nouveauté Qhy183m

[Dilwivit]

Hello c'est encore moi qui se pose plein de question bete ,

 

là j'aimerai vous interroger sur le choix de la camera pour astrophotographie le plus nomade et qualitatif possible .

 

base de l’énoncé :

- je dispose d'une lunette , F/D 5.9 Focale 355 mm , pouvoir séparateur de 1,9" .

- je veux pouvoir faire de la photo qui exploite au mieux cette optique avec un seeing compris entre 2" et 4" de fwhm .

-Négligeons pour l'instant la problématique du guidage , faisons l’hypothèse que le guidage sera bon.

-a priori la lunette provoque un gros vignettage avec capteur audela de l'APSC . donc on se limitera à ce format de capteur

-le capteur doit etre monochrome

-le capteur doit etre refroidi .

-le capteur doit etre compatible avec une roue à filtre .

-l'utilisation sera du ciel profond .

 

Ceci me définit un cahier des charges .

 

1) calcul de la résolution .

avec cette lunette avec une formule de Nyquist corrigé à 1/3 sur le site astronomy tools on se rends compte que pour fwhm entre 2" et 4" , la résolution optimum doit être de 0.67" ce qui nous donne une taille de pixel de 1,2µm . c'est très très petit et je ne sais pas si cela existe .

 

2) pour revenir à des valeurs de pixels plus réaliste il faut que j'augmente la focale . Dans mon cas deux possibilité : prendre une barlow ou un kit de transformation vers une lunette de 76mm et une F/D de 570 mm .

si je rajoute une barlow x 2 , la taille de pixel optimale remonte à 2,4 µm , c'est deja mieux mais mon rapport F/D devient 11,8 .

- si j'utilise le kit de transformation vers une 76mm et une focale de 570 mm avec un F/D de 7.5

la taille de pixel optimale devient 1,9µm . ca reste vraiment petit mais une barlow de 1,15x la taille de pixel optimal remonte à 2,4 µm et mon rapport F/D devient 8,625 ce qui est mieux que 11,8 .

 

3) à partir du moment où je décide de partir sur une taille de pixel de 2,4µm et que le format doit etre plus petit que APSC , je regarde les principaux fabricants et je réalise que seul les capteurs à base de CMOS proposent cette taille . et que ces derniers sont QHY et ZWO . J’élimine ZWO dans un premier temps du fait de leur solutions logiciels que je trouve un peu ...complexe... et me concentre sur QHY

 

et là je decouvre la QHY183M , qui est un capteur de 13.3mm x 8.9mm , de 20 Mpix , monochrome et refroidi de 440 g et avec un prix contenu ( par rapport à ce que j'ai pu voir ailleurs )

 

J'y vois donc un bon candidat et je refait l'exercice inverse avec ce capteur pour verifier mes resolutions effectives dans differentes configuration ( rappel : la resolution optimale doit etre de 0.67"/pixel et ne pas monter au dessus de 2"/pixel en bonne conditions --- 0.33 à 1 en tres bonne conditions ----0.17 à 0.5 en conditions exceptionnels )

 

Configuration A :

FS60 CB nu et seeing entre 2" et 4" ( bonne conditions) = resolution de 1.39 . Pas mal

FS60 CB nu et seeing entre 1" et 2"(tres bonne conditions) = resolution de 1.39"/pixel . Pas bon

FS60 CB avec barlow x2 et seing entre 1" et 2"( tres bonne conditions) = resolution de 0.7"/pixel . parfait mais F/D = 11.8 ( est vraiment un probleme ?)

FS60 CB nu avec seeing entre 0.5" et 1" (condition exceptionnelle mais que je peux chercher en nomade justement ) = resolution de 1.39 donc je suis en undersampling du coup je perds l'avantage d'une petite lunette nomade pour chercher les bon ciels . je n'exploiterai pas mon matos à fond .

FS60CB barlow x3 et seeing entre 0.5" et 1" = 0.46"/pixel ce qui est bon mais le F/D passe à 18 !

 

Configuration B:

FC76-DCU nu seeing entre 2" et 4" ( bonne conditions) = resolution de 0.87"/pixel . parfait

FC76-DCU nu seeing entre 1" et 2" ( tres bonnes conditions) = resolution de 0.87"/pixel toujours bon

FC76DCU nu et seeing entre 0.5" et 1" (condition exceptionnelles) = resolution de 0.87"/pixel et la je suis en undersampling donc pas bon

FC76DCU avec barlow x2 et seeing entre 0.5" et 1" = resolution de 0.43"/pîxel . Parfait mais F/D devient 15 .

 

En conclusion pour obtenir le meilleur de ma lunette pour de l'imagerie narrowband j'en conclus que la camera QHY183M est ok et suivant le fwhm d'y adjoindre le kit d'extension et acheter une barlow X2 pour les conditions exceptionnelles . le capteur est inférieur à la taille d'un APS-C donc je n'aurais pas de problèmes de vignettage . Le capteur est refroidi et monochrome .

 

Parlons poids . la FS76 DCU pese 1.8 kg , j'estime à 700 g le poids du collier et du chercheur soit 2.5 kg . la camera pese 440 g , la roue à filtre et les filtre je les estime à 1 kg . Soit un total de 3.940 g que j'arrondis à 4 kg .

 

Ce qui rends ce setup compatible avec une avalon m-zero . et j'en conclus aussi que le mieux peut etre l'enemi du bien . Avec une apogee Aspen , j'etait tout le temps en severe undersampling .il doit y avoir une coherence dans le materiel sinon on ne fait rien de bon .

 

J'ai bon ? tout ceci est tres nouveau pour moi je voudrais savoir si mon approche est valable et si des personnes connaissent cette camera QHY183M ?

 

Merci d'avoir eu la patience de me lire .

Modifié 5 novembre 2017 par Dilwivit

[olivdeso]

edit : j'avais presque tout lu, c'est bien en mono que tu veux prendre la 183 qui sortira ce moi ci.

 

du coup ça me parait une très bonne idée, à condition que le capteur n'ai pas trop de courant de dark.

 

Si ce n'est pas le cas, alors je prendrais plutôt la 163 en mono, car capteur monochrome à bas courrant de dark (pour un CMOS) utile pour le Halpha des nébuleuses, et plus grand, très bien couvert par l'optique.

 

Si tu reste en couleur, pourquoi ne pas prendre un capteur APS-C.

Modifié 5 novembre 2017 par olivdeso

[Dilwivit]

la 183M est aussi monochrome et j'ai vu la 163 mais sa taille de pixel est de 3.8 µm , ce qui fait que je serais toujours en undersampling . du coup je m'interroge il vaut mieux de l'undersampling et un capteur plus grand ?

[Dilwivit]

edit : j'avais presque tout lu, c'est bien en mono que tu veux prendre la 183 qui sortira ce moi ci.

 

du coup ça me parait une très bonne idée, à condition que le capteur n'ai pas trop de courant de dark.

 

Si ce n'est pas le cas, alors je prendrais plutôt la 163 en mono, car capteur monochrome à bas courrant de dark (pour un CMOS) utile pour le Halpha des nébuleuses, et plus grand, très bien couvert par l'optique.

 

Si tu reste en couleur, pourquoi ne pas prendre un capteur APS-C.

 

merci pour la precision , où puis je trouver un ordre des grandeurs des valeurs de dark current consideré comme acceptable ?

 

Pour le format APSC , pas de probleme mais je ne trouve pas de reference avec une taille de pixel de 2,4µm .

[olivdeso]

Sur il ne sert à rien d'échantilloner plus serré que lambda/10D (limite de difraction + 13% de marge pour le filtre passe bas)

 

Soit 400/10x60 = 0,66" pour la 60mm à 400nm

Et 400/10x76 = 0,53" pour la 76mm

 

Et ça c'est pour du 400nm (limite UV) et en poses courtes (planétaire) pour figer la turbu, sur des objets très lumineux

 

C'est une technique que tu peux éventuellement utiliser sur des objets petits et lumineux comme les nébuleuses planétaires. Dans ce cas la barlow x2 sur la lunette (la powermate x2 est bien pour ça) et ça ira bien avec les camera cmos à petits pixels.

Maintenant la FS60 n'est quand même pas l'optimal, vu le petit diamêtre, pour faire de la nébuleuse planétaire. le F/D augmente trop. Un 200mm serait beaucoup mieux adapté.

Pour une même ficale, tu capterais 10x plus de photons par pixels. Donc poses 10x plus courtes, for élent moins impactées par la turbulence.

 

A l'opposé, pour les grands objets comme les nébuleuses diffuses et le grand champ en général, sont le domaine de prédilection de la fs60. La tu va plutôt rechercher le champ maximal sur le ciel, peut importe l'échantillonnage.

Et justement il existe un réducteur pour la Fs60 qui va abisser le F/D donc des temps de pose unitaires plus courts, interessants pour le Halpha.

 

Bref, il serait utile de regarder quels objets tu veux faire et quel champ il faut et en déduire le capteur et éventuellement le réducteur. (Et si le capteur est couvert par le correcteur/réducteur)

Modifié 6 novembre 2017 par olivdeso

[Dilwivit]

Je souhaite faire du ciel profond . Le champs actuel de ma lunette me convient bien , je veux juste faire les images les plus detaillés possible avec . d'ailleurs quand je regarde les caracteristique de ma lunette , je vois que son pouvoir de separation est de 1,9" . du coup rien ne me sert d'echantillionner plus serrer que 1,9"/pixel si je comprend bien .

 

comme la resolution se calcule avec la formule ( Pixel Size / Telescope Focal Length ) X 206.265 .

 

ca me donne une taille de pixel mini en fonction du pouvoir de separation de ma FS 60 de 3.3µm .

Si je prends une reducteur de focale , avec des pixels de 2,4 µm , ca me permet de mettre un reducteur de focale de 0.73 pour obtenir une resolution de 1,91"/pixel . ce qui correspondrait aux limites de mon optique .

 

du coup ma FS60 avec un reducteur de 0.73 me permet d'obtenir un F/D de 4,3 et d'exploiter à fond une QHYM183 . l'ouverture rapide irait dans le sens des caracteristiques des capteurs CMOS .

 

Par contre avec ce matériel aucun bénéfice à chercher un ciel avec un seeing inferieur à 2 . Du coup c'est du matos censée etre nomade mais pas vraiment utile pour chercher des bons ciels avec un seeing inferieur à 2" . Or lorsque je regarde les stats de seeing , on rencontre souvent 2" dans en ville . et tous mes calculs pour un seeing inferieur à 2" n'ont aucun interets . sauf au sacrifice du F/D avec une barlow .

 

donc en nomade pour que ça vaille le coup il me faut une barlow x1.6 pour un seeing entre 1" et 2" et une barlow x3 pour un seeing entre 0.5" et 1" . mais dans la mesure où le ciel est bon , ça vaut le coup de zoomer plus

 

Si je prends en compte le pouvoir separateur , une nouvelle camera pourrait faire le job , la atik horizon avec des pixels de 3,8 µm ( donc plus gros et capte plus de lumiere) avec une barlow x1.15 . Le F/D passe à 6.8 . La resolution est de 1,92" x 1.92"/ pixels avec un pouvoir separateur theorique de 1,93" sur l'optique et un champs de 2,47°x1.47° . elle permet en plus de faire du stacking en temps reel et elle refroidit à -40°C , ce qui parait bien avec un CMOS qui aurait tendance à chauffer un peu plus .

 

je sais bien que le diametre de mon optique est le facteur limitant , mais le defi c'est d'essayer d'en tirer le max et d'avoir le setup le plus optimisé possible .

Modifié 6 novembre 2017 par Dilwivit

[olivdeso]

Je souhaite faire du ciel profond . Le champs actuel de ma lunette me convient bien , je veux juste faire les images les plus detaillés possible avec . d'ailleurs quand je regarde les caracteristique de ma lunette , je vois que son pouvoir de separation est de 1,9" . du coup rien ne me sert d'echantillionner plus serrer que 1,9"/pixel si je comprend bien .

 

 

-> il faut échantillonner plus de 2 fois plus serré (cf Shannon/Nyquist)

 

-> ça dépend aussi de la longueur d'onde, il faut prendre en compte la longueur d'onde la plus courte que laisse passer le filtre passe bas.

 

1) Donc si tu travaille avec un filtre de luminance, il laisse passer la bande 400-700 nm -> tu prends donc 400nm pour faire ton calcul de résolution

 

2) la résolution à la limite de diffraction est de lambda/4,35D (avec lambda en nm et D en mm). Note qu'il y a plusieurs limites. (limite de Dawes, limite de Rayleigh, limite de Sparrow...)

ces limites sont relativement empiriques, puisqu'elles sont définies pour deux étoiles de même magnitude, qu'on rapprorche, chose qui arrive peu dans la réalité finalement.

 

http://telescope-optics.dish-cable.com/telescope_resolution.htm

 

En résumé :

 

à 550nm (vert)

Limite de Rayleigh 138/D > limite de Dawes 116/D (quasi) = limite de diffraction 113.4/D > limite de Sparrow 107/D

 

 

-> La limite de Rayleigh correspond à une baisse d'intensité de 15% en gros entre les deux étoiles proches -> bien pour le visuel

 

-> La limite de diffraction lamda/4.85D et la limite de Dawes lambda / 4.74D correspondent à une baisse de seulement 2 à 3% -> on a du mal a distinguer en visuel, mais en photo c'est exploitable

 

-> La limite de Sparrow : lambda/4,7D correspond juste à la fin de la baisse d'intensité entre les deux étoiles : on ne peut plus séparer les 2 étoiles

 

 

-> Pour l'échantillonnage minimal, on peut donc prendre la limite de diffraction, diviser par deux, et ajouter une petite marge, puisqu'il qu'il faut être strictement supérieur à 2 fois la résolution.

 

-> donc j'en déduis la formule simple à retenir de l'Olivdeso (c'est moi) pour l'échantillonnage :

 

e = lambda / 10D qui te donne l’échantillonnage minimal si tu veux exploiter toute la résolution du tube à une longueur d'onde lambda donnée

 

 

Tu peux échantillonner plus serré, mais tu ne gagnera pas en détail, tu perdra en luminosité, donc poses plus longues et donc plus impacté par la turbu. Mais ça donne un signal plus facile à reconstruire aussi. En planétaire on sur échantillonne un peu parfois, surtout sur Mars bien lumineuse.

 

En ciel profond, on exploite rarement toute la résolution du tube, car le seeing / la turbulence, floute les étoiles. On va habituellement travailler avec un échantillonnage de 1/3 du seeing en gros, rarement plus.

En fait on gagne encore un peu en échantillonnant jusqu'à 1/5 environ, mais le temps de pose augment beaucoup en contrepartie et peu devenir vraiment trop long sur des objets peu lumineux comme on a en ciel profond.

 

-> donc il existe une technique pour contourner un peu le sous échantillonnage : le drizzle

 

Pour que le drizzle au traitement fonctionne bien, il faut pas mal de poses unitaires (>30) et un léger décalage entre les pose lors de la capture : le dithering.

 

Le dithering à un autre avantage majeur, il décale les pixels chaud par rapport aux étoiles, et lors de l'empilement, ces pixels peuvent être rejetés par une méthode sigma cliping. (qui compare les images entre elle et si un pixel est trop déviant par rapports aux autres images il est rejeté)

 

l'évolution actuelle : les nouvelles camera CMOS, comme la 163, la 183, ont des bruits de lecture extrêmement faibles par rapport aux CCD. On a donc des poses unitaires beaucoup plus courtes, 10x moins environ. Su certains objets très lumineux du ciel profond, on va pouvoir commencer à travailler comme en planétaire, à la limite de résolution du tube, avec des poses très courtes, qui permettent de passer dans les trous de turbu et de choisir les images les plus nettes (Lucky imaging)

 

Par contre pour les extensions plus faible de l'objet, il faudra travailler avec des poses plus longues, plus classiquement.

 

 

Un très bel exemple commenté de cette technique, a été fait par Albéric (poses courtes à la CMOS) et Christian (poses longues à la CCD) sur M57

 

http://astrosurf.com/topic/107243-m57-et-n6826-vues-par-la-zwo-asi224mc/

 

magnifique non?

[Dilwivit]

merci pour les infos , donc si je veux faire du narrowband hubble , j'ai pour frequence :

-Ha = 656 nm

-SII = 672 nm

-03 = 501 nm

 

ca me donne un echantillionage selon la loi de Olivedso pour :

 

Ha = 656/600 = 1,09"

Sii = 672/600 = 1,12"

03 = 501/600 = 0.835 "

 

donc si j'échantillonne à 0.835"/pixel je devrais tirer le max de mon matos vu que mon pouvoir de separation sur la FS60 est de 1,89 ca me donnerait un taux d'echantillionnage de 2.26x ?

si on suit la formule : Resolution = ( Pixel Size /Telescope Focal Length ) X 206.265 ça donne donc avec taille de pixel de 2,4µm une focal mini de 596.3mm que j'arrondis à 600 mm .

 

si je pars de la focale de la FS60 qui est de 355 mm , ca donne une barlow de 600/355= 1.7 x . je ne sais pas si cela existe , donc je vais partir sur une barlow X2 .

 

donc je me retrouve avec un F/D = 11.8 . et une résolution de 0.7"/ pixel .

si je prends ta valeur de qualité du ciel ou on échantillonne à 1/3 du seeing , ca me donne un seeing optimal de 2,1" arc . ce qui est un bon ciel en ville et je pense un bon compromis .

 

Si par contre je decide d'aller au chili avec un seeing de 0.5" (revons un peu) . je dois echantillionner à 0.5/3= 0.1"/pixel . et là pas le choix je dois changer de lunette car avec une FS60 ca necessiterait une barlow x14 et c'est clairement pas une solution .

 

du coup si je me limite à une barlow x3 , il faut une focale de 1650 mm ( et là je ne sais pas si on trouve ca en lunette) et je pense qu'il faut passer en reflecteur . avec un diametre 200 mm par exemple . ce qui repousserai l'echantillionnage à 0.25"/pixel ce qui resterait compatible avec un camera avec une taille de pixel à 2,4µm.

 

j'ai bien compris ? en resumé focale courte en haute resolution = petit pixel / focale longue en haute resolution = gros pixel ?

Modifié 6 novembre 2017 par Dilwivit

[olivdeso]

Oui c'est ça.

 

En gros tu peux exploiter raisonnablement la FS60 avec 3 focales suivant les objets/champ

 

- soit le réducteur correcteur quand tu veux avoir le champ max. Le F/D passe à 4.2 ce qui est très intéressant pour les nébuleuses en narrow band façon Hubble

 

- soit l'aplanisseur dédié qui passe la focale à 374mm et F6.2

 

- soit une barlow ou un téléconvertisseur / extendeur x2 max -> autant prendre l'extender x2 dédié qui donnera les meilleurs résultats, à défaut une powermate x2

 

remarque : il te faudra un correcteur quoi qu'il en soit, le champ étant trop courbe* pour la photo sans correcteur.

 

*Plus la focale est petite, plus le champ est courbe. Pour un doublet ou triplet, le rayon de courbure est de 1/3 de la focale environ.

[Dilwivit]

ok super merci . ca existe des barlow qui font correcteur ?

[olivdeso]

Pour la FS60 Taka conseille le doubleur de focale C2X, mais je ne suis pas sur qu'il fasse correcteur, peut être une simple barlow? Faudrait demander et aussi chercher des résultats probant fait avec cette combinaison

 

Sinon Taka a aussi des extender (Q extender) qui font correcteur. Ils sont assez adaptables à différentes focales/courbures de champ. On joue sur la correction, en ajustant légèrement la distance correcteur/capteur (i.e. le tirage).

 

Astrophysics fait une barlow longue focale spécialement optimisée pour les lunettes, c'est pas mal si le F/D est assez long 6.5 ou plus. Déjà à 6.5 le champ corrigé se réduit, moins de 20mm.

 

Celle qui donne les meilleurs résultats (sur une lunette 690mm de focale et F6.5) est la Televue Powermate x2 en 2".

 

Pour rester en coulant 31.75, peut être essayer un extendeur Explore Scientific X2 31.75. La construction à 4 lentilles est assez similaire avec la powermate et le prix est très intéressant. existe aussi en x3.

Mais n'ayant pas essayé, je ne peux pas te confirmer fermement.