Mieux comprendre l'échantillonnage

[Hiroshiman]

Salut,

 

J'essaye de me familiariser avec la notion d'échantillonnage pour mieux comprendre dans quelle mesure mon matos est/sera adapté à la photo du ciel profond et je bloque un peu.

 

J'ai lu plusieurs sites et j'ai retenu et fais une synthèse de ces deux là:

http://www.avex-asso.org/dossiers/wordpress/?page_id=158&lang=fr_FR

http://astro.dialou.fr/techniques/astrophotographie/echantillonnage/

 

Avec une 80/500 avec réducteur 08, donc Focale 400, j'obtiens une résolution R de 1.7''. Donc j'aimerais bien pouvoir échantionner + ou - à 0.85'' sans turbulence et à 1.5'' avec une turbulence de 3'' (selon le site Avex-asso je devrais plutôt prendre 1 tiers du pouvoir séparateur du télescope, valeurs d'échantillonnage un peu plus basses, mais contentons nous de ça pour le moment).

 

Avec mon Nikon D3300 (Pixels de 3.8 microns) j'ai un échantillonnage effectif de 1.95'' à 400mm de focale, donc je suis déjà en sous échantionnage, avec 500mm de focale je suis à 1.5'' ce qui est mieux, mais pas top. Ma focale idéale est de 521mm si je considère une turbulence à 3''.

 

Comment se fait-il qu'on voit toutes ces belles images prises avec des EOSxxx et autres qui ont des pixels plus gros ? Vu qu'on veut garder un FD rapide et un grand champ. De toutes évidence il me faudrait des pixels plus petits, or il n'y a pas beaucoup plus petit que 2 microns à ce que j'ai lu. Est-ce que ça veut dire qu'aucun imageurs n'est réellement adapté à des focales si courtes ? Ou est-ce que je n'ai rien compris ?

 

D'autre part, je ne vais pas changer mon Nikon (pas de sous), je pose la question pour essayer de comprendre un peu mieux la logique qui se cache derrière l'échantillonnage.

 

Thx

[olivdeso]

En ciel profond, il faut pas se faire trop de noeuds au cerveau. Tu fais ce que tu peux avec la turbu environnante...

 

Bien sur si la turbu est constamment à 3", échantillonner à 0,4" est inutile, mais ça ne dégradera pas les photos pour autant. Juste des temps de pose unitaire inutilement long.

 

Une FWHM de 3 pixels est un bon compromis en général. Mais avec 4 ou 5 pixels on gagne encore en définition, d'autant qu'il y a des jours meilleurs que d'autre et là on est content d'avoir un échantillonnage un peu serré quand on aime les petites cibles.

 

à l'opposé, 1 pixel de FWHM peut rendre les étoiles carrées si la turbu est très basse, l'optique très bonne, et le suivit très bon. ça arrive avec des courtes focales de qualité sur des montures qui ont un bon suivit. Dans ce cas on fait du drizzle au traitement et dithering à la prise de vue comme d'hab.

 

Bref entre 1 et 6 pixels de FWHM, ça va en général, au delà tu peux commencer à penser à changer de matériel éventuellement.

[christiand]

j'ai un échantillonnage effectif de 1.95'' à 400mm de focale, donc je suis déjà en sous échantionnage, avec 500mm de focale je suis à 1.5'' ce qui est mieux

Comme dit Olivier il ne faut pas trop de soucier de la FWHM avec une courte focale. Tu fais bien la MAP et zou...

A mon sens un échantillonnage de 1.9 ou 1.5"/pix c'est très bien à cette focale. Tu as en theorie beaucoup de résolution pour une image grand champ. Nombreux sont les amateurs qui font de belles images à 2 ou 2.5"/pix.

 

Christian

[AstroNOTE-Guillaume]

oui je pense que tout les calcul que tu fais sont très intéressent et instructif mais en règle général il ne faut pas se poser autant de question.

Comme tu l'as dit on a pas besoin d'avoir un matériel ultra optimisé coté échantillonnage pour faire de belle photo!

 

Moi j'utilise surtout l'échantillonnage comme référence (je cherche plutot une fouchette) pour déterminer si je risque d'avoir des filés d'étoiles et pour savoir si il faut un bon guidage ou pas.

A savoir plus il sera haut mois l'imageur sera sensible au suivit hasardeux.

 

il est aussi intéressent pour déterminer le champ globale du capteur.

 

Après on peut aller plus loin comme tu as pu le signaler pour déterminer l'impacte de la turbulence mais là je ne suis pas assez calé et ça ne m'empêche pas de faire de la photo!

Modifié 28 mai 2016 par carbune

[olivdeso]

Effectivement, l'échantillonnage doit être cohérent par rapport au suivit de la monture et inversement.

Il ne faut pas que la monture introduise une erreur de plus d'1/2 pixel environ, sinon ça se verra.

 

C'est surtout en planétaire qu'on va optimiser finement l'échantillonnage.

[Hiroshiman]

En ciel profond, il faut pas se faire trop de noeuds au cerveau. Tu fais ce que tu peux avec la turbu environnante...

 

Bien sur si la turbu est constamment à 3", échantillonner à 0,4" est inutile, mais ça ne dégradera pas les photos pour autant. Juste des temps de pose unitaire inutilement long.

 

Une FWHM de 3 pixels est un bon compromis en général. Mais avec 4 ou 5 pixels on gagne encore en définition, d'autant qu'il y a des jours meilleurs que d'autre et là on est content d'avoir un échantillonnage un peu serré quand on aime les petites cibles.

 

à l'opposé, 1 pixel de FWHM peut rendre les étoiles carrées si la turbu est très basse, l'optique très bonne, et le suivit très bon. ça arrive avec des courtes focales de qualité sur des montures qui ont un bon suivit. Dans ce cas on fait du drizzle au traitement et dithering à la prise de vue comme d'hab.

 

Bref entre 1 et 6 pixels de FWHM, ça va en général, au delà tu peux commencer à penser à changer de matériel éventuellement.

 

Comme dit Olivier il ne faut pas trop de soucier de la FWHM avec une courte focale. Tu fais bien la MAP et zou...

A mon sens un échantillonnage de 1.9 ou 1.5"/pix c'est très bien à cette focale. Tu as en theorie beaucoup de résolution pour une image grand champ. Nombreux sont les amateurs qui font de belles images à 2 ou 2.5"/pix.

 

Christian

 

oui je pense que tout tes petit calcul que tu fais sont très intéressent et iinstructif mais en règle général il ne faut pas se poser autant de souci comme tu là dis on as pas besoin d'avoir un matériel ultra optimisé coté échantillonnage pour faire de belle photo!

 

Moi j'utilise surtout l'échantillonnage comme référence (je cherche plutot une fouchette) pour déterminer si je risque d'avoir des filés d'étoiles et pour savoir si il faut un bon guidage ou pas.

A savoir plus il sera haut mois l'imageur sera sensible au suivit hasardeux.

 

il est aussi intéressent pour déterminer le champ globale du capteur.

 

Après on peut aller plus loin comme tu as pu le signaler pour déterminer l'impacte de la turbulence mais là je ne suis pas assez calé et ça ne m'empêche pas de faire de la photo!

 

Effectivement, l'échantillonnage doit être cohérent par rapport au suivit de la monture et inversement.

Il ne faut pas que la monture introduise une erreur de plus d'1/2 pixel environ, sinon ça se verra.

 

C'est surtout en planétaire qu'on va optimiser finement l'échantillonnage.

 

Les gars, merci pour vos réponses. Et Carbune, je ne l'ai pas mal pris, mais c'est pas pour faire le malin les calculs, c'est vraiment pour me coucher moins bête

J'aime comprendre avant d'attaquer une tâche. Il y a quelques mois OrionRider m'avait expliqué pourquoi il n'y avait aucun intérêt à mettre une lunette en parallèle d'un C8, pour ce que j'ai l'intention de faire, et qu'il serait intéressant de constater quel serait mon échantillonnage lors des prises de vues. En fait ça m'a passionné de lire les explications s'y rapportant, et je les ai bien intégrées en les mettant en rapport avec mon matos à venir. (et du coup j'ai compris pourquoi on échantillonne à 44000 sur un CD :-) How cool is that ?!)

 

Encore une fois, merci à tous !

[olivdeso]

(et du coup j'ai compris pourquoi on échantillonne à 44000 sur un CD :-) How cool is that ?!)

 

C'est bien.

 

Du coup tu peux comprendre ma formule pour l'échantillonnage planétaire (exactement le même principe):

 

e = lambda/10D

[AstroNOTE-Guillaume]

Dsl si je me suis mal exprimer, je ne voulais pas dire que tu faisais le malin tkt car moi aussi je me suis posé les même question! mais pour au final me dire qu'il faut juste trouver une cohérence parmi tout ça.

 

DSL si tu as pu croire que je disais que que tu voulais faire la malin c'est pas du tout ça.

 

Comment se fait-il qu'on voit toutes ces belles images prises avec des EOSxxx et autres qui ont des pixels plus gros ?

 

Moi e me suis plutot arrêté à ça pour dire que tu n'as pas besoin de connaitre parfaitement l'échantillonnage pour faire de belle photo

[Hiroshiman]

C'est bien.

 

Du coup tu peux comprendre ma formule pour l'échantillonnage planétaire (exactement le même principe):

 

e = lambda/10D

 

Ha oui! Enfin... non... EOS 10D?

 

Dsl si je me suis mal exprimer, je ne voulais pas dire que tu faisais le malin tkt car moi aussi je me suis posé les même question! mais pour au final me dire qu'il faut juste trouver une cohérence parmi tout ça.

 

DSL si tu as pu croire que je disais que que tu voulais faire la malin c'est pas du tout ça.

 

Moi e me suis plutot arrêté à ça pour dire que tu n'as pas besoin de connaitre parfaitement l'échantillonnage pour faire de belle photo

 

Tu ne t'ai pas mal exprimé, c'est pour ça que je te disais ne pas l'avoir mal pris ;-)

 

Et puis, le budget pour m'acheter une petite lunette SW Equinox 80 c'est pour dans 5 - 6 mois, alors je désespère et je m'occupe comme je peux...

[AstroNOTE-Guillaume]

tu as bien raison de t'occuper! moi je suis en formation pendant 6 mois a 500 km de chez moi donc astro en stand by sauf certain week end mais faut encore qu'il face beau! et là c'est pas gagner

[TIbasic]

tu as bien raison de t'occuper! moi je suis en formation pendant 6 mois a 500 km de chez moi donc astro en stand by sauf certain week end mais faut encore qu'il face beau! et là c'est pas gagner

 

Ouaip, c'est le plus frustrant avec l'astro... Entre les problèmes techniques, matériels, météo, et un emploi du temps a gérer, chaque image est un exploit en soi... C'est pour ça qu'en astro photo, y a une sorte de respect mutuel entre pratiquants (ça fait secte... ), débutants, confirmés, quelque soit le matos, on applaudit !

[jonathan49]

je rebondit sur ce post, ça m'interesse

 

alors qu'elle est le meilleure moyen de gagné en résolution en astrophoto, sans parlé de champs. on augmente la focale ?

 

avec mon 250/1000 et mon canon 1100d je suis a 1.07"/pix (pixel de 5.2)

 

cela voudrait il dire que pour arrivé au mieux de la résolution du setup il faudrait une fwhm similaire ?

 

si je veux gagné en résolution et que je prend une cam avec pixel de 3 je devrai gagné en résolution (sauf problème de fwhm) ?

 

ou alors il vaut mieux changer de tube et donc augmenté le pouvoir séparateur... ?

[Hiroshiman]

tu as bien raison de t'occuper! moi je suis en formation pendant 6 mois a 500 km de chez moi donc astro en stand by sauf certain week end mais faut encore qu'il face beau! et là c'est pas gagner

 

Je partage ta douleur. Moi je laisse le télescope chez mes parents à la campagne parce que le ciel y est vraiment très pur. Et puis bon... mon appart est petit, en ville, et je n'ai pas de voiture pour faire des sorties astro (ni de permis de conduire d'ailleurs...)

 

Ouaip, c'est le plus frustrant avec l'astro... Entre les problèmes techniques, matériels, météo, et un emploi du temps a gérer, chaque image est un exploit en soi... C'est pour ça qu'en astro photo, y a une sorte de respect mutuel entre pratiquants (ça fait secte... ), débutants, confirmés, quelque soit le matos, on applaudit !

 

J'ai pas trouvé le smiley pour les applaudissements :-)

 

je rebondit sur ce post, ça m'interesse

 

alors qu'elle est le meilleure moyen de gagné en résolution en astrophoto, sans parlé de champs. on augmente la focale ?

 

avec mon 250/1000 et mon canon 1100d je suis a 1.07"/pix (pixel de 5.2)

 

cela voudrait il dire que pour arrivé au mieux de la résolution du setup il faudrait une fwhm similaire ?

 

si je veux gagné en résolution et que je prend une cam avec pixel de 3 je devrai gagné en résolution (sauf problème de fwhm) ?

 

ou alors il vaut mieux changer de tube et donc augmenté le pouvoir séparateur... ?

 

Je prends le risque de te répondre et de me tromper, pour tester ma compréhension de la chose, mais je bloque toujours... Je crois que tu souhaiterais que ton échantillonnage soit équivalent à la moitié (environ) de la fwhm, pour récupérer toute l'information disponible en terme de détails en la répartissant sur au moins 2 pixels. J'ai juste ? Dans ton cas en tout cas la focale idéale est de 3890 environ, mais bonjour le temps de pose. Encore une fois, je n'essaye pas de te faire la leçon, j'essaye de tester ma compréhension, espérons que quelqu'un d'autre intervienne et te réponde.

[olivdeso]

Ha oui! Enfin... non... EOS 10D?

 

 

Pour le CD audio, on sait que la bande audio s'éttend de 20Hz à 20000Hz. On va donc prendre une fréquence d'échantillonnage strictement supérieure à 2x la fréquence la plus élevée (= longueur d'onde la plus courte)

 

-> donc > 2x 20000Hz -> on prend 44000 ou 48000 Hz

 

-> Et deuxième point tout aussi important : il faut un filtre passe bas, qui coupe le signal à 20Khz pour que ça marche.

 

 

En photo planétaire c'est pareil :

 

- il faut un filtre passe bas qui coupe tout au dessus d'une certaine longueur d'onde lambda

 

- il faut échantillonner plus de 2 fois plus serré que la résolution du télescope à la longueur d'onde la plus courte que laisse passer le filtre.

 

La résolution d'un télescope à la limite de diffraction est d'environ:

 

Lambda/4.85 D avec Lambda en nm et D en mm.

 

Donc il faut échantillonner plus serré que Lambda / 9.7D

 

D'où m'a formule simple à retenir

 

e = Lambda / 10D

 

Lambda étant la longueur d'onde la plus courte que laisse passer le filtre utilisé.

 

Par exemple un filtre de luminance laisse passer de 400 à 700nm en gros. On va donc prendre lambda = 400nm.

 

En pratique, que ce soit en audio ou en optique, les filtres ne sont pas parfait.

C'est pour ça qu'on prend une petite marche de 10 à 15% par exemple.

(le > 40000 devient 44000 et le >8.7 devient 10).

 

(Aussi l'optique elle même peut filtrer de même que l'atmosphère plus ou moins turbulente vs le temps de pose)

Modifié 29 mai 2016 par olivdeso

[jonathan49]

Je prends le risque de te répondre et de me tromper, pour tester ma compréhension de la chose, mais je bloque toujours... Je crois que tu souhaiterais que ton échantillonnage soit équivalent à la moitié (environ) de la fwhm, pour récupérer toute l'information disponible en terme de détails en la répartissant sur au moins 2 pixels. J'ai juste ? Dans ton cas en tout cas la focale idéale est de 3890 environ, mais bonjour le temps de pose. Encore une fois, je n'essaye pas de te faire la leçon, j'essaye de tester ma compréhension, espérons que quelqu'un d'autre intervienne et te réponde.

 

salut Hiroshiman,

 

en faite tout ce que je veux c'est gagner en détails sur les petites galaxies quitte a prendre un capteur petit et faire de la mosaique au pire pour les grande galaxie type m33.

 

alors soit je tente avec mon 250/1000 de prendre du petit pixel genre la 420ex qui fait des pixels de 4,54ù ou moins la je devrai gagner en résolution ?

sans parler de la fwhm.

 

ou alors le gain ne sera pas au rendez vous et du coup mieux vaut changé de tube... ?

 

merci de ta réponse en tous cas

[Hiroshiman]

salut Hiroshiman,

 

en faite tout ce que je veux c'est gagner en détails sur les petites galaxies quitte a prendre un capteur petit et faire de la mosaique au pire pour les grande galaxie type m33.

 

alors soit je tente avec mon 250/1000 de prendre du petit pixel genre la 420ex qui fait des pixels de 4,54ù ou moins la je devrai gagner en résolution ?

sans parler de la fwhm.

 

ou alors le gain ne sera pas au rendez vous et du coup mieux vaut changé de tube... ?

 

merci de ta réponse en tous cas

 

Moi lu beaucoup de chose aujourd'hui, moi toujours en train d'essayer de décoder ce que Olivdeso écrire à moi (merci d'ailleurs), moi regarder d'un oeil distrait Richard Gasquet foutre sa patée à Kei Nishikori, et moi incapable de te répondre pertinemment. J'vais aller prendre un cachet pour le mal de tête. Peut être que demain je comprendrais mieux, mais je ne sais pas pourquoi, j'en doute.

[olivdeso]

Ou encore plus petit en pixel, comme la ZWO1600 par ex.

 

 

Le truc c'est qu'il faut aussi et surtout que le reste suive :

 

- monture qui suive au autoguide bien

- tube parfaitement collimaté, à température et et correcteur adéquat

 

Et le ciel aussi évidement.

 

Tu ne peux pas parler de résolution sans FWHM. C'est la FWHM qui va te faire la résolution au final.

 

Donc si tu as un ciel calme, ça vaut le coup de descendre en échantillonnage.

 

Avec l'EQ6 je resterais vers 0,7 à 0,8" environ. Donc pixels de 3,7.

 

Plus bas le gain va être minime si il y en a un.

 

Christian est à 0,5" environ, mais il a une monture qui suit très bien et un ciel très calme pour la plaine. C'est un peu le max possible en longue pose en plaine.

[jonathan49]

merci olideso, c'est bien ce que je pensai

 

pour le guidage pas de soucie il faudra qu'elle suive et si ça fonctionne pas je persisterai !!!

pour le tube ok peut être un peu de boulot, a voir

 

et pour la fwhm ici a Angers je tourne entre 2.2 et 3.5 mais je compte déménager surement dans les hautes alpes ou j'ai tourné entre 1.2 et 1.5 l'année dernière avec une humidité assez énorme. donc pour la fwhm je pense être assez large

 

en tous cas merci ça confirme ce que je pensai

 

pour l'asi 1600 je sais pas si ça vaut vraiment le coup, il y a pas assez de résultat pour l'instant et de ce que j'ai vu sortir c'est pas du niveau d'une ccd... a voir mais je suis dubitatif.

[jonathan49]

merci olideso, c'est bien ce que je pensai

 

pour le guidage pas de soucie il faudra qu'elle suive et si ça fonctionne pas je persisterai !!!

pour le tube ok peut être un peu de boulot, a voir

 

et pour la fwhm ici a Angers je tourne entre 2.2 et 3.5 mais je compte déménager surement dans les hautes alpes ou j'ai tourné entre 1.2 et 1.5 l'année dernière avec une humidité assez énorme. donc pour la fwhm je pense être assez large

 

en tous cas merci ça confirme ce que je pensai

 

pour l'asi 1600 je sais pas si ça vaut vraiment le coup, il y a pas assez de résultat pour l'instant et de ce que j'ai vu sortir c'est pas du niveau d'une ccd... a voir mais je suis dubitatif.

[Hiroshiman]

 

- il faut échantillonner plus de 2 fois plus serré que la résolution du télescope à la longueur d'onde la plus courte que laisse passer le filtre.

 

La résolution d'un télescope à la limite de diffraction est d'environ:

 

Lambda/4.85 D avec Lambda en nm et D en mm.

 

Donc il faut échantillonner plus serré que Lambda / 9.7D

 

D'où m'a formule simple à retenir

 

e = Lambda / 10D

 

Lambda étant la longueur d'onde la plus courte que laisse passer le filtre utilisé.

 

Olivdeso, ta formule est facile à retenir, à tel point qu'elle a retenue toute mon attention. D c'est mon diamètre je suppose, vu que tu parle du pouvoir de résolution.

 

Donc dans mon cas il s'agit de 450nm / 10*80mm = 0.5'' par pixel?

 

Je suis désolé si je suis pesant... J'essaye vraiment de faire de mon mieux

[olivdeso]

oui c'est bien ça avec un filtre qui coupe à 450nm. (comme un minus violet ou un UHC par ex).

 

Avec un filtre de luminance il faudrait prendre 400nm.

 

Sans filtre, 380nm environ pour une lunette.

 

utile e planétaire pour donner une idée de l'échantillonnage min. On peut échantillonner plus bien sur. On ne gagnera pas en détail, mais parfois le traitement est plus facile. (allignement sur Mars par ex)

[Hiroshiman]

oui c'est bien ça avec un filtre qui coupe à 450nm. (comme un minus violet ou un UHC par ex).

 

Avec un filtre de luminance il faudrait prendre 400nm.

 

Sans filtre, 380nm environ pour une lunette.

 

utile e planétaire pour donner une idée de l'échantillonnage min. On peut échantillonner plus bien sur. On ne gagnera pas en détail, mais parfois le traitement est plus facile. (allignement sur Mars par ex)

 

Le 380nm vient de ce que les lentilles de la lunettes sont capables de restituer? Leur limite en quelque sorte ?