Calcul résolution optimale et Focale idéale

[-Amenophis-]

Bonjour à tous,

 

En attendant le retour de mon miroir de chez SkyVision et la construction de mon observatoire (j'ai encore le temps ), j'ai une petite question concernant mon matériel et la résolution optimale afin d'utiliser au mieux ma CCD.

 

Je suis partie de cette formule :

Focale (mm) = (206 x taille pixel (µm)) / résolution (")

 

Sachant que je fais que du ciel profond, la résolution du pixel sur le ciel doit être de l'ordre de 2 à 3". Prenons alors 2.5"

 

Les pixels de ma CCD Atik ONE sont de 4.54 µm. Mon Newton a une focale F=800 mm.

 

Donc, la focale idéale sera de :

 

- En BIN 1x1 : F=374 mm

 

- En BIN 2x2 : F=748 mm

 

- En BIN 3x3 : F=1122 m

 

QUESTION : j'aurai tout intérêt de toujours shooter en BIN 2x2 ?

 

Merci d'avance pour vos réponses les amis

[Fred_76]

Non car tu as oublié Nyquist.

 

Idealement, il faut échantillonner entre la moitié et le tiers de la résolution.

[litobrit]

On mélange un peu tout.

Ce n'est pas la résolution dans ta formule c'est l'échantillonnage. Rien à voir...

La résolution dépend du diamètre de tache d'Airy (diamètre de l'objectif) et de l'étalement de cette tache par la turbulence, les erreurs de suivi, les défauts du capteur, etc..

[christiand]

Bonjour

 

La focale de ton miroir et la taille des photosites de ton capteur sont les données de base.

 

La focale de ton tube est bien de 800 mm ? Cette valeur est fixe, sauf à utiliser un réducteur, bien sur.

 

Avec 800 mm :

 

1/ tu seras à 1.17"/pixel en bin1

2/ tu seras à 2.34"/pixel en bin2

3/ tu seras à 3.51"/pixel en bin3

 

 

La résolution maxi, soit 1.17"/pixel, est adaptée pour un ciel à 1.17 X 3 = 3.5" d'arc de seeing.

Si tu travailles sous un ciel plus stable (entre 2 et 3" d'arc) tu seras sous échantillonné.

Mais c'est une chose très courante avec des courtes focales < 1000mm. Ce n'est pas un gros problème.

 

 

 

Christian

[-Amenophis-]

@ litobrit : ah ....

J'avais repris l'information ici :

http://www.astrosurf.com/ccdbazar/D-Observations/Echant/Calculs.html

 

Et donc même question au niveau échantillonnage ?

Car il me semble avoir un échantillonnage de 1.17"/pix avec mon matériel.

 

@ christiand : Merci pour ta réponse.

J'ai une FWHM de 2 (1.89 en moyenne sur ma dernière image) en moyenne donc je suis sous échantilloné mais vu la focale courte cela ne pose pas de problème si j'ai bien suivi

Modifié 29 avril 2015 par -Amenophis-

[Colmic]

Salut,

 

on mélange surtout calcul d'échantillonnage optimal en ciel profond et en planétaire.

 

En planétaire, on cherche à atteindre la résolution de l'instrument pour que le plus fin détail soit contenu dans 2 ou 3 pixels (Shannon/Nyquist). Les poses sont très courtes, donc on essaie de passer dans les trous de turbulence.

Soient les formules suivante :

Focale_optimale = 2 x Diamètre x taille_pixel / Longueur_d'onde (le 2 peut être remplacé par 3, c'est le critère de Nyquist, certains prennent 2, d'autres 3 voire même 4 en fonction de la turbulence locale du moment !).

Echantillonnage_optimal = 206 x taille_pixel / focale_optimale

Avec F et D en mm, pixels et longueur d'onde en microns, échantillonnage en " d'arc.

On voit bien qu'en fonction du filtre utilisé, l'échantillonnage varie beaucoup. Si on image dans l'UV on n'a pas du tout le même échantillonnage que si on image en Halpha par exemple...

 

En ciel profond maintenant, on sait que c'est la turbulence qui conditionne tout. La pose longue + la turbulence conditionnent une résolution au mieux entre 1,5" et 3" (déjà ceux qui obtiennent 1,5" de résolution peuvent être très contents !), ce qui n'est plus pareil qu'en planétaire.

 

Si on veut atteindre une résolution moyenne de 2" d'arc sur le cliché, Nyquist te dit d'appliquer un échantillonnage de 1" d'arc par pixel.

 

Pour 1" d'échantillonnage on a donc une formule simplifiée à :

Focale_optimale = 206 x taille_pixels

 

Avec des pixels de 4,54µ, tu obtiens donc une focale de : 935mm pour un échantillonnage à 1" (avec un Nyquist à 2)

 

Si tu prends le problème inverse, à savoir que tu pars d'une focale donnée pour arriver à la taille idéale des pixels, c'est ça qui va déterminer s'il vaut mieux binner ou pas.

 

Au final en CP, c'est la turbulence locale qui conditionne ta focale ou ton échantillonnage...

Modifié 29 avril 2015 par Colmic

[-Amenophis-]

Merci Colmic et les autres, je suis satisfais de vos réponses

[grizli21]

Un autre avis qui va peut-être pas aider

 

Tu dis que ta fwhm avoisine les 2px, ne touche plus a rien.

2 pixels la taille idéale, la perte d'info est négligeable (fwhm sans aucune perte = 3pixels : à 2 pixels et moins l'algo drizzle récupère les données manquantes), le rsb bien concentré sur une petite quantité de pixels et le champ utile au plus large (a capteur donné).

 

Echantillonner plus petit que ça signifie que l'on va sacrifier du champ (toujours a capteur donné) et dégrader le RSB d'un objet ponctuel car il s'étalera son flux s'étalera plus sur les pixels adjacents.

 

La fwhm minimale que peux produire cet instrument avec ta caméra est de l'ordre du pixel, le tout est d'être capable d'utiliser le relatif sous-échantillonnage a son avantage en bénéficiant ainsi du meilleur des deux mondes; champ et résolution.

[-Amenophis-]

Merci pour ton avis

[olivdeso]

+1 avec le gros ours.

Entre 2 et 3,5 pixels c'est bon.

En dessous de 2 : Drizzle ET dithering et plus de 20 poses.

Au dessus de 3,5 pixels, binning ou dodo.