Etude du signal Dark

[etmo]

Bonjour à toutes et tous.

 

Pour éclairer ma réponse sur le rapport Signal / bruit, j'ai passé mon weekend dans le réfrigérateur et le congélateur à faire des photos du noir:hm: . Non ce n'est pas de la cuisine, je ne suis pas givré non plus, j'ai simplement effectué des expériences pour vérifier le comportement d'un EOS 350 par rapport au bruit.

 

Les conclusions sont très sérieuses et permettent de répondre en pratique et en théorie à la question posée dans le poste suivant :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=17380

 

 

La réponse en images et équations :

 

http://etmor.free.fr/astrometrie/testdark.pdf

 

 

Bonne lecture.

 

Etienne

 

 

 

Autres liens :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=17301

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=17005

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=14607

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=13767

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=14731

[etmo]

Si vos nuit sont "Hot!!!!", certains ont la solution :

 

http://glogg.jupiter-io.net/300D/

 

[steph37]

Interessant mais bonjour le porte à faux sur un newton

[etmo]

Version lourde de la modification d'un APN. Pour la photo en famille, il y a comme un petit probleme.

A ce soir!

[etmo]

Les webcams sont plus sensibles au bruit thermique que les appareils reflexes qui sont prévus pour faire de longues poses:?: . Le bruit thermique devrait apparaitre rapidement:cry: . Pour déterminer le temps de pose unitaire optimum. Il faut faire l’expérience suivante :

 

A température nocturne.

 

Etape 1

 

Faire deux Offsets

Soustraire 2eme offset au Premier Offset (pose très courte).

Mesurer le bruit avec la fonction stat d’IRIS, vous obtenez le bruit du capteur constant (Pas variable en fonction du temps de pose)

Sigma² = Valeur mesurer / racine ( 2 ) ó Mesure² = 2 sigma²

 

Etape 2

 

Faire des couples de darck jusqu’à saturation du capteur 2 x 2s, 2x4s, 2x8s etc.

 

Pour chaque couple faite la même mesure que l’offset.

 

Tracer la courbe suivante en fonction du temps.

 

Mesure²/2 - Mesureoffset²/2

 

Vous obtenez un droit qui passe par l’origine

 

Le temps optimum maxi est obtenu quand : mesure²/2 = Mesureoffset² ou Valeur courbe = Mesure Offset² / 2

 

Au-delà de ce temps de pose N1xT1 ó N2xT2

 

Faite le test sur vos Web Cam.

 

Merci de donné les résultats pour comparer les webcams modifiées.

 

Etienne

[steph37]

Je vais faire un test sur ma webcam d’ici la fin de la semaine. Mais sur mon modèle j’ai un phénomène « pré ampli » local qui risque peu être de fausser les mesures, non ? Moi quand j’imageais avec ma webcam j’évitais de placer l’objet dans cette zone (1/4 de l’écran quand même). Il s’agit du capteur ¼ NB. Faut’ il faire un stat sur l’image globale ou sur une zone plus neutre ?

[etmo]

Je vais faire un test sur ma webcam d’ici la fin de la semaine. Mais sur mon modèle j’ai un phénomène « pré ampli » local qui risque peu être de fausser les mesures, non ? Moi quand j’imageais avec ma webcam j’évitais de placer l’objet dans cette zone (1/4 de l’écran quand même). Il s’agit du capteur ¼ NB. Faut’ il faire un stat sur l’image globale ou sur une zone plus neutre ?

 

Pas de rêgle pour les mesures on observe et on analyse les résultats. Toute info est bonne à prendre.

 

A ce soir!!

[etmo]

Le fichier simulateur est modifié pour intégrer le facteur bruit thermique. La grille de calculs théoriques est également disponible sur ce fichier excel.

 

Vous pouvez tester en mettant 0, 1 ou 2 dans cases F5 et I5 vous constaterez les dégats provoqués par le dark quand il est additionné toujours à la même place.

 

http://etmor.free.fr/astrometrie/testdark.pdf

 

http://etmor.free.fr/astrometrie/simulateur_bruit.rar

 

Bon ciel.

 

Etienne

[etmo]

Malgré un grand nombre de visites, je n’ai pas beaucoup de remarques sur mes deux derniers sujets.

 

Sont-ils trop techniques ou difficiles à comprendre ?

 

Je recherche également un chti ou un boyau rouge heureux propriétaire d’un EOS 400D, le but étant de faire des essais simultanés sur EOS 350 et le 400.

 

Etienne

[steph37]

Bonjour Etienne,

J'ai effectué des mesures hier soir sur ma webcam. Je pense avoir suivi tes instructions... Mais c'est bizarre... En fait le bruit n'est pas proportionnel au temps de pose. J'ai fait un couple d'offset et des poses de dark de 5s à 600s.

J'ai soustrait tous les couples entre eux et mesuré le bruit avec la commande stat.

Résultat : ecart type d'environ 4.25 pour tous les couples d'images (gain 30% à 17°C)

Au passage l'effet pré ampli s'annule complètement quand je soustrait mes darks entre eux (voir ma question plus haut).

J'ai du me tromper quelque part car dans ce cas la courbe que tu demandes serai horizontale??

Stéphane

[etmo]

Au passage l'effet pré ampli s'annule complètement quand je soustrait mes darks entre eux (voir ma question plus haut).

J'ai du me tromper quelque part car dans ce cas la courbe que tu demandes serai horizontale??

 

Stéphane

 

Soit le bruit thermique est negligable soit le bruit du capteur couvre le bruit thermique. L'effet pre ampli et le signal darks sont bien croissant avec le temp de pose. Pas d'essais à 100% de gain pour voir? As tu les écarts type sur les dark seul (pas de soustraction entre couple).

 

Les deux courbes seraient utiles :

 

Ecart type des dark : de 5 à 600s

 

Ecart type des (dark1 - Dark2) : de 5 à 600s

[steph37]

Offset 4.3 ; 3;2

5s ; 4.1 ; 2.9

10s ; 4.2 ; 3

30s ; 4.6 ; 4.3

60s ; 4.3 ; 6

90s ; 4.2 ;7.5

120s ; 4.2 ; 8.9

180s ; 4.1 ; 11.7

240s ; 4.2 ; 13.7

300s ; 4.1 ; 15

600s ; 4.1 ; 20.9

 

La première colonne est avec soustraction, la deuxième sans. Par contre si je fais un stat dans une zone non affectée par l'effet pré ampli, mon ecart type redescend à un niveau proche de celui avec soustraction.

Pas d'essais à 100%, mais je peux y jetté un oeil ce weekend.

Conclusion, avec une webcam, plus on pose longtemps et mieux c'est ?

[etmo]

Merci je fait la courbe sur Excel.

 

Pour ta web cam affirmatif le gain avec le temps de pose est dans ce cas évidant. Par contre, je serais curieux de voir les résultats d'un autre EOS350 pour voir si l'effet est bien présent sur tous les EOS de cette Génération. Dans le cas contraire, j'ai comme un problême, heureusement qu'il est garantie 5ans et surtout pas modifié.

 

Merci pour la tantative et la publication des resultats.

[steph37]

Pour en avoir le cœur net, je referai les même test avec 350D ce weekend. Je te donnerai les résultats lundi matin.

[etmo]

Bon resultat et analyse.

 

Il semble que l'effet préampli soit un bruit pas un signal. Car il augmente proportionnellement avec la racine du temps de pose (Effet significatif d'un bruit).

 

Par contre il faudrait vérifier la linéarité de réponse du capteur sur une source faible avec différent temps de poses, (Amas ouvert ou Voie lactée). Si la réponse est linéaire tes premières conclusions sont valables.

 

[etmo]

Merci pour tes essais sur le 350d

 

Bonne cuisine.

 

N'en parle pas aux voisins, ils vont te prendre pour un fou. (Prendre des photos du noir dans le réfrigérateur sans enlever la capote). Ma femme me regarde bizarrement depuis ces essais.

 

Etienne

[steph37]

Bonjour Etienne,

Avec un peu de retard, je te livre mes essais sur mon 350d.

J’ai fais des couples d’images à 800ISO dans une pièce à 19°C.

Je retrouve tes résultats mais en un tout petit peu plus bruité.

 

Temps de pose / signal thermique / bruit thermique

 

offset / 4 / 5.6

5s / 4.3 / 5.7

15s / 4.4 / 5.7

30s / 4.8 / 5.9

45s / 5.3 / 6.1

60s / 6 / 6.4

90s / 7.4 / 7

120s / 9.1 / 7.9

180s / 12 / 9

240s / 16 / 10.3

300s / 21.5 / 12

480s / 22.1 / 12.5

 

A noter quand meme, ma dernière acquisition à été faite le lendemain, c’est pourquoi les valeurs sont plus faible. J’ai bien mis en évidence le réchauffement interne de l’appareil. Première image, signal thermique 17 ; deuxième : 22.1

 

 

Stéphane

[etmo]

Merci pour tes mesures

 

 

 

Questions : As-tu divisé les valeurs des ecarts types par racine de deux pour la partie bruit thermique? Si oui, la pente donne Sigma² = 0.30 X Temps de pose ce qui est proche de la valeur de ma courbe qui donne 0.315 x temps de pose.

 

Bon ciel à tous

 

Etienne

[etmo]

Avis aux amateurs, je cherche toujours une personne du Nord qui a l’EOS 400d pour faire une étude comparative approfondie.

[steph37]

Toutes les valeurs sont issues de la commande stat sous Iris, ce sont des valeurs bruts.

[etmo]

Toutes les valeurs sont issues de la commande stat sous Iris, ce sont des valeurs bruts.

 

Dans ce cas mon appareil est plus bruité car la valeur de la pente est 0.15 et non 0.30 soit 50% de bruit en plus sur mon appareil "Pas une très bonne nouvelle". Je dois faire un test à 19°C, car comme précisé dans mon rapport, le nombre de point de la courbe est très faible (3 petites valeurs).

 

Sinon bon boulot merci.

 

Etienne

[einstein39]

Intéressant, étude statistique a faire et a refaire...dommage que les capteurs vieillissent dans le mauvais sens

 

seb

[etmo]

les capteurs vieillissent dans le mauvais sens

 

seb

 

bonjour

 

Etonnant ce que tu dis, car à part Sony qui à eu une mauvaise série sur un capteur, je n’ai pas encore entendu parler de modification significative par vieillissement dans la littérature.

bon ciel à tous,

Etienne.

[einstein39]

Il me semble avoir vu un sujet a ce propos, les darks ne seront plus valables pour dans quelques centaines de photos

Dommage pour ceux qui aurait voulu se faire une biblio de darks avec des températures et des temps de poses en pagaille...cherche sur astrosurf

 

seb

[etmo]

Je n'ai rien trouvé sur astrosurf:?: .

 

Etienne

[steph37]

En effet pour le signal d'offset j'en ai entendu parler, mais sa modification serai quand même minime.

Ensuite c'est possible, si le bruit augmente avec le signal et qu'on retrouve le bruit d'offset dans les darks... le bruit thermique devrai augmenter. Mais bon, minime je pense.

Enfin se faire une bibliothèque de dark il faut en vouloir, autant utiliser la fonction d'optimisation du noir sous Iris?