ok.

 

Les darks ont été faits sur deux secondes mais j'ai pas fenêtré pour les deux caméras, et la CMOS a tourné une 1/2 heure avant de produire les valeurs (22°C). La PLA-Mx était "froide" (~13°C) car démarrée 10" avant la mesure. Je ne sais pas si ça joue.

 

Bizarrement, le bruit de lecture du CMOS (exposition 20µs, gain 1) est bien plus bas que celui de l'ICX (100µs, gain 1). Moi j'dis ça, j'dis rien ... Si le RON est important, c'est clair que c'est grâce à cette faible valeur que j'ai pu capturer la magnitude 13 en 25ms ... ce que je n'avait pas avec l'ICX445 dans les mêmes conditions.

 

Ce que je comprends aussi c'est que le signal d'offset n'est pas négligeable et qu'à la longue (compositage) il peut être confondu avec du bruit, donc qu'il serait nécessaire de le supprimer avant le traitement. Je pense que PIPP me sera utile pour cela, je vais en parler à Chris.

 

Mais bon, faut bien jouer avec les drosophiles pendant qu'il fait mauvais non et je préférerais largement traiter des Go d'images pour ma part, car c'est bien ça le but non ?

[Frederic Jabet]

5e- RON sur un ICX en lecture rapide n'est pas possible sauf si le black est réglé trop bas de telle façon qu'il écrête fortement l'offset, ce qui est le cas avec une moyenne d'offset de 0,7 e-.

Donc ta mesure n'est pas bonne. Pour mesurer correctement le RON il faut pousser l'offset du capteur (black, brightness, le nom varie...) pour que le bruit de lecture ne soit pas tronqué.

C'est une méthode parfois utilisé dans les réglages de base des caméras pour avoir des résultats de mesure plus flatteurs...

 

Même chose sur le CMOS ou la coupure de l'offset est quasi systématique si on ne remonte pas intentionnellement le black, sauf qu'en plus les CMOS ont souvent de sournois systèmes de réduction du bruit (typiquement les Exmors par exemple) qui sont superbement efficaces sur 99% des applications, mais peu recommandable sur le type de traitement que l'ont fait.

Vu le bruit des images faites avec l'Aptina, on est plutôt dans les 20 e- de RON intrinsèque.

Les CMOS sont très difficiles à mesurer...

 

Frédéric.

[xs_man]

Marc,

 

Merci pour tes tests. Je suis assez surpris du très faible bruit de lecture de la QHY5L-II, et c'est une très bonne nouvelle si valide.

Mais comme Frédéric, je doute que ce soit la valeur réelle car le capteur Aptina n'a pour autant que je le sache de système de

réduction de bruit comme l'IMX035 ?

 

Mais bon, est-ce que c'est répétable d'une caméra à l'autre; voir les essais sur les 9 Atik 314L+ : ça varie de 3.9 à 7.7 e- !

Il va être content celui qui va se trouver avec la 'bouse' à 7.7 e- alors qu'Atik annonce clairement 4 e- !

Et pas vraiment étonné pour le signal de dark et d'offset, CMOS oblige. Après, on peut retirer ces deux signaux, ça fait plus de boulot mais Registax facilite les choses.

 

Mais je vais encore te faire travailler mais peux-tu STP déterminer le gain de chaque chaque caméra (gain maxi en dB) si possible ?

 

Ce qui m'intéresse en priorité c'est l'utilisation sur Uranus : filtrage Ir685 (gros avantage ICX618, c'est clair), gain très élevé, temps d'exposition

'raisonnable' (200 à 500 ms) pour ne pas trop lisser le peu de détails, signal fortement bruité avec très faible dynamique.

 

Mais bon, faut bien jouer avec les drosophiles pendant qu'il fait mauvais non et

je préférerais largement traiter des Go d'images pour ma part, car c'est bien ça

le but non ?

 

Faut aller dans le désert d'Attacama à 5000 m d'altitude pour être tranquille!

Comme ça astro quasiment tous les soirs...

Et on n'aurait pas le temps de parler de drosophiles donc on en serait resté à l'imagerie argentique.

 

Albéric

 

.

Modifié 29 juin 2013 par xs_man

[patry]

Je ne comprends pas ... le CMOS présente un niveau d'offset très important (30 ADU c'est beaucoup en planétaire alors qu'il faut zéro pour avoir un fond de ciel noir et pas gris), la CCD présente un niveau d'offset mis à zéro, mais du coup présente un niveau de bruit "pas terrible" de 5e- (déjà mieux que la valeur admise de 15e- c'est ça ?). Et du coup c'est pas bon ? J'ai du mal à suivre, le CMOS c'est trop mais la CCD pas assez ? Et pour le RON c'est l'inverse ...

 

D'un autre coté, mon portable ne permet pas d'activer le mode de lecture "rapide" en 12 bits (il faudrait que je réinstalle tout le truc sur la tour dont le i7 permettait de le faire). Sinon je referais les mesures en 8 bits, c'est ce qui est important en planétaire de toute façon histoire d'avoir des mesures et des comparaisons utiles pour ce que l'on fait !

 

Albéric, pour le calcul du gain j'ai rien compris à l'explication d'Olivier. Je vais passer mon tour. Sinon la mag 13 en 25ms ca compte pas pour toi ? Ca devrait plus te parler qu'un truc en dB non ? La QHY elle sature sur Jupiter (F/D ~30) à 20ms si le gain dépasse 40 à 50%.

 

Un truc qui servira de comparaison aussi, la QHY grimpe à 6V/lux (source constructeur). C'est 10% de mieux qu'un autre CMOS qui a la cote actuellement ... je te laisse chercher.

[Frederic Jabet]

N'importe quel ingénieur peut comprendre que lorsqu'on cherche l'écart type d'une distribution, il devient biaisé si cette la moyenne de cette même distribution flirte avec le 0.

La distribution en l’occurrence c'est le RON + le signal d'offset, si le signal d'offset est très faible (comme dans ta mesure), les valeurs négatives sont tronquées et le RON est divisé par deux.

Il suffit juste d'ajouter du black (donc relever l'offset) pour éviter cela.

 

Apparemment tu confonds bruit et offset.

[patry]

chonum>

Rassure toi j'ai parfaitement compris la première partie concernant l'ICX (c'est mon choix d'avoir un fond noir en planétaire qui a biaisé le résultat que je referais ultérieurement, lis bien c'est marqué, n'importe quel ingénieur sait lire normalement, et comme tu est ingénieur donc tu dois savoir lire).

Par contre c'est encore très opaque le fait que pour le CMOS, c'est à dire là où l'offset élevé permet de s'éloigner largement du zéro, la valeur très faible du bruit de lecture n'est pas bonne non plus.

 

Ce que je vois c'est que cela va à l'encontre de ce que l'on lit souvent sur le net. Donc je m'interroge sur le sérieux des différentes "mesures" (évidemment si elles sont déduites d'images cela peut se comprendre) qui semblent indiquer "plus de 15 à 20e- de bruit". Moi j'aimerais bien pouvoir mesurer le bruit en regardant un jpeg en tout cas. On se ferait pas c**** à faire des images.

 

Sauf que dans des conditions de mon test (qui ne sont peut être pas représentatives j'en conviens, température de plus de 20°C, exposition 20µs), je trouve moins de 5e- de bruit. Je referais d'autres tests à différentes valeur de gain (le gain de 1/1000 n'est évidement pas très utile , mais l'ICX 618 était utilisé dans les mêmes conditions).

Je pense que l'ingénieur que tu est sera sensible à cette procédure.

 

Je crois me rappeler aussi que les CMOS en mode global shutter sont assez catastrophiques coté RON, mais dès qu'on active le rolling shutter cela va mieux (dans un rapport de 3 à 4 non). C'est même toi qui l'avait noté non à partir d'un exemplaire qui faisait les deux ? Le MT9M034 ne fonctionne qu'en rolling shutter, c'est peut être un début d'explication ?

 

Maintenant effectivement j'ai bien signalé qu'il faudrait supprimer l'offset (pas le bruit) soit à la capture, soit au post-traitement. Si en plus tu a un moyen de supprimer le bruit, n'hésite pas à nous en faire part, on ne risquera pas de confondre les deux.

[Frederic Jabet]

chonum>

Rassure toi j'ai parfaitement compris la première partie concernant l'ICX (c'est mon choix d'avoir un fond noir en planétaire qui a biaisé le résultat que je referais ultérieurement, lis bien c'est marqué, n'importe quel ingénieur sait lire normalement, et comme tu est ingénieur donc tu dois savoir lire).

 

Quel intéret de caler le fond de ciel à 0 à l'acquisition au risque de perdre des basses lumières alors que cela peut se faire à la fin du traitement après accentuation ?

Ceci dit quand on fait des images pour les mesures, on n'écrête pas le signal d'offset.

 

Par contre c'est encore très opaque le fait que pour le CMOS, c'est à dire là où l'offset élevé permet de s'éloigner largement du zéro, la valeur très faible du bruit de lecture n'est pas bonne non plus.

 

Ce que je vois c'est que cela va à l'encontre de ce que l'on lit souvent sur le net. Donc je m'interroge sur le sérieux des différentes "mesures" (évidemment si elles sont déduites d'images cela peut se comprendre) qui semblent indiquer "plus de 15 à 20e- de bruit". Moi j'aimerais bien pouvoir mesurer le bruit en regardant un jpeg en tout cas. On se ferait pas c**** à faire des images.

 

Les CMOS ont des systèmes de correction du bruit qui donnent des valeurs de bruit d'offset très en deça de la réalité.

L'E2V dispose de cela par exemple, mais dans son cas cela est désactivable et je fais les mesures sans sinon j'arrive à des valeurs comme celle que tu as.

Je ne pense pas que cela soit gérable sur les capteurs d'entrée de gamme, et il faut que le logiciel et le pilote de la caméra le permette.

Il ne faut pas être grand clerc pour voir que les images des Aptinas sont bruitées et sans rapport avec une valeur de 3 ou 4e-. J'ai eu suffisamment de capteurs dans les mains pour avoir une idée du bruit sur les images traitées.

 

Je crois me rappeler aussi que les CMOS en mode global shutter sont assez catastrophiques coté RON, mais dès qu'on active le rolling shutter cela va mieux (dans un rapport de 3 à 4 non). C'est même toi qui l'avait noté non à partir d'un exemplaire qui faisait les deux ? Le MT9M034 ne fonctionne qu'en rolling shutter, c'est peut être un début d'explication ?

 

Dans le cas de l'E2V, le mode rolling diminue le RON de 30% de 17/18 à 12. C'est déjà très bien et le ramène dans des plages comparables à un ICX.

Le bruit très faible des IMX est dû à des systèmes comme ceux que je mentionnais plus haut, d'ailleurs Sony ne s'en cache pas dans les présentations produit.

C'est très bien pour avoir une image propre pour du tout venant, beaucoup moins pour des applications comme les nôtres.

C'est un peu comme travailler sur un reflex en JPEG avec l'antibruit ISO ou en RAW sans antibruit.

[patry]

Quel intéret de caler le fond de ciel à 0 à l'acquisition au risque de perdre des basses lumières alors que cela peut se faire à la fin du traitement après accentuation ?

Ceci dit quand on fait des images pour les mesures, on n'écrête pas le signal d'offset.

 

Parce que en planétaire, la quantité d'information qui se situe au niveau de la magnitude du fond du ciel est ... nulle ! A moins de vouloir capturer un satellite de magnitude 20, mais on ne peut plus vraiment parler de planétaire là. Donc effectivement tu peux le faire à la capture ou au post-traitement le résultat sera le même !

Esthétiquement ensuite, et c'est là un gout perso peut être, il n'y a rien de plus moche que d'avoir un fond de ciel qui ne soit pas à zéro (je ne parle pas évidemment des satellites cachés par contre). Sauf peut être ... en CP, mais c'est un autre débat.

 

 

Les CMOS ont des systèmes de correction du bruit qui donnent des valeurs de bruit d'offset très en deça de la réalité.

L'E2V dispose de cela par exemple, mais dans son cas cela est désactivable et je fais les mesures sans sinon j'arrive à des valeurs comme celle que tu as.

Je ne pense pas que cela soit gérable sur les capteurs d'entrée de gamme, et il faut que le logiciel et le pilote de la caméra le permette.

 

Tu a raison, mais ce qui importe au final ce ne sont pas les caractéristiques du capteur mais de toute la chaîne qui amène l'information jusqu'à l'utilisateur. Sinon en CCD, tu devra distinguer le capteur indépendamment de sa chaîne de mesure ... c'est pas très facile non plus. Maintenant si tu monte de toute pièce ta caméra, oui pourquoi pas mais je ne pense pas qu'on soit dans ce cas là.

 

 

Il ne faut pas être grand clerc pour voir que les images des Aptinas sont bruitées et sans rapport avec une valeur de 3 ou 4e-. J'ai eu suffisamment de capteurs dans les mains pour avoir une idée du bruit sur les images traitées.

 

Oui mais les images sont fournies avec des gain qui sont loin d'être quasi nuls. C'est un peu le même débat que de dire que tel ou tel capteur dispose de 9 ou 10 bits à gain nul. En planétaire on travaille à gain >>50% et finalement on a vite perdu les bits sur-numéraires. Si on en conserve 8 au bout c'est déjà très bien !

Donc c'est très probable qu'à 50 ou 80% de gain il y ait comme tu dis 20e- de RON, mais il faudrait aussi aligner le test avec le CCD pour comparer sinon mettre le chiffres en relation n'a strictement aucun sens.

 

Dans le cas de l'E2V, le mode rolling diminue le RON de 30% de 17/18 à 12. C'est déjà très bien et le ramène dans des plages comparables à un ICX.

Le bruit très faible des IMX est dû à des systèmes comme ceux que je mentionnais plus haut, d'ailleurs Sony ne s'en cache pas dans les présentations produit.

C'est très bien pour avoir une image propre pour du tout venant, beaucoup moins pour des applications comme les nôtres.

C'est un peu comme travailler sur un reflex en JPEG avec l'antibruit ISO ou en RAW sans antibruit.

 

Oui mais là encore c'est minimiser l'important rôle dévolu au compositage qui permet de gagner tellement en dynamique (et là je parle de 5, 6 ou 7 bits) que de perdre 1/2 ou 1 bit à la capture n'a finalement pas beaucoup d'importance. Sinon cela signifierait aussi qu'il faudrait UNIQUEMENT faire des captures à gain nul. Les conditions de prise de vue (du monde réel) brident aussi très largement les belles valeurs théoriques. EVIDEMMENT que tout le monde aimerait pouvoir faire des expositions de 500ms à gain nul, mais la turbulence (à part à être dans des sites privilégié) impose un tout autre mode de fonctionnement.

A la fin, fort heureusement les images générées permettent largement d'en faire des mesures et dans le flot, on ne distingue plus vraiment les images CCD des images CMOS ! Sinon tu pense bien qu'à la commission des planètes (pour ne parler que de la solution Française) il y aurait eu des restrictions d'usage ... c'est eux qui font les mesures !

[alain08]

Je rejoins totalement Patry dans son analyse.

 

Il ne faut pas oublier quand même que les cameras à base d'aptina viennent combler un vide abyssal entre la bonne vieille webcam des familles et les cameras CCD plutôt hors de prix pour l'amateur lambda.

 

C'est vrai que les specs et les performances se discutent mais comme pour le marché des cartes graphiques pour les PC par exemple, ça fait mal au c*l de payer le double ou le triple pour des performances supérieures assez faibles, si on considère tout le travail de traitement informatique des acquisitions brutes.

 

Je ne remets pas en cause la qualité intrinsèque de tel ou tel capteur+chaîne d'acquisition, je dis juste que je serais curieux de voir une analyse qualité/prix des caméras qui sont actuellement sur le marché.

[olivdeso]

Un petit up : Pavel Pech a ajouté la QHY IMGOH sur son blog

 

http://blog.astrofotky.cz/pavelpech/?page_id=782

 

Le bruit total est de 7.98e- et le bruit de lecture est de 7,62e-.

 

Il ne semble pas que ça soit en refroidissant (rien dans le tableau). Quoi qu'il en soit le bruit de lecture est très majoritairement dominant, on gagnera très peu en refroidissant. L'image de bias doit être propre. Dommage qu'on ne connaisse pas la vitesse de lecture (rapide ou lente il y a 2 possibilités)

 

Moins de 8 e- est déjà très bon pour un ICX618

[patry]

Ca fait la seconde caméra qui est à moins de 10e-, comme quoi une bonne intégration permet de limiter grandement le bruit !

[xs_man]

Je vais finalement opter pour une PLA_Mx, c'est la moins mauvaise solution même si la taille naine du capteur ne me plait pas du tout. En infra-rouge, c'est toujours l'ICX618 qui présente le meilleur rendement quantique, et de loin. Pas trop bruité, plus prix 'correct', on fera avec en attendant mieux.

 

Albéric