tech Effet de mauvais darks sur les images d'APN

[OrionRider]

Bonjour les copains!

 

Petite démonstration de l'effet de darks non adaptés sur une photo prise à l'APN.

Pour cette image capturée à 5°C en poses de 300sec, j'ai utilisé des darks faits à la même température et du même temps de pose. Résultat, malgré le dithering, une vilaine trame oblique est visible (image 1 ci-dessous).

 

La présence d'une trame sombre trahit une sur-correction due à des darks trop 'chauds' ou trop longs.

 

J'ai donc refait plusieurs empilements, jusqu'à trouver les darks 'idéaux' dans ma librairie. En l'occurrence ils sont plus courts (60s) que ceux d'origine (2e image).

J'ai aussi fait un empilement sans darks (3e image). Enfin, j'ai tenté un mix avec 66% sans darks et 34% de darks 'trop chauds' (4e image).

 

 

 

 

A priori, le 'mix' donne une image moins bruitée que les darks 'idéaux' (qui ne l'étaient donc pas tant que ça...). La trame a presque disparu:

 

 

Toutes les images sont à 100%. Elles ont vu leurs niveaux RVB équilibrés et poussés pour donner un signal comparable. L'empilement de 43 x 300sec est fait en 'moyenne pondérée' avec l'option 'détection et suppression des pixels chauds'.

 

Dans le canal bleu, la différence entre les darks trop 'chauds', l'empilement 'sans darks' et les darks 'mixés' est bien visible:

 

 

Morale de cette histoire:

 

• ça vaut le coup de créer une bibliothèque de darks;
  
• en cas de trame, ça vaut le coup d'essayer d'autres darks;
  
• en cas de trame, ça vaut le coup de 'mixer' des images empilées avec et sans darks pour créer un dark 'idéal';
  
• le dithering aide mais ne remplace pas un dark 'parfait'.
  

 

L'image finale, pour info (faite avec les darks n°2): http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=134330

Modifié 15 décembre 2015 par OrionRider

[gerard33]

Intéressant

c'est marrant de voir que cela ne s'applique pas au traitement CCD

bon, la température est régulée sur mon Atik 383 mais j'utilise (pour le même bin) que deux darks maîtres pour n'importe quel temps intermédiaires: 2mn et 8 mn

bravo pour ce travail, qu'est-ce qu'on peut galérer avec ces trames sur les images APN

[OrionRider]

Merci Gérard.

Pour les CCD régulées, Olivdeso a démontré que le signal thermique est si faible qu'un bon dithering suffit à le 'diluer': http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=134341

 

Le cas de mon APN est typique des anciens Reflex digitaux qui génèrent un signal thermique énorme. Un boîtier récent provoque beaucoup moins de trames.

[Pulsar59]

Très intéressant.

Je retiens l'idée d'utiliser un prétraitement avec darks en sur-correction mixé avec un prétraitement sans correction, même si je n'ai quasiment jamais de trames avec mon 600D.

Je pense quand même que pour que ca marche, il ne faut pas être trop au-dessus de "la bonne température", sinon ca change trop le nombre de pixels chauds.

[Eric S]

Faisant de l'astrophoto en zone tropicale (Tambiante>20°C la nuit) avec un simple APN, je me suis aussi penché sur le problème des darks (ici par exemple). D'où il ressort:

• le signal thermique est linéaire. Si deux darks sont pris à des températures différentes, un simple coefficient multiplicateur appliqué à l'ensemble des pixels doit permettre de passer de l'un à l'autre (après soustraction de l'offset, of course).
  
• un dark maître doit utiliser des darks renormalisés pour niveler les différences de température entre darks individuels.
  
• pour chaque image brute, il faut optimiser le signal thermique qu'on soustrait en trouvant le bon coefficient multiplicateur pour tenir compte de la différence de température entre le dark maître et l'image.
  

 

J'utilise Iris. Pour le point (2), je suppose qu'il fait bien la renormalisation même si je ne suis pas allé vérifier. Pour le point (3), soit on optimise sur une zone où Iris essaie de minimiser le bruit restant, soit on fait une optimisation globale par réduction d'entropie (qui est aussi de fait une mesure de bruit). J'utilise maintenant cette seconde méthode et elle devrait être implémentée dans tout bon logiciel de traitement CP.

 

Tu ne nous a pas dit quel logiciel tu utilisais ni avec quelle(s) option(s)?

[Philastro]

Salut Laurent,

 

Un très bon post qui montre l'importance de bons darks, et qui ne faut pas hésiter à refaire le prétraitement avec d'autres darks.

 

J'avais eu le cas avec un traitement des Pléiades grand champ imagées avec mon 6D.

 

Je ne pense pas que ça soit limité au APN d'anciennes génération.

 

Stéphane, a sur une de ses images faite avec son Sony A7s, une trame bien visible qui peut provenir de mauvais darks (en tout cas je le pense) (post N° 434) :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=132284&page=18

[OrionRider]

Merci

 

Eric, c'est empilé par DSS en 'moyenne pondérée' avec l'option 'détection et suppression des pixels chauds'.

DSS n'autorise pas la manipulation des darks, on ne peut corriger le tir qu'après empilement en mélangeant une image 'trop froide' avec une autre 'trop chaude'. Dans PS, c'est facile avec deux calques. Il suffit de changer la transparence du calque du dessus jusqu'à obtenir le meilleur effet.

 

 

Stéphane, a sur une de ses images faite avec son Sony A7s, une trame bien visible qui peut provenir de mauvais darks (en tout cas je le pense) (post N° 434)

Effectivement, il y a une trame sombre. Les chenilles noires sont causées par des darks 'trop chauds' ou 'trop longs' qui ont sur-corrigé l'image.

[archange34]

Il serait intéressant de connaitre l'intervalle à partir duquel on peut tolérer une différence de température.

[Eric S]

Stéphane, a sur une de ses images faite avec son Sony A7s, une trame bien visible qui peut provenir de mauvais darks (en tout cas je le pense) (post N° 434) :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=132284&page=18

 

J'avais vu qu'il y avait du moutonnement mais je n'avais pas fait attention aux trames obliques. Ça ressemble effectivement à un problème de soustraction de signal thermique.

 

Merci

 

Eric, c'est empilé par DSS en 'moyenne pondérée' avec l'option 'détection et suppression des pixels chauds'.

DSS n'autorise pas la manipulation des darks, [...]

 

Je suis un peu surpris, sur le site de DSS, on trouve: Entropy-based Dark Frame Subtraction.

 

Utilises-tu cette option?

 

En plus, l'article scientifique qu'ils citent est très sympa. Ils font une mesure de l'entropie d'après la taille du fichier jpg généré. On avait eu des discussion dans le forum sur les relations entre taille de fichier et température des darks.

 

 

Il serait intéressant de connaitre l'intervalle à partir duquel on peut tolérer une différence de température.

 

Pas beaucoup. En cmos, on double le signal thermique tous les 4 à 5°C. 1°C de différence, ça fait déjà 20%. Après, s'il fait froid, 20% de rien, ça ne fait pas grand chose . Pour une séance par -10°C, j'avais de toute façon que 3 ou 4 adu de signal thermique. Le seul problème, c'est que si tu ne prends pas beaucoup de darks, tu va te retrouver avec du bruit de lecture dans ton dark maître. Donc, même quand il fait froid et qu'il y a peu de signal thermique, il faut quand même faire les darks (avec plusieurs degrés de marge). Par contre, à chaud, 1°c de différence risque de faire mal. D'où les méthodes d'optimisation.

[AstroFilDu76]

Trop sympa Laurent, il doit pas faire beau par chez toi et c'est tant mieux pour nous . Un grand merci. Excellent travail.

 

Virgile.

 

PS:il fait pas beau chez moi non-plus

[Eric S]

J'avais vu qu'il y avait du moutonnement mais je n'avais pas fait attention aux trames obliques. Ça ressemble effectivement à un problème de soustraction de signal thermique.

 

Après réflexion, les trames peuvent aussi venir de flats incorrectes ou insuffisants. J'ai des trames quand je fais des essais en ville avec une forte pollution lumineuse.

 

Donc les trames sont la signature d'un défaut de prétraitement mais pas obligatoirement de dark.

[patvalot]

Salut Orion merci pour le partage de cette expérience qui va faire surement beaucoup de chemin chez les Astram...

[osteoval]

Super sujet Laurent, merci pour ce boulot remarquable !

 

Comment procèdes tu pour obtenir ces résultats ?

 

Valentin

[OrionRider]

Merci les copains!

 

Ma librairie comporte des darks pour les temps de pose suivants:

 

• 60sec
  
• 120sec
  
• 300sec
  
• 600sec
  

 

Je ne fais mes images qu'avec un de ces temps de pose, le plus souvent 300s ou 600s.

Si je dois 'décramer' un noyau à coups de 15s ou 30s, je n'utilise pas de darks.

 

Par ailleurs j'ai des darks pour les plages de températures suivantes:

• <0°
  
• 0° à 10°
  
• 10° à 20°
  
• >20°
  

 

En tout, ça fait une librairie de 16 'darks maîtres', à réactualiser chaque année en fonction des saisons: dans le frigo, le bac à glaçons, la cave, la salle de bains,...

 

Il serait intéressant de connaitre l'intervalle à partir duquel on peut tolérer une différence de température.

 

C'est justement ça l'astuce, c'est impossible à prévoir!

 

Ici, les darks ont été faits exactement à la même température et sont de durée identique. Et pourtant ils sont trop 'puissants'.

Le dark qui s'approchait le plus d'une correction 'idéale' ne durait que 60sec, donc 5x moins 'actif' que celui qui aurait dû convenir!

 

A quoi est-ce dû? A une combinaison de ces facteurs:

 

• le nombre d'images réalisées. Pendant une série, l'APN chauffe de plus en plus. Si on fait 15 darks, il a moins de temps pour chauffer que pendant 80 images consécutives.
  
• les pauses éventuelles pendant la séance (retournement au méridien, contrôles, etc.) qui permettent à l'APN de refroidir
  
• le vent, qui aide au refroidissement sur le télescope, mais pas quand on fait les darks dans la cave
  
• la rosée qui peut absorber la chaleur de l'APN
  
• l'aluminium du PO, du tube et du CC qui extrait la chaleur de l'APN alors qu'un bouchon en plastique ou un objectif ne le font pas.
  
• la position de l'APN, protégé sous le télescope ou au contraire exposé aux étoiles (pertes par rayonnement).
  
• le voltage de l'alimentation/batterie - plus c'est élevé, plus il y a de pertes thermiques dans les réducteurs de voltage.
  
• etc.
  

 

sur le site de DSS, on trouve: Entropy-based Dark Frame Subtraction.

Utilises-tu cette option?

 

Ce n'est pas une option, je pense que c'est appliqué par défaut.

Voici les settings utilisés. L'optimisation du dark n'a pas de sens ici car il s'agit d'une option appliquée lors du stacking des darks. Pour cette image, j'ai utilisé un 'dark maître':

 

Modifié 16 décembre 2015 par OrionRider

[stefg1971]

 

Stéphane, a sur une de ses images faite avec son Sony A7s, une trame bien visible qui peut provenir de mauvais darks (en tout cas je le pense) (post N° 434) :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=132284&page=18

 

oui en effet, une trame pourrie qui n'est pas apparue sur la photo d'orion réalisée plus tard avec les mêmes darks.

Comme ce n'est pas facile d'avoir de bons darks, en général je les fais au fur et à mesure de la session. Je couvre l'objectif de temps en temps avec un tissu noir afin de tenir compte de la montée progressive en température du capteur.

 

Bon sur les pléiades, j'observais en même temps donc j'ai fait que 2 darks. Je vais essayer avec d'autres darks pour voir.

[OrionRider]

j'observais en même temps donc j'ai fait que 2 darks. Je vais essayer avec d'autres darks pour voir.

 

2 darks c'est pire que rien! Les darks ajoutent toujours du bruit, donc pour limiter cet effet, il faut vraiment en capturer assez pour 'moyenner' les erreurs.

Avec une CCD régulée, tu peux les faire quand il pleut et en capturer une quinzaine.

[Eric S]

 

Ce n'est pas une option, je pense que c'est appliqué par défaut.

Voici les settings utilisés. L'optimisation du dark n'a pas de sens ici car il s'agit d'une option appliquée lors du stacking des darks. Pour cette image, j'ai utilisé un 'dark maître':

 

 

Je ne connais pas DSS mais j'ai quand même du mal à comprendre plusieurs points.

 

L'optimisation du dark ne devrait concerner que le prétraitement des images réelles, pas l'empilement des darks pour faire le dark-maître. C'est d'ailleurs ce que suggère ta copie d'écran: on utilise un seul dark-maître et on optimise son intensité pour l'adapter aux images réelles.

 

Si l'optimisation était bien faite, tu ne devrais pas avoir à faire des bricolages/mélanges comme tu le fais là. Il faudrait voir si en utilisant un autre logiciel avec un meilleur contrôle de ce qui se passe (Iris ), c'est pareil.

[OrionRider]

C'est possible, en fait je n'en sais rien.

DSS, perso je l'utilise juste pour faire des photos.

 

En photo 'normale' je sais que si j'ai une image trop claire et une image trop sombre, je peux quand même avoir une bonne photo en mélangeant les deux.

Faire un 'mix' de deux images astro dont les darks corrigent trop et pas assez, c'est la même logique. Tant que ça marche, c'est bon pour moi.

Modifié 18 décembre 2015 par OrionRider

[charpy]

excellent retour d'expérience!

 

je ne prenait pas trop la tête et au niveau de la température des darks à l'APN mais maintenant je vais essayer de faire un peu plus dans la finesse....

 

je remarque un truc bizarre sur tes photos, on dirait qu'il y a un anti blooming qui fait une sur-correction à droite des étoiles brillantes. t'avais remarqué?

[OrionRider]

je remarque un truc bizarre sur tes photos, on dirait qu'il y a un anti blooming qui fait une sur-correction à droite des étoiles brillantes. t'avais remarqué?

 

Oui, tout à fait! C'est un effet secondaire de mon masque anti-aigrettes. Il y a une zone sombre à droite et à gauche mais pour une raison qui m'échappe, ça se voit plus à droite.

 

Avant que je transforme mon tube en astrographe, le masque marchait 100% bien mais depuis ça se voit un peu. C'est surtout visible à 100%; en taille écran, c'est bon.

 

Après, ça peut aussi être un signe de dégradation de mon vieux D70s à capteur CCD, un peu comme ce qu'on voit sur les 1100d parfois.