Equivalance entre poses unitaires

[bod38]

A la question souvent posée 10min est-ce égale à 10x1min ? La réponse des experts est toujours non car le rapport signal sur bruit n’est pas le même. Cependant je me suis longtemps demandé jusqu’où peut-on descendre en temps de pose unitaire sans trop dégrader ce rapport. Récemment je suis tombé sur un excellent document qui détail ça très bien (http://www.hiddenloft.com/notes/ShortExpAppNote.pdf). A partir de là j’ai pu réaliser le graphique que je partage avec vous aujourd’hui. On trouve sur l’axe des abscisses le temps de pose unitaire et sur l’axe des ordonnées le nombre de pose à effectuer pour obtenir le même rapport signal sur bruit. Par exemple, 1 pose de 10min équivaut à 4x3min ou 14x1min.

 

J’espère que cela pourra être utile à d’autre.

 

Bod38

 

[benjamindenantes]

Merci pour ton boulot!

Je me permet de l'afficher en pleine taille ici: (faire clic droit sur la photo pleine taille puis propriété puis copier le lien et enfin le coller dans ton message)

 

[bod38]

merci

[satourne]

Oh la belle hyperbole !

Au final c'est linéaire, partant du principe où la lumière s'applique sur une surface ?

[philming]

Oui ca devient linéaire àpartir de 3 ou 4 mn de pose d'après le graphique. Donc effectivement, on a tout intéret a poser le plus longtemps possible tant que le fond du ciel ne remonte pas trop. Je crois depuis longtemps que c'est LE facteur limitant en astroshoot.

[Thierry Legault]

Ce graphique a été réalisé avec quelles hypothèses ? Quel bruit de lecture, quel fond de ciel ? Autres hypothèses, autre graphique...

 

[bod38]

Si je reprends le document en lien, l’hypothèse de départ est la suivante : "noise contribution to be 5% of the total noise contributed by the background sky"

[Thierry Legault]

oui mais l'hypothèse de départ a justement été faite à partir de valeurs données de bruit de lecture et de niveau de fond de ciel, peut-être décrites dans un autre document.

 

Encore une fois, les calculs du document que tu donnes en lien sont valables sur 1 cas donné. Si on se base sur le cas d'un capteur à bruit de lecture très bas et d'un fond de ciel très élevé, alors 10x1 min seront probablement équivalents à 1x10min (à epsilon près). Alors que dans le cas contraire (bruit de lecture élevé et fond de ciel très bas), pas du tout.

 

[Thierry Legault]

Exemple chiffré.

 

Cas 1 :

bruit de lecture 2 e- (typique des Canon à haut iso)

fond de ciel 100 e- par minute (pollution)

 

Bruit résultant en 10x1 min : 32,25 e-

Bruit résultant en 1x10 min : 31,69 e-

 

Différence = peanuts (moins de 2%)

 

Cas 2 :

bruit de lecture 10 fois plus élevé : 20 e- (caméra CCD entrée de gamme)

fond de ciel 10 fois plus bas : 10 e- par minute (ciel noir et/ou filtre narrowband)

 

Bruit résultant en 10x1 min : 64 e-

Bruit résultant en 1x10 min : 22 e-

 

Différence = facteur 3 !

 

Dans le cas 1, on ne verra pas de différence entre 1x10 min et 10x1 min en pratique. Dans le cas 2, si.

 

PS : pour simplifier, je n'ai pas pris en compte le bruit issu du signal thermique. Sa présence ne pouvant que réduire la différence entre les 10 poses de 1 min et la pose de 10 min, puisque sa contribution (tout comme celle du bruit de fond de ciel) n'est fonction que du temps de pose total et non de la manière dont on le découpe.

 

Modifié 25 avril 2014 par Thierry Legault

[bod38]

Merci Thierry, j’étais justement en train de faire le même genre de calcul mais avec beaucoup moins de rapidité Je vais essayer de revoir ma copie en l'adaptant au mieux à mes conditions d'utilisation (eos1000d + ciel moyen).

[satourne]

Au final c'est linéaire

Les même données sur une échelle logarithmique :

[bod38]

J'ai pris le temps de ressortir un graphique correspondant à mon matériel et aux données en ma possession.

 

Matériel :

 

EOS1000D

C8 + réducteur 6.3

 

J'ai récupéré les données importantes pour le canon :

 

Gain : 0.72 e-/ADU (1600 ISO), 1.41 e-/ADU (800 ISO), 2.83 e-/ADU (400 ISO), 5.86 e-/ADU (200ISO), 9.31 e-/ADU (100 ISO)

Bruit de lecture : 4.71 e- (1600 ISO), 5.56 e- (800 ISO), 7.41 e- (400 ISO), 12.26 e- (200 ISO), 17.12 e- (100 ISO)

 

Comme l'a souligné Thierry, dans les équations données par John Smith on constate que les résultats dépendent du bruit de fond du ciel (donc de la pollution lumineuse) et du bruit de lecture.

 

A partir de ce constat, j'ai fait le test avec mon matériel et des images à ma disposition. Dans un premier cas j'ai évalué le bruit de fond du ciel sous un ciel de campagne, à 800iso et f/6.3 . Dans le deuxième j'ai évalué le bruit de fond du ciel sous un ciel de centre ville (mon ancien balcon au cœur de Grenoble), à 1600iso et f/6.3

 

 

Dans le premier cas on a 1x10min = 14x1min

Dans le deuxième cas on a 1x10min = 10x1min

 

Et oui, les remarques de Thierry se vérifient

 

Par la même occasion, ayant toutes les données, j’en ai profité pour calculer le temps d’explosion optimum (toujours selon John Smith ; hypothèse d’une contribution du bruit de lecture à 5%)

 

Pour le premier cas on trouve 160s et 20s pour le deuxième.

 

Baudouin