photométrie APN / ISO : Signification des mesures

[jim]

Je continue de calibrer mon équipement et c'est plus compliqué que j'imaginais.

Naïvement je pensais qu'une mesure de magnitude à 400iso, 800iso, 1600iso devait être la même, mais non... et là je ne comprends pas grand chose.

 

Conditions de prises de vue pour RX And le 17/01/2016

4 étoiles de référence AAVSO

Pour chaque groupe

6 poses de 10s en AltAz (Nexstar Evolution +Vixen R200SS)

9 darks

9 flats

9 flats darks

NB : aucune étoile de référence n'est saturée <4095

 

On "mélange comme il faut en TriG (couche verte uniquement)" dans Astroart 6.0 et on obtient

400iso : 13.692mg+-0.020mg

800iso : 13.828mg+-0.028mg

1600iso : 13.493mg+-0.035mg

la première vue a été prise à 21h50, la dernière à 21h54

 

Bien sur j'ai vérifié la courbe dans AVVSO, les mesures sont en plein dedans...

seulement voilà il y a 0.335mg d'écart !!!! quand à la précision elle ne signifie pas grand chose...

Sans viser le centième de magnitude, j'espérais au moins +-0.05mg et non +-0.16mg , dans ce cas autant tout faire en visuel.

 

Problème de traitement, APN (Sony NEX-3N), de ciel... autre !!!

[Gribol]

Salut,

 

Avec 10 secondes de pose unitaire, tu as surement du scintillement qui provoque une forte dispersion des mesures.

Tu peux refaire ton test avec des poses unitaires de 30 secondes et voir si cela disperse autant.

 

Ensuite, 10 secondes de pose unitaire avec un 200mm et un APN donc pas sensible, pour mesurer magnitude 13, je pense que tu es trop gourmand.

Quel est ton rapport signal sur bruit sur une brute prétraitée pour ton étoile à mesurer (en faisant un centroïde par exemple) ?

A mon avis il faut que tu poses plus longtemps.

 

Marc

[cmltb612]

Salut,

 

Tout comme Gribol.

10 secondes c'est très court, et 9 images également ; ça ne permet pas de moyenner, d'où les écarts.

Tu as deux possibilités :

1 - poser plus longtemps : au moins 60 secondes (jusqu'à 120 sec, pourquoi pas) pour évitement la scintillation, en défocalisant si nécessaire avec un iso=100 pour éviter de saturer,

2 -obtenir davantage de poses : 100x10sec par exemple. De là, tu traces une courbe et la moyenne doit parler d'elle-même, ou tu fais du binning temporel pour obtenir 60sec, par exemple.

 

Aussi : attention de rester dans la zone de réponse linéaire du capteur (70% max de la valeur de saturation), et de demeurer à 100 ou 200 iso max ; au-delà de 200 iso, voire 400, u ne fais que rajouter du bruit à la mesure.

 

Pour calibrer ta chaîne de mesures, rien de tel que de faire des séries sur une étoile relativement brillante (mag 8-10), de classe G et stable (variation de l'ordre de 0.001 ....) et localisée au =-dessus de 50deg d'alt pour minimiser l'effet airmass. Ensuite, tu joues sur les paramètres un par un, nuit après nuit.

 

c

[jim]

Bien noté, en plus il faut savoir que les images sont prises en AltAz sur une monture Nexstar Evolution. Efficace, pratique,... mais il faut se limiter à 15s par poses et encore !!!

 

Bon, j'ai repris l'ensemble de mes mesures en sélectionnant les 4 meilleures sur les 6 ce qui fait une pose de 40s au global.

Les résultats sont nettement plus cohérents, et effectivement il ne faut pas grand chose pour se retrouver dans les choux!!!

 

D'abord un petit graphique des mesures en 400, 800 et 1600iso

 

 

Ensuite le détail tableau des mesures de RX And en 400, 800 et 1600iso pour les mesures AAVSO-CCD

 

 

Maintenant concernant le décrochement à 1600iso ???

 

Quels sont les écarts sur les darks en 200/400/800/1600 iso parce que avec le Sony c'est du 128,xxxx ?

 

Encore merci pour vos conseils

[cmltb612]

Salut Jim,

 

Qq bricoles à propos de ton précédent post.

 

C'est sur que ça décroche à 1600 iso, et même à 800 dans une moindre mesure. Il vaut mieux ne pas aller chercher par là ; les chiffres sont simplement tripatouillés en interne de façon artificielle par la machine, mais il n'y a pas davantage de signal à traiter à 1600 iso qu'à 200.

 

Par ailleurs, pas certain que ton soft de traitement soit capable de dialoguer correctement avec tes images, dans le cadre d'une photométrie faite avec un apn ; si tu regardes bien tes tableaux, évidement les valeurs adu ont monté, à 1600 iso ... ce qui semble bien ... mais le SN a aussi augmenté, selon le soft.

Ce qui est faux ; au mieux le SN est identique ; au pire, le bruit a augmenté en interne dans l'apn, et probablement pas de façon linéaire ; le SN réel a surement baissé, contrairement à ce que pense le soft d'analyse. D'où une possible baisse détectée en mag.

 

Enfin, tu dis que tu as choisi d'éliminer certaines valeurs ; mais sur quel critère te baser pour faire cela ? Présentement, tu peux sans doute te le permettre parce que tu as une idée de la courbe finale et que ta variable est régulière ; mais si tu images une variable inconnue, comment faire pour enlever des valeurs ? Vas-tu enlever les valeurs qui s'écartent le plus des autres valeurs ? Ok, mais si ta variable montre un flare ? ou une baisse très courte ?

C'est à éviter ;-)

 

Ne peux-tu faire basculer un peu ta monture pour la rendre EQ ? Ce serait bien !

 

Bravo pour ces tentatives ; tu as d'autant plus de mérite d'arriver à qq chose. Bon courage pour la suite !

 

PS : en défocalisant un peu tu pourras surement augmenter ton temps de pose. En général, les logiciels de photométrie ne sont pas très regardant sur la forme des étoiles, et même des étoiles oblongues vont bien aussi ; du moment que tout le flux est dans le cercle interne,ça passe bien.

 

c

[jim]

Chris

 

Quelques commentaires

- Concernant le choix des images : c'est simple j'ai sélectionnée celles qui avait des étoiles les plus rondes possible !

- Concernant la mise en Eq, c'est vraiment si ce je n'ai pas le choix car cette petite monture est un vrai bonheur question utilisation en milieu urbain car je ne vois pas grand chose. Si l'entrainement n'est pas top le pointage est efficace. En bref, J'initialise sans trop savoir sur 3 étoiles brillantes directement sur l'écran de APN (je n'utilise plus d'oculaire) et toc la monture est prête. Ensuite j'ai l'objet systématiquement centré. Avec AstroPlanner je passe facilement d'un objet à l'autre et j'ai surtout la simulation de positions de ma monture AltAz et de ce que je vais voir sur l'écran de APN.

 

Maintenant les choses sérieuses :

- le Flux est le même à 200iso ou à 1600iso, on est bien d'accord, mais j'aimerai avoir une procédure pour déterminer quelle est la sensibilité optimale (en fait le gain optimal) et effectivement ça ne peux pas être le S/N car il augmente avec la sensibilité donc à 16000Iso c'est là que le gain est maximal!!!.

Peut-être du coté des bias, des darks il y a des choses à faire,... ?

[cmltb612]

Chris

 

Quelques commentaires

- Concernant le choix des images : c'est simple j'ai sélectionnée celles qui avait des étoiles les plus rondes possible !

- Concernant la mise en Eq, c'est vraiment si ce je n'ai pas le choix car cette petite monture est un vrai bonheur question utilisation en milieu urbain car je ne vois pas grand chose. Si l'entrainement n'est pas top le pointage est efficace. En bref, J'initialise sans trop savoir sur 3 étoiles brillantes directement sur l'écran de APN (je n'utilise plus d'oculaire) et toc la monture est prête. Ensuite j'ai l'objet systématiquement centré. Avec AstroPlanner je passe facilement d'un objet à l'autre et j'ai surtout la simulation de positions de ma monture AltAz et de ce que je vais voir sur l'écran de APN.

 

Maintenant les choses sérieuses :

- le Flux est le même à 200iso ou à 1600iso, on est bien d'accord, mais j'aimerai avoir une procédure pour déterminer quelle est la sensibilité optimale (en fait le gain optimal) et effectivement ça ne peux pas être le S/N car il augmente avec la sensibilité donc à 16000Iso c'est là que le gain est maximal!!!.

Peut-être du coté des bias, des darks il y a des choses à faire,... ?

 

 

Jim,

 

A propos de ta monture, si tu la bascules de 45deg pour la mettre en mode EQ les automatismes de pointage sont perdus ? C'est un peu dommage d'être limité à 15 sec de pose ; en photométrie, ça limite beaucoup les possibilités.

 

A propos de flux, si tu fais dans chaque tableau flux max/flux min, tu n'obtiens pas le même rapport pour chaque sensibilité (ex à 1600 iso : 2757/440= ... ) ; ceci n'augure pas grand chose de bon pour les données.

 

Une requête sur ADS avec photometry+DSLR renvoie aux document suivants :

 

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?db_key=AST&db_key=PRE&qform=AST&arxiv_sel=astro-ph&arxiv_sel=cond-mat&arxiv_sel=cs&arxiv_sel=gr-qc&arxiv_sel=hep-ex&arxiv_sel=hep-lat&arxiv_sel=hep-ph&arxiv_sel=hep-th&arxiv_sel=math&arxiv_sel=math-ph&arxiv_sel=nlin&arxiv_sel=nucl-ex&arxiv_sel=nucl-th&arxiv_sel=physics&arxiv_sel=quant-ph&arxiv_sel=q-bio&sim_query=YES&ned_query=YES&adsobj_query=YES&aut_logic=OR&obj_logic=OR&author=&object=&start_mon=&start_year=&end_mon=&end_year=&ttl_logic=OR&title=&txt_logic=OR&text=photometry+dslr&nr_to_return=200&start_nr=1&jou_pick=ALL&ref_stems=&data_and=ALL&group_and=ALL&start_entry_day=&start_entry_mon=&start_entry_year=&end_entry_day=&end_entry_mon=&end_entry_year=&min_score=&sort=SCORE&data_type=SHORT&aut_syn=YES&ttl_syn=YES&txt_syn=YES&aut_wt=1.0&obj_wt=1.0&ttl_wt=0.3&txt_wt=3.0&aut_wgt=YES&obj_wgt=YES&ttl_wgt=YES&txt_wgt=YES&ttl_sco=YES&txt_sco=YES&version=1

 

Essaye celui-ci, par exemple (bonnes réponses à tes questions, je pense).

 

http://arxiv.org/pdf/1501.04778v3.pdf

 

Bonne journée

c

[jim]

Bonsoir

 

Concernant le modes Eq, j'attends que les tables équatoriales pour les Nexstar EVolution soient disponibles et surtout à quel prix !!!! De toute façon vu la qualité du ciel, il sera difficile de dépasser les 30s... c'est d'ailleurs ce qui m’interroge sur l'utilité d'une table équatoriale.

 

Pour les flux, j'ai une autre série qui est plus cohérente entre 400iso et 6400 iso, mais je vais devoir en refaire une autre, en étant très vigilant.

 

Merci pour le lien, je vois page 12, que les écarts sont de l'ordre de 0.1mg. j'étais peut-être trop ambitieux!...

Mais peut-être que le fait de travailler sur plusieurs sensibilités ISO serait un moyen de fiabiliser les mesures en les comparant ?

 

jm

[cmltb612]

Bonsoir

 

Merci pour le lien, je vois page 12, que les écarts sont de l'ordre de 0.1mg. j'étais peut-être trop ambitieux!...

 

jm

 

Salut Jim,

 

Je travaille également avec un APN : quand le ciel est bien stable et les poses suffisamment longues, on atteint très largement en précision 0.03 à 0.02, voire 0.01 mag (exotransits) sur des étoiles pas trop faibles avec 100mm de diamètre depuis une petite "banlieue" (50000 hab). Les facteurs limitants sont la pollution lumineuse, la Lune et les nuages d'altitude.

 

Quand il y a nécessité impérieuse de précision, je fais 30 km et ça va beaucoup mieux.

 

Le temps de pose est important : plus tu poses longtemps, plus tu augmentes le SN.

 

Par ailleurs, puisque tu es photométriste dorénavant , et que la beauté des images t'importe peu, rien ne t'empêche de mettre un filtre vert de photométrie en avant de ton APN de façon a gicler l'essentiel de la pollution lumineuse.

 

Bonne journée,

c

[Thierry Legault]

Aussi : attention de rester dans la zone de réponse linéaire du capteur (70% max de la valeur de saturation), et de demeurer à 100 ou 200 iso max ; au-delà de 200 iso, voire 400, u ne fais que rajouter du bruit à la mesure.

 

ah non, ça c'est une erreur ! Le fait de monter en iso ne peut pas dégrader le RSB. Il y a évidemment amplification de la mesure (signaux et bruits inclus), mais du point de vue photonique et thermique le réglage iso ne change rien, par contre pour le bruit de lecture, monter en iso le fait baisser (s'il est mesuré en valeur absolue : en électrons), surtout chez Canon qui a une diminution du bruit de lecture très marquée entre bas et hauts isos. C'est pour ça qu'on conseille de déterminer le réglage iso optimal (on en parle régulièrement ici), en regardant où est le coude du bruit de lecture.

 

Très clairement, chez Canon monter en iso (jusqu'à la valeur optimale, variable selon l'appareil mais autour de 1600 en général) améliore le RSB et c'est très sensible quand le signal est faible et/ou qu'on cherche la précision de la mesure.

 

Pour ce qui est de la linérarité, j'ai fait des mesures (chez Canon aussi) et on est linéaire sur toute la plage. On peut prendre une petite marge de sécu évidemment, mais les constructeurs la prennent déjà et 70% c'est inutilement conservateur.

 

[cmltb612]

 

Pour ce qui est de la linérarité, j'ai fait des mesures (chez Canon aussi) et on est linéaire sur toute la plage. On peut prendre une petite marge de sécu évidemment, mais les constructeurs la prennent déjà et 70% c'est inutilement conservateur.

 

 

Salut Thierry,

 

Je n'ai pas fait de mesures, mais je lis ce que les autres publient, et il est certain que la certitude n'est pas absolue.

 

Page 4 ici (notamment ; texte récent déjà cité dans ce fil) :

 

http://arxiv.org/pdf/1501.04778v3.pdf

 

Le texte donne des précisions intéressantes.

 

Il y a d'autres papiers qui vont dans ce sens-là, et d'autres qui vont dans ton sens.

 

Celui-ci par exemple, qui propose de travailler à 1600iso, et qui propose même de ne pas systématiquement rejeter le jpeg ... Et effectivement, il m'est déjà arrivé de mesurer des images obtenues dans ce format, et les résultats étaient cohérents.

 

http://www.mnassa.org.za/html/Apr2015/2015MNASSA..74..Apr..65.pdf

 

 

Il y a assez de dynamique avec ces APN, de toute façon, pour ne pas se risquer dans des zones ou l'incertitude est (presque) certaine.

 

c

[Thierry Legault]

oui, il est vrai qu'en montant en iso la dynamique diminue. En fait je suis parti du principe qu'on était limité en signal et qu'il était alors intéressant de monter en iso. Mais si on peut poser assez longtemps (et qu'on a assez de flux) pour remplir une bonne partie de la dynamique tout en restant à bas iso, c'est la meilleure solution

[Fred_76]

Attention, avec les Canon notamment, le traitement des images n'est pas le même quand on augmente le temps de pose.

 

Sur mes deux 1000D (dont les RAW sont codés sur 12 bits), la saturation se fait à 4037 ADU pour des poses jusqu'à 9 secondes, et chute à 3652 ADU pour les poses de 10 secondes ou plus, quelque soit le réglage ISO.

 

Ces valeurs sont les mêmes sur mes deux boitiers 1000D (l'un non modifié, l'autre défiltré) et elles affectent les pixels saturés ainsi que les points chauds. C'est donc nécessairement un effet du traitement du signal en interne et non un défaut du capteur.

 

On sait que les Sony A7s traitent aussi différemment les RAW pour les poses de plus de 30 s (application d'un filtre passe bas - star eater).

[cmltb612]

Ben on est tous d'accord ! ;-)))

[jim]

Oh là tu es bien gentil Chris, mais avant d'être un "photométriste" , il y a du chemin à faire…

 

Je suis fasciné par la technologie liée à la photo numérique car derrière l’aspect « artistique » se cache un aspect mathématique particulièrement sophistiqué… avec des conséquences qui vont parfois à contre sens de ce que j’avais compris ou imaginé...

De plus, l’utilisation de l’appareil photo comme outil de mesures est également surprenant et en particulier son aspect statistique que je trouve très déconcertant.

 

J’avoue que l’onde lumineuse qui chemine à travers l’espace et qui est capable de laisser un peu de son passage en se partageant en 3 couleurs sur le capteur d’un monde nanométrique pour ne pas dire quantique me laisse particulièrement perplexe…

 

Tout ça pour confirmer ce que disait Thierry : j’ai constaté sur le Sony que le RSB augmente bien avec les ISO, idem pour la diminution du bruit de lecture, que les bas ISO sont un peu cafouilleux mais je refais toute une batterie de tests pour regarder plus précisément tout ça.

 

Encore merci à tous :)