Images de 10 minutes à l'APN: toute la vérité!!!

OrionRider · 30 août 2013

Bonjour à tous,

Suite à une réflexion entamée dans un autre post, je voulais en avoir le coeur net. J'ai donc capturé quelques poses de 10 minutes avec les logiciels MetaGuide et WxAstroCapture pour comparer. MetaGuide est beaucoup plus sophistiqué que WAC et promet une amélioration de l'autoguidage.

L'imageur est un Nikon D70s défiltré mais pas refroidi (ambiant = 15°). La monture une Vixen GP2. Télescope 150/750 pointé au hasard entre Deneb et Cassiopée. Filtre UHC-S Baader.

La rangée du haut avec MG, celle du bas avec WAC. La dernière image est une pose de 5 minutes au lieu de 10.

Les morceaux d'image sont à 100%, copiés directement des brutes, sans traitement. Les captures ont eu lieu en rafale (7 sec entre chaque image), avec un délai de 5 minutes entre la rangée du haut et celle du bas, le temps de changer de logiciel d'autoguidage.

Je ne m'attendais pas du tout à ce résultat. :b:

Analyse:

La première image est franchement belle, très peu bruitée.
Le bruit augmente énormément à chaque nouvelle pose.
Les étoiles ne sont pas plus rondes avec l'un ou l'autre logiciel.
Même après 5 minutes de 'refroidissement' le bruit reste présent dans la seconde rangée.
La pose de 5 minutes montre autant de signal que celles de 10 minutes.
Les étoiles sont seulement 10% plus fines sur la pose de 5 minutes.

Conclusions:

Avec cet APN 'première génération':

Les poses de 10 minutes n'ont de sens que si on peut accumuler de très nombreuses images à moins de 10°C, donc en hiver.
Poser 10 minutes ne 'gonfle' pas les étoiles de façon significative.
MetaGuide n'améliore pas l'autoguidage par rapport à WxAstroCapture, malgré des algorithmes et une interface plus complexes.
Refroidir ou utiliser un capteur moins bruité permet un gain de qualité très important.
Les darks doivent compter le même nombre de brutes que l'image, en partant d'un APN 'froid', sinon ils ne correspondent pas au bruit thermique réel.

Modifié 30 août 2013 par OrionRider

philming · 30 août 2013

N'importe quoi.

Faudrait faire les essais sur un objet faible du ciel profond, genre M101. La tu va voir tout de suite que des poses de 10mn n'ont rien a voir avec des poses de 5, niveau signal...

Modifié 30 août 2013 par philming

christiand · 30 août 2013

La pose de 5 minutes montre autant de signal que celles de 10 minutes.

:?:

Fraudrait que je révise mes fondamentaux...

Ou es tu Thierry ?

philming · 30 août 2013

Allez Hop.

M101 au 450D Baader.

5 mn :

10 mn :

Je voudrais pas dire, mais ne pas voir la différence...

PS. Ne pas tenir compte de la qualité des shoots eux-mêmes. La collim était dans les choux etc...

Modifié 30 août 2013 par philming

OrionRider · 30 août 2013

N'importe quoi.
Faudrait faire les essais sur un objet faible du ciel profond, genre M101. La tu va voir tout de suite que des poses de 10mn n'ont rien a voir avec des poses de 5, niveau signal...

Oui, tu as raison, avec 10 minutes on obtient plus de signal, mais le rapport signal/bruit dans mon cas fait que les objets ne ressortent pas mieux. En tout cas pas 2x mieux.

On en revient au débat habituel: est-ce que 10x10 = 20x5?

Je pense que dans le cas de mon capteur surchauffé, j'aurai une meilleure image avec 20x5 minutes que 10x10 minutes, même sur M101. Ou non?

Modifié 30 août 2013 par OrionRider

Christophe.noel · 30 août 2013

Ben ton guidage semble très bon

Aucune flexion à 10min...

Après les petits défauts..

Si tu utiliserais iris avec une registration en mode Global et une addition en mode sigma Clipping 3 itérations...Une partie de ces petits défauts diparaitraient.

Mais peut-être que ça existe dans DSS?

Pour le signal....heuu.

Comme Christian et Philming

Si tu n'as rien à voir de plus dans le champ, c'est sur que tu n'en verra pas plus.

Mais sur une nébuleuse ou n'importe quel autres objets, il y a évidemment un sérieux apport avec 10min.

Avec mon ciel et à F4, seul du Ha me permet de faire 10min et encore...sans la lune.

Je peux te dire que la différence est franchement visible quand la photo s'affiche sur l'écran...

Edit : il me faut longtemps pour répondre

Oui tu auras un meilleur fond et moins de bruit avec 20x5min, mais moins de détails ... Je parle des moins lumineux.

Après si l'objet et suffisament lumineux pour montrer tous les détails avec des poses de 5min, c'est sur pas la peine de poser 10min.

Comme Christian, le livre de Thierry Legault explique superbement bien cette partie.

Modifié 30 août 2013 par Christophe.noel

philming · 30 août 2013

Perso, j'ai toujours eu plus d'extensions faibles etc avec des shoots de 10mn. Au point que je pense passer a 15 voire 20 cet hiver. Après, je ne sais pas ce que ton Nikon fait avec tes RAW... ;-)

Encore une fois, niveau capteur, pas sur que ce soit un critère.

J'ai un 450D baaderisé, pas sur qu'il soit mieux lotit question thermique que le tien...

Un test simple : prends mes deux brutes, pousse un peu les niveaux sur l'une, même manip sur la 2eme, réglage d'un point noir identique. Ca équilibrera le fond du ciel et te donnera la différence "en vrai".

Modifié 30 août 2013 par philming

Chris74 · 30 août 2013

tu devrais essayer des poses de 20 minutes :be:

philming · 30 août 2013

Tu en a fait l'experience a l'APN déja ?

Chris74 · 30 août 2013

je suis monté à 10 minutes, un copain fait des poses à 20mm mais avec un caisson de refroidissement (qui refroidi pas grand chose à mon goût) sinon pas la peine sauf en hiver. Je fais aussi une pose de 3 minutes entre chaque image pour laisser l'apn refroidir (température du capteur 13/14°)

OrionRider · 30 août 2013

Merci pour les avis et conseils.

Il est arrivé quelques fois que mon intervallomètre 'prolonge' accidentellement une pose jusqu'à ce que je l'arrête après 20 ou 30 minutes. Ben il y a peut-être du signal, mais on ne le voit plus du tout, c'est une bouillie, même si l'image n'est pas saturée grâce au filtre UHC. :cry:

Si tu utiliserais iris avec une registration en mode Global et une addition en mode sigma Clipping 3 itérations...Une partie de ces petits défauts diparaitraient.
Mais peut-être que ça existe dans DSS?

Oui, bien sûr: sigma-clip, moyenne pondérée, kappa/sigma, etc.

Oui tu auras un meilleur fond et moins de bruit avec 20x5min, mais moins de détails ... Je parle des moins lumineux.

D'accord, mais on ne peut pas allonger infiniment, il vient un point où ça ne marche plus. Par exemple si tu poses 30 minutes sans refroidir, le bruit va complètement masquer le signal faible.

Dans le cas de mon D70s, je pense que le point où on ne gagne plus rien, c'est justement une dizaine de minutes. Avec le D7000 je suis certain que ça passerait encore à 20 minutes. Capteur plus récent, moins bruité, plus 'froid',...

Modifié 30 août 2013 par OrionRider

philming · 30 août 2013

Je pense que le facteur limitant, ca va être le ciel. Si après 10mn il est encore assez noir comme chez moi, on peut se permettre d'aller au delà. (l'hiver hein, on est bien d'accord).

La gestion du bruit est assez efficace avec les darks.

Par ailleurs, je ne suis pas absolument convaincu qu'une fois l'APN en vitesse de croisière chauffe tant que ça. J'ai plus l'impression que la température grimpe jusqu'a un certain seuil, et se stabilise ensuite. Perso, je ne fais pas de pose entre les shoots. Enfin si, une 15aine de secondes en attendant que le shoot s'enregistre sur la carte, et que le dithering se fasse. Je n'ai pas remarqué d'inconvénient majeur à ça.

Edit. Autre détail qui a son importance : je shoot toujours a 400Iso. Passer a 800 fait exploser le bruit j'ai l'impression.

Modifié 30 août 2013 par philming

OrionRider · 30 août 2013

je ne suis pas absolument convaincu qu'une fois l'APN en vitesse de croisière chauffe tant que ça.

Tu oublies que ton 450d est un modèle de 2008. Le mien est un des premiers APN, anno 2004...

C'est même pas un capteur CMOS mais un CCD et il chauffe énormément. Après 2h de poses, l'écran arrière est chaud, du genre que ça fait mal si on y colle la joue.

C'est entre autres pour cette raison que les anciens Nikon bricolent les RAW pour supprimer les pixels chauds.

olivdeso · 30 août 2013

Oui, c'est le capteur de la CCD QHY8. Le signal rhermique double tous les 6 degrés. ça marche pas mal du tout un peu refroidit...

iIl faudrait pouvoir couper l'écran si il chauffe...

Ou tu lui colle un pack de glacière.,,

Modifié 30 août 2013 par olivdeso

OrionRider · 30 août 2013

Bon, il ne me reste plus qu'à trouver de l'azote liquide. :confused:

C8+ · 30 août 2013

Bonsoir

Le mieux : ce serait que tu acquieres une vraie CCD !!! :rolleyes:

A+, Philippe

Da Vinci · 30 août 2013

J'ose pas imaginer la quantité de lumière qui peut rentrer avec l'objectif 85mm F1,2 que j'ai loué pour ma semaine à St Véran qui commence demain ?

Arrêtez moi si je dis une bêtise mais ça doit faire 32 fois plus de lumière qu'une lunette ouverte aux alentours de F5,6 non ?

Bon c'est sûr que c'est pas la même longueur focale non plus mais je pense qu'il va nous impressionner par la rapidité à donner des images...

Xav'

OrionRider · 30 août 2013

Quand tu vois les résultats avec un hyperstar f/2, surtout combiné à une CCD mono moderne, ça envoie!

lamontoie · 30 août 2013

J'ose pas imaginer la quantité de lumière qui peut rentrer avec l'objectif 85mm F1,2 que j'ai loué pour ma semaine à St Véran qui commence demain ?

Arrêtez moi si je dis une bêtise mais ça doit faire 32 fois plus de lumière qu'une lunette ouverte aux alentours de F5,6 non ?

Bon c'est sûr que c'est pas la même longueur focale non plus mais je pense qu'il va nous impressionner par la rapidité à donner des images...

Xav'

Mon rêve.......une semaine à St Véran à plus de 1900 m.....

J'y suis passé ( au village ) fin juin et j'ai eu le plaisir de faire la connaissance de Dominique Menel qui s'occupe du site.

J'espère que le beau temps sera de la partie.....bon ciel......

christiand · 30 août 2013

J'ose pas imaginer la quantité de lumière qui peut rentrer avec l'objectif 85mm F1,2 que j'ai loué pour ma semaine à St Véran qui commence demain ?

Arrêtez moi si je dis une bêtise mais ça doit faire 32 fois plus de lumière qu'une lunette ouverte aux alentours de F5,6 non ?

Bon c'est sûr que c'est pas la même longueur focale non plus mais je pense qu'il va nous impressionner par la rapidité à donner des images...

A stVeran ou à partir d'une zone "moins noire" je pense que le résultat serait le même.

La noirceur du ciel va simplement limiter la montée photonique du fond de ciel.

Donc sur un site "moins noir" on pose moins longtemps en unitaire mais on fait davantage d'unitaires. On appelle cela le saucissonnage. Les faibles signaux restent "au dessus" du fond de ciel et sont facilement récupérables avec les traitements modernes.

Bien entendu quand je dis "moins noirs" je ne parle pas de la Grand Place de Lille ou de Bruxelles... sommes bien d'accord, hein ?

Les sites "bien noirs" sont surtout bénéfiques pour le visuel. Pour l'imagerie du ciel profond c'est moins impératif.

Maintenant si Thierry passe par ici...

Christian

christiand · 30 août 2013

Oui tu auras un meilleur fond et moins de bruit avec 20x5min, mais moins de détails ... Je parle des moins lumineux.
Après si l'objet et suffisament lumineux pour montrer tous les détails avec des poses de 5min, c'est sur pas la peine de poser 10min.

Christophe, je ne comprends pas trop quand tu parles de "détails", tu veux dire résolution ( = le détail, la finesse) ou la détection ? (le fait de sortir un signal au dessus du bruit).

Plus on pose et plus on accumule du RSB (de souvenir c'est une histoire de racine carrée). D'ailleurs le RSB peut se mesurer sur les p'tites zétoiles par exemple. On peut poser perpette, jusqu'à saturation des photosites.

Après c'est une histoire de gestion du bruit, on en parle souvent sur les forums.

sebcostes · 30 août 2013

J'ose pas imaginer la quantité de lumière qui peut rentrer avec l'objectif 85mm F1,2 que j'ai loué pour ma semaine à St Véran qui commence demain ?

Oui mais sera t-il exploitable à cette ouverture ?

A F 1.2, j'ai bien peur que tu n'es que le centre de "regardable"...

xanax · 30 août 2013

je cherche un coin de france avec aucune pl sur l'horizon sud-est, Sud, Sud-Ouest, si vous avez ca appelé moi au 06.26.14....

c'est juste pour faire un Timelapse de Vl qui déchirerai sa maman, merci.

Ou alors donné moi un moyen de faire une coupure général de courant a grande échelle vous avez 1 an devant vous

olivdeso · 31 août 2013

Un peu de lecture intéressante sur la réduction du temps de pose unitaire et l'impact sur le SNR.

Dans l'exemple, le gars part d'une pose unitaire idéale de 10min (=qui contribue pour 5% dans le bruit total = un rapport de 3,25 entre le bruit du fond du ciel et le bruit de l'offset environ (quasi idem au bruit de lecture)).

Il regarde l'impact de la réduction de pose unitaire sur le SNR et plus intéressant, combien de poses en plus il faut pour compenser.

Avec une pose 2 fois plus courte que la pose idéale, (5 min au lieu de 10) il ne faut qu'une pose unitaire de plus dans son exemple : 9 au lieu de 8, soit 12,5% de plus de temps total.

Avec une pose 3 fois plus courte, c'est encore jouable, il faut poser 20% de plus en durée totale.

http://www.hiddenloft.com/notes/ShortExpAppNote.pdf

(allez voir le site du gars, plein d'autres choses intéressantes)

si vous en voulez encore, allez voir cet autre site, moins digeste, mais exhaustif.

http://www.starrywonders.com/snr.html

Modifié 31 août 2013 par olivdeso

Christophe.noel · 31 août 2013

Christophe, je ne comprends pas trop quand tu parles de "détails", tu veux dire résolution ( = le détail, la finesse) ou la détection ? (le fait de sortir un signal au dessus du bruit).

Plus on pose et plus on accumule du RSB (de souvenir c'est une histoire de racine carrée). D'ailleurs le RSB peut se mesurer sur les p'tites zétoiles par exemple. On peut poser perpette, jusqu'à saturation des photosites.

Après c'est une histoire de gestion du bruit, on en parle souvent sur les forums.

Oui excuse moi Christian je voulais dire en effet détection, je n'ai pas utilisé le bon terme ! :confused:

christiand · 31 août 2013

Oui excuse moi Christian je voulais dire en effet détection, je n'ai pas utilisé le bon terme !

Faut pas t'excuser, on discute ..

Pulsar59 · 31 août 2013

Je me pose depuis pas mal de temps une question peut-être naïve sur cette histoire de bruit et temps de pose optimal.

Je m'explique :

on parle toujours en rapport S/B dans le débat qui consiste à savoir s'il vaut mieux 1x10' ou 10x1'.

On comprend bien que de ce point de vue du strict rapport S/B, le résultat sera le même tant que le bruit de lecture sera contenu à moins de x% du bruit sur les brutes.

Oui, mais en même temps on lit très souvent que par expérience perso, beaucoup trouvent qu'à durée totale identique il vaut mieux des poses longues. A priori même si on est dans tous les cas à l'abri d'une influence quelconque du bruit de lecture.

Pourquoi ce constat ? Qu'en est-il du signal lui-même ? Et notamment des signaux très faibles qu'on cherche à capturer ?

Comme en imagerie numérique on passe par un convertisseur digital, ne pourrait-on pas avoir la situation suivante pour les signaux faibles :

1) je suis à 1'. Mon fdc est (en flux de photons) à 100 unités arbitraires. Mon signal faible est à 100,4. Mon capteur va me restituer, après numérisation, 100 pour les 2, donc à l'arrivée, j'ai beau empiler des poses, je ne sors pas le signal. Ca signifie en fait que la dynamique du capteur est insuffisante au niveau des signaux faibles.

2) je suis à 10'. Le fdc est à 1000, le signal faible à 1004, après conversion j'obtiens 1004, donc je sors le signal du fdc (et, bien sûr, de l'incertitude intrinsèque de numérisation du capteur)

Dans ce cas de figure 10x1' n'est pas équivalent à 1x10'. Ce n'est pas qu'une question de S/B mais aussi de S seul...

J'ai évidemment supposé dans ce raisonnement que je néglige l'impact du bruit thermique.

Ce raisonnement est-il foireux ? A quel endroit ?

olivdeso · 31 août 2013

1) je suis à 1'. Mon fdc est (en flux de photons) à 100 unités arbitraires. Mon signal faible est à 100,4. Mon capteur va me restituer, après numérisation, 100 pour les 2, donc à l'arrivée, j'ai beau empiler des poses, je ne sors pas le signal. Ca signifie en fait que la dynamique du capteur est insuffisante au niveau des signaux faibles.

2) je suis à 10'. Le fdc est à 1000, le signal faible à 1004, après conversion j'obtiens 1004, donc je sors le signal du fdc (et, bien sûr, de l'incertitude intrinsèque de numérisation du capteur)

Dans ce cas de figure 10x1' n'est pas équivalent à 1x10'. Ce n'est pas qu'une question de S/B mais aussi de S seul...

Là tu ne mesure pas le rapport signal à bruit, c'est là le problème.

Remontes de quelques messages pour voir comment on mesure le sigma dans iris, sur l'offset et sur tes brutes. Là tu pourra savoir si tu es vraiment "à l'abris du bruit de lecture".

Il faut vraiment faire cet exercice au moins une fois pour s'affranchir de l'offset et savoir vraiment quel est le bruit par rapport au signal.

Aussi c'est après empilement qu'il faut faire la comparaison, car ton capteur ne va pas te restituer 100 à tous les coup dans ton premier exemple et pour au moins 2 raisons : d'abord il y a le bruit du convertisseur lui même, le bit de poids faible bascule souvent aléatoirement ou pas loin. Le 100,4 peut se transformer en 100,6 et donc en 101 dans ton exemple.

Ensuite les photons arrive de façon aléatoire (le bruit photonique, racine carrée du signal). Quand les poses sont très courtes, il n'y a pas beaucoup de photons, le nombre peut varier d'une pose à l'autre. En moyenne tu aura 100,4, mais sur les poses ça variera de quelques photons et ce d'autant plus que les poses sont courtes. (c'est valable pour le signal utile et pour la pollution lumineuse bien sur, c'est propre au photon)

Pulsar59 · 31 août 2013

En fait je mesure toujours tous les bruits à chaque séance, lecture, thermique, brutes prétraitées ou non...

Justement, Olivdeso, ce que tu dis sur les variations aléatoires du signal de sortie du au convertisseur et/ou à la fluctuation du flux entrant de photons milite bien pour une augmentation du temps de pose unitaire, non ?

En d'autres termes, il ne faudrait pas uniquement considérer la question du S/B pour déterminer le temps de pose unitaire, mais aussi la capacité de la chaîne de mesure à discriminer des signaux faibles par-dessus toutes ses incertitudes intrinsèques (liées au matériel lui-même) ou extrinsèques (liées au mesurande, cad. le ciel photographié). Ca rappelle très fortement, dans le domaine de l'analyse chimique ou physique que je connais beaucoup mieux, la notion de "limite de détection".

En définitive, ca voudrait dire que le fait que le bruit soit nul ne veut pas forcément dire que le signal faible va être détecté...

olivdeso · 31 août 2013

En d'autres termes, il ne faudrait pas uniquement considérer la question du S/B pour déterminer le temps de pose unitaire, mais aussi la capacité de la chaîne de mesure à discriminer des signaux faibles par-dessus toutes ses incertitudes intrinsèques (liées au matériel lui-même) ou extrinsèques (liées au mesurande, cad. le ciel photographié).

En définitive, ca voudrait dire que le fait que le bruit soit nul ne veut pas forcément dire que le signal faible va être détecté...

oui mais dans la pratique, quand le bruit de ton signal le plus faible est 3x au dessus du bruit de lecture, ce n'est plus le convertisseur qui limite ni le bruit thermique, c'est vraiment le bruit du ciel qui limite en général. Donc on augmente le temps de pose mais pas trop. En doublant le temps de pose unitaire à partir de ce point idéal, tu ne gagnerais "que" 2,5% sur le rapport signal à bruit. En contrepartie, plus difficile de guider, plus de chances d'avoir une pose pas bonne et moins d'efficacité du dithering qui lisse les défauts.

Au contraire si tu diminue de moitié le temps de pose unitaire, tu ne perds "que" 5% de rapport signal à bruit, ce que tu peux encore compenser par un peu plus de poses. Bref c'est un bon point de départ, mais pas super critique. Il vaut quand même mieux éviter les poses trop courte au risque de devoir augmenter démesurément le temps de pose total.

Il n'y a que dans les zones très peu polluées ou alors avec un filtre narrow band, que les poses deviennent tellement longues qu'on a du mal à faire monter le bruit du fond du ciel au dessus du bruit de lecture. Dans ce cas le bruit thermique peut être le facteur limitant et là c'est le refroidissement qui limite l'exercice. Plus ton ciel est noir, plus il faut refroidir et poser longtemps en poses unitaires et ainsi tu peux extraire des signaux plus faibles en posant longtemps en pose totale.

edit : un doc très intéressant de Marc Jousset : Il prend le problème à l'envers : il part du rapport signal à bruit sur l'image finale qu'il désire et remonte jusqu'au temps de pose et nombre de poses nécessaires pour l'atteindre.

http://www.astrosurf.com/jousset/medias/RCE_2010_CCD_urbain.pdf

attention à 2 points quand même:

- dans le doc tout est en ADU, donc il faut reconvertir en e- si tu as un capteur différent

- si le temps de pose unitaire dépend du fond du ciel, le temps de pose total lui varie en fonction de la magnitude de l'objet i.e. même avec un rapport signal à bruit optimal, pas sur que l'objet puisse sortir du fond du ciel...après c'est course au diamètre, refroidissement et ciel noir, un coup à finir au Chili

Modifié 31 août 2013 par olivdeso

Connexion

Images de 10 minutes à l'APN: toute la vérité!!!

Messages recommandés

Rejoignez la conversation !

En ligne récemment 0 membre est en ligne

Annonces

Aider Webastro

Information importante