Echantillonnons !

[bebert22]

Salut les astrams !!

 

Je viens vers vous car je pédale dans la semoule quand j’essai de comprendre le principe d’échantillonnage. J’ai compris que l’échantillonnage correspondait à la portion de ciel en ‘’ d’arc vue par un photosite.

Mon souci est quand je pars dans les calculs j’ai l’impression de me planter quelque part, ou d’oublier quelque chose…. Je sais qu’il existe beaucoup d’informations sur le net mais cela ne m’aide pas

 

Ainsi,

Mon capteur est un EOS 60D

5184 × 3456 sur un APS-C de 22.3x14.9 mm

Donc j’ai des photosites de 22.3/5184= 4.3µm

 

Avec mon télescope 250/1000, capteur au foyer, sans rien de plus, j’obtiens un échantillonnage de

E=206 x 4.3/1000 = 0.88 ‘’

 

Il me semble qu’il faut faire le rapport entre l’échantillonnage et le pouvoir de séparation de l’instrument :

Résolution télescope a = 120/D = 120/250 = 0.48 ‘’

a/E doit être compris entre 2 et 5 pour avoir un bon échantillonnage.

<2 sous échantillonnage et >5 sur échantillonnage

0.48/0.88= 0.54 Je sous échantillonnage grave !?

 

Avec un EOS 450D qui possède des photosites de 5.2µm j’obtiendrai un échantillonnage de 1.07 ‘’ donc 0.48/1.07= 0.44 Je sous échantillonnage encore plus alors que les photosites sont plus gros ?

 

En augmentant la focale je vois que l’on améliore l’échantillonnage…

 

Mes remarques et questions sont multiples,

 

- Je ne me vois pas augmenter ma focale pour faire du CP…. Mon diamètre d’instrument est trop important et nécessite des photosites gros comme mon doigt ?

- L’échantillonnage est il important uniquement pour l’astrophotographie planétaire ?

- Le pouvoir de séparation d’un télescope doit il être considéré par le calcul ou autrement ?

- Parler de sur et sous échantillonnage n’est valable qu’avec du matos de dingue ?

- J’ai fais mes calculs de travers, y’a une coquille quelque part, ou je comprends rien ??

 

Merci de m’avoir lu, j’attends les explications (le plus digeste possible ) des experts !

[christiand]

Bonsoir

 

Une remarque : je me demande si tu ne fais pas fausse route en voulant faire du planétaire avec APN. Car c'est bien du planétaire que tu veux faire ? Les experts pourront apporter un avis.

 

Christian

[olivdeso]

0,88" par pixel (photosite) c'est correct

 

Pas besoin d'en savoir plus pour le ciel profond

 

Correction : à la limite pour savoir si les pixels ne sont pas trop petit, il y a une règle empirique qui dit qu'on doit avoir environ 2 pixels pour la tache de diffraction, qui elle même se calcule par 1,34 x le F/D.

 

avec un F/D de 5, la tache de diffraction est petite. 5 x 1,34 = 6.7µ

 

Donc oui, avec 4.3µ comme taille de pixel, tu sous échantillonne un peu la tâche de diffraction, mais pas grave du tout en ciel profond, d'autant que la turbulence et les défauts de suivit vont un peut noyer tout ça.

 

Pour le planétaire l'échantillonnage est plus critique et là on doit vraiment considérer le pouvoir de séparation de l'instrument et à la longueur d'onde la plus courte utilisée.

Modifié 5 février 2016 par olivdeso

[bebert22]

Bonsoir,

 

Non Christian je n'ai pas fais ce topic pour faire du planétaire, mais pour parler d'échantillonnage en général, en planétaire ainsi qu'en CP. Pour te répondre je ne crois pas qu'il soit déconseillé de faire du planétaire avec un APN, j'ai d'ailleurs vu sur le forum de belles performances en planétaire par projection oculaire.

 

Merci olivdeso pour ta réponse, mon F/D est de 4. C'est donc encore pire?

Donc l’échantillonnage est important uniquement en planétaire?

 

Je pensais susciter plus de curiosité que cela avec ce poste

[bebert22]

[litobrit]

Ce qu'il faut c'est avoir des pixels suffisamment petits pour ne pas perdre de résolution par rapport à ce que peut te donner ton instrument, ta monture et ta turbulence et suffisamment grands pour obtenir le meilleur rendement des photosites.

Trop petits, il faudra poser plus longtemps, trop grands, la résolution sera moins bonne car les fins détails disponibles au plan focal seront pixelisés.

Et puis surtout, à moins que veuilles faire des posters, ne pas oublier que tu vas regarder ton image de 5200 pixels sur un écran de 1920 pixels, donc ne pas trop se prendre le chou avec cet échantillonnage très à la mode et mis à toutes les sauces.

[olivdeso]

oui 0,88" par pixel en ciel profond c'est impeccable.

 

C'est déjà bien exigeant pour la monture qui doit guider à 0,44" rms donc.

 

avec l'AZ-EQ6 et un tube pas trop long/pas trop lourd, ça devrait bien se passer

 

Bien sur il y aura un peu à travailler pour arriver à 0,44"rms environ, et ça marchera pas tous les jours, mais tu as un setup cohérent.

 

En ciel profond on utilise des échantillonnages de 0,5" à plusieurs secondes d'arcs. Autour de 1" à 2" par pixel c'est bien.

 

En dessous de 1" par pixel, ça commence à être tendu pour le guidage, la turbulence...

[Tyco]

Bonjour Olivier,

 

il y a une règle empirique qui dit qu'ils doivent être de 1,34 x plus petit que le F/D

--> Etonnant, la focale a bien son mot à dire non ?

 

 

Sais tu ce qui fais le "spot diagram" d'un instrument ?

 

Pas sûr que ce soit que la tâche de diffraction.

Mes connaissances en optique sont trop limitées pour répondre.

 

Selon les lunettes, ca va par exemple de 7 µm à plus de 10 µm pour le même F/D et le même diamètre, selon la qualité optique.

 

Par exemple pour ma lunette de 80/480 mm, la diffraction est à 480e3*tan(1.5arcsec*pi/180/3600) = 3.5 µm. Pourtant, mes étoiles doivent faire autour de 8 µm puisque je mesure une FWHM de 0.9 pix dans les conditions les plus favorables (avec des pix de 9 µm).

 

Christophe

Modifié 4 février 2016 par Tyco

[JMDSomme]

je m'incruste car pour moi aussi cette question d'échantillonnage est obscure !

[olivdeso]

Bonjour Olivier,

 

il y a une règle empirique qui dit qu'ils doivent être de 1,34 x plus petit que le F/D

--> Etonnant, la focale a bien son mot à dire non ?

 

 

Sais tu ce qui fais le "spot diagram" d'un instrument ?

 

Pas sûr que ce soit que la tâche de diffraction.

Mes connaissances en optique sont trop limitées pour répondre.

 

Selon les lunettes, ca va par exemple de 7 µm à plus de 10 µm pour le même F/D et le même diamètre, selon la qualité optique.

 

Par exemple pour ma lunette de 80/480 mm, la diffraction est à 480e3*tan(1.5arcsec*pi/180/3600) = 3.5 µm. Pourtant, mes étoiles doivent faire autour de 8 µm puisque je mesure une FWHM de 0.9 pix dans les conditions les plus favorables (avec des pix de 9 µm).

 

Christophe

 

Pour moi, la PSF ne dépend que du F/D.

 

à F/D 6 effectivement c'est 8µ dans le vert

 

Voir le rapport de test d'une 80/480 F6

http://airylab.com/contenu/mesures/astro/rapport%202013-20002-a.pdf

 

Tu as les infos sur le site d'AiryLab

 

http://www.airylab.net/index.php?option=com_content&view=article&id=8&Itemid=29

 

 

Donc si tu trouve 8µ en pratique, c'est plutôt bon signe.

 

 

Edit : je m'étais trompé ci dessus, il faut multiplier par 1.34, j'ai corrigé:

 

 

Pourquoi 1.34 si tu multiplie le F/D par 1.34, ça te donne le diamètre de la PSF.

 

Par exemple 6 x 1.34 = 8

 

Ensuite l'idée est d'avoir 2 pixels environ pour le diamètre de la PSF. -> donc pixels de 4µ environ pour un F/D6

 

Un post de Rolland Christen où il en parle :

 

Matching pixel size basically means choosing the right number of pixels per resolvable unit - i.e. the Airy Disc. In the case of a 6" F7.5 refractor the Airy disc size is 10 microns (Airy disc size = F-ratio x 1.34 in microns).

 

To adequately sample detail at the highest resolution one needs to have at least 4 pixels to represent the Airy Disc. Therefore an F7.5 focal ratio scope needs to have a 5 micron CCD camera for max resolution. There will be 4 pixels (2 x 2) to represent each smallest detail that you can capture. A 6.8 micron pixel CCD comes close, but a 9 micron CCD would not produce the best resolution for this focal ratio.

 

The mistake most amateurs make is to compress their scope down to a faster focal ratio to get more light and shorten the exposure time. However, this does not provide you with optimum resolution and actually does not produce any more signal/noise than what you get at the slower longer focal ratio.

 

Rolando

 

http://www.astromart.com/forums/viewpost.asp?forum_post_id=687744&poll_id=&news_id=&page=

 

 

La deuxième partie de son post à propos du SNR qui est lié au diamètre et pas au F/D, est aussi extrèmement interessante.

 

 

En planétaire aussi tu peux simplifier les formules (voir ma signature) et tu obtiens un F/D directement proportionnel à une taille de pixel (et inversement) pour un échantillonnage donné et une longueur d'onde donnée.

 

Par exemple avec les formules simplifiées on a:

 

 

1) Le pouvoir spératateur à la limite de difraction est

 

lambda / 4.75 x D donc l'échantillonnage optimal sera e > lambda/8.7D

 

2) La formule de l'échantillonnage

 

e = 206/F x p

 

-> Tu en tirre F/D > 206 p x (8.7/lambda)

 

à 400nm F/D > 4.48 p

 

-> si tu prends F/D = 5p ça va et c'est facile à se rappeler sur le terrain.

 

(c'est ce que j'ai mis dans ma signature. ça donne un échantillonnage de x2.23. Tu peux aussi prendre 6 ou 7 pour suréchantillonner un peu.)

Modifié 5 février 2016 par olivdeso