Imagerie Infrarouge QHY5iii 462c

[Alain_G]

Bonjour

Après avoir parlé de la lune dans mon précédent post, je passe maintenant à mes problèmes rencontrés en Infrarouge avec la caméra QHY5iii 462c qui est sensible au proche infrarouge.

Je fais un peu de visuel assisté et j'habite en centre ville donc confronté à une pollution lumineuse très importante.

Pour les nébuleuses j'obtiens d'assez bons résultats avec certains filtres mais pour les galaxies c'est très difficile car les filtres n'aident pas et elles se retrouvent systématiquement noyées dans la pollution lumineuse.

 

J'ai lu qu'une solution pour pouvoir shooter des galaxies depuis un site fortement pollué serait de les imager en infrarouge.

Je teste donc avec ma caméra QHY5iii 462c et le filtre IR livré avec la caméra.

Empilement avec Sharpcap, darks mais pas de flats.

Instrument utilisé : C8 avec un réducteur de focale Celestron x0.63

 

M96 avec 16 poses de 30s :

 

NGC2903 avec 36 poses de 30s :

Je trouve que les images sont très bruitées, on ne voit pas du tout de détails et le rendu est pire que quand j'image dans le visible.

 

Donc imager les galaxies en infrarouge, une fausse bonne idée ?

Ou alors je m'y prends mal et j'ai raté quelque chose ?

 

Je suis preneur de vos remarques, avis et conseils.

 

Bonne soirée,

Alain

Modifié 2 mai 2021 par Alain_G

[Roch]

Le 02/05/2021 à 22:36, Alain_G a dit :

Donc imager les galaxies en infrarouge, une fausse bonne idée ?

 

Salut  

C'est un domaine assez nouveau donc pas étonnant que personne n'ait répondu. Néanmoins d'après mes essais dans la matière, plusieurs choses sont à noter :

- En IR avec un imx462, il ne faut pas débayeriser le capteur ! On voit que le bruit de fond de ton image est coloré, ce qui signifie que dans ton traitement tu as débayerisé l'image a un moment ou a un autre. Si déjà tu enlèves cette étape, ce sera déjà bien mieux.

- Si tu utilises un filtre Astronomik IR807 au lieu du filtre fourni ( qui laisse passer généralement vers 850nm ) tu gagneras également pas mal en sensibilité puisque tu exploiteras un bout du spectre supplémentaire. C'est quelques euros, mais pas très cher non plus.
- En IR, la résolution maximale de l'instrument est plus faible. Néanmoins, la turbulence aussi est plus faible. Donc avec un gros instrument pour lequel la turbu est un problème, imager en IR est très intéressant ; avec un C8 par contre je ne sais pas trop, ça doit dépendre des nuits. Par une nuit calme je pense que l'avantage de résolution reste dans le visible.
- Certaines pièces optiques prévues pour du visible ne seront peut être pas adaptées à un usage IR. Les miroirs n'engendreront pas d'aberration supplémentaire mais pourront avoir un taux de réflectivité mauvais, et les lentilles / lames de fermeture / correcteurs de champ auront un comportement différent aussi qui pourrait engendrer des aberrations. Malheureusement, il est bien souvent impossible de savoir ce que ça peut donner avant de tester, car ce n'est pas un usage prévu à la base par les constructeurs.

Ce serait intéressant que tu fasse une comparaison "side by side", même sur 10 minutes de pose. ( une prise en RVB et une prise en IR ) ; ça m'intéresse de voir la différence en centre ville justement.
 

Modifié 8 mai 2021 par Roch

[grosluc]

je dirais plutôt non pas vraiment une bonne idée l'IR en ciel pollué car c'est plein de raies de OH qui sont excitées par la pollution lumineuse... c'est juste bon pour le seeing qui est meilleur en infrarouge.

 

Modifié 8 mai 2021 par grosluc

[Roch]

il y a 38 minutes, grosluc a dit :

c'est plein de raies de OH qui sont excitées par la pollution lumineuse...

Tu peux en dire plus ?
En quoi la pollum rendrait ces raies pires ? pour moi c'était plutôt le contraire, ces raies "naturelles" rendaient l'observation dans cette partie du spectre intéressante en ville ou le reste est pollué justement

[fdudu]

Sujet fort intéressant ! Pour suivre

[grosluc]

Les lampes mercure émettent "fort" dans l'IR, tout comme les lampes à incandescence (de moins en moins utilisées)

Il y a donc à la fois de l'illumination par back-scatter et de l'excitation par fluorescence

 

 

 

 

Et pour revenir à des choses simples... pointer au zenith ou à l'opposé de la ville qui pollue le ciel !

 

 

Modifié 8 mai 2021 par grosluc

[Roch]

il y a 57 minutes, grosluc a dit :

Et pour revenir à des choses simples... pointer au zenith ou à l'opposé de la ville qui pollue le ciel !

Oui m'enfin là le sujet c'est si justement tu es dans la ville elle même  donc même si le zénith aide un peu, c'est pas formidable.
Les lampes à mercure et à incandescence c'est vraiment de moins en moins courant et destiné à être remplacé si je ne dis pas de bêtise. Il reste pas mal de lampes à sodium mais ça c'est plutôt bon dans l'IR, et les led aussi émettent un peu mais bien moins que dans le visible.

De mon expérience, utiliser une qhy462 dans l'IR au dessus de 800nm sur une galaxie donne une image à peu près équivalente à une couche couleur "classique". Voire un peu mieux ; disons moitié moins bon qu'une luminance. Et je suis dans une ville à la pollum plutôt faible, enfin pour une ville. ( mag visuelle mini égale à 5 environ  )
Donc par exemple, en région parisienne ou on ne peut même pas voir une étoile de mag 2  l'IR doit être strictement meilleur que le visible, non ?

J'avais vu un japonais qui faisait des galaxies depuis tokyo city dans l'IR justement... voir ici :

https://satakagi.github.io/IR-imaging-of-galaxies-under-light-pollution/

Après c'est un peu plus proche du visible, il utilise des filtres qui descendent jusqu'à 610nm

Romain

Modifié 8 mai 2021 par Roch

[grosluc]

il y a une heure, Roch a dit :

Il reste pas mal de lampes à sodium mais ça c'est plutôt bon dans l'IR,

 

Caramba, encore raté ! 😉

 

 

il y a une heure, Roch a dit :

J'avais vu un japonais qui faisait des galaxies depuis tokyo city dans l'IR justement

 

Le japonais apparemment il utilise la bande 650-850 (astronomik 642BP), le filtre fourni par QHY est sur la bande 850-1000. C'est pas pareil...

Modifié 8 mai 2021 par grosluc

[Roch]

il y a 30 minutes, grosluc a dit :

Le japonais apparemment il utilise la bande 650-850 (astronomik 642BP), le filtre fourni par QHY est sur la bande 850-1000. C'est pas pareil...

Pas faux. Mais pourtant lui il a la raie du sodium dans ses images du coup, et on ne l'aura pas avec la cam QHY et filtre 850+ 

Modifié 8 mai 2021 par Roch

[grosluc]

Il y a 6 heures, Roch a dit :

n ne l'aura pas avec la cam QHY et filtre 850+

 

Par ailleurs il utilise une caméra mono refroidie... j'avais pas réalisé que ta cam était non refroidie. Le fond n'est-il pas simplement du dark ? A mon avis faire du CP en non refroidi c'est quand même assez illusoire.

[Roch]

En bas de cette page il a fait qqes expériences avec la même caméra que moi :

 

https://satakagi.github.io/IR-imaging-of-galaxies-under-light-pollution/ImageGallery.html

 

Bon c'est moins beau, mais il utilise un réducteur x0.5 un peu pourri pour réduire la focale, pas sûr que ça l'aide.

Et il reste en IR640, ce qui ne l'aide pas je pense puisqu'il doit débayeriser du coup.

 

j'ai fait quelques essais aussi avec mon 150/750, même si je ne suis pas 100% satisfait : il y a un "truc" qui mange du piqué. J'ai peut-être trouvé la source, je referai qqes tests un de ces 4 sûrement mais en attendant, c'était ici  pour de l'IR pur :

 

http://www.astrosurf.com/topic/138544-ngc6946-en-infrarouge-à-la-qhy5iii462/

 

et ici pour un combo IR + visible en fausses couleurs :

 

http://www.astrosurf.com/topic/140619-ngc-7331-en-combo-ir-visible-plus-une-petite-bulle-en-bonus/

 

Bon désolé c'est en face

 

il y a une heure, grosluc a dit :

A mon avis faire du CP en non refroidi c'est quand même assez illusoire

 

C'est pas l'idéal, mais ça marche. ( même en été comme tu peux voir sur 6946 )

Surtout si le f/d est faible.

Et puis les 0.7e- de bruit de lecture aident bien pour raccourcir les temps de pose, du coup pas besoin d'une monture de compétition non plus.

 

Le problème c'est que les réducteurs de focale sont bcp moins performants dans l'IR ; un peu plus tard j'ai voulu tester m33 à f2.9 ( avec un combo 150/600 et réducteur asa x0.73 ) et c'était bien moche. A retenter avec un réglage de backfocus différent peut être...

 

Tout dépend ce qu'on cherche à obtenir aussi. Ça reste moins bon que ce que je peux faire en L avec la qhy290 c'est sûr. Mais à mon avis il y a piste à creuser.

 

Romain

 

Modifié 9 mai 2021 par Roch

[grosluc]

Il y a 10 heures, Roch a dit :

Et puis les 0.7e- de bruit de lecture aident bien pour raccourcir les temps de pose,

 

oui mais 0.7e- de bruit auxquels s'ajoute le shot noise induit par le dark. A 20°C le dark est de 2,5e/s/pixel soit 37,5 électrons sur une pose unitaire de 15s. Le shot noise est donc de sqrt(37,5) = 6,12 électrons !! ce qui est le bruit dominant dans ton image et correspond au bruit de celle-ci. (en fait bruit de lecture et shot noise s'ajoutent en quadratique, mais dans ce cas il y a tellement de différence que le RON n'influe pas, la contribution vient uniquement du dark).

 

On peut faire l'exercice inverse : avec une telle caméra, à partir de quel temps d'expo  la contribution du bruit induit par le dark est elle aussi importante que le RON ? (autrement dit : quand le shot noise dû au dark devient il prépondérant ?) . On cherche le dark qui produirait un shot noise de 0,7e-, soit une variance de 0,49 = niveau moyen dans un processus poissonien, soit en temps d'expo 0,49/2,5 = 200ms environ. Avec ta caméra non refroidie le bruit induit par le dark devient dominant pour des poses supérieures à 200ms.

 

La même caméra refroidie à -20°C : le dark perd un facteur 2 tous les 7°C, donc à -20°C on a 2^(40/7) fois moins de dark, soit 50 fois moins environ, ou encore 0,05 e/s/pixel. Même calcul que précédemment mais avec 0,05 au lieu de 2,5 : 0,49/0,05 = environ 10s (ce qui correspond à 50x200ms)

 

+

Modifié 9 mai 2021 par grosluc

[Roch]

Oui, je connais bien la théorie aussi mais je pense que tu surestimes le bruit thermique de cette cam.

Avec l'imx290 en tout cas, en luminance utiliser une caméra refroidie est assez inutile tant qu'on ne dépasse pas f/d=5 environ. Je parle en connaissance de cause, j'ai les deux modèles... je fais en général des poses unitaires de 2s et j'ai vraiment pas beaucoup vu la différence après être passé à la cam refroidie ; le bruit détecteur ( thermique et de lecture ) est plus faible que le bruit de fond de ciel de toutes façons. D'autant qu'encore une fois, mon ciel n'est pas des plus noirs.

Peut-être les chaudes nuits d'été, là oui... mais de toutes façons ces nuits là sont trop courtes

 

 

Par contre dés qu'on met un filtre, là ça se voit plus ; les poses requises sont plus longues donc sur mes images au filtre uhc ou en RVB je vois clairement la différence. Et évidemment en h-alpha c'est le jour et la nuit.

 

La qhy462 en IR, c'est moins de flux que la qhy290 en L mais l'imx462 a aussi un bruit thermique 1.5 fois inférieur à l'imx290 ( mesuré là encore avec mes cams ) ; donc je ne pense pas que le refroidissement soit primordial pour l'IR non plus. On gagne certainement quelques pourcents l'été, mais pour un tarif deux fois plus élevé ( et encore faut-il qu'une telle cam existe, pas encore le cas pour l'imx462 à ma connaissance )

 

Bon je pourrais faire des mesures plus rigoureuses que de l'à peu près mais c'est difficile puisqu'on ne connait pas la t° capteur exacte non plus.

 

Bref j'arrête le semi-HS

 

Edit : je viens de retrouver, pour l'imx290 j'ai plutôt des valeurs de 0.012e-/s à -20°C ( mesuré sur la cam refroidie )  mais j'ai fait ça il y a longtemps, ce serait à confirmer. Et donc divisé par 1.5 pour l'imx462.

Modifié 9 mai 2021 par Roch

[grosluc]

IMX290 et 462 sont sur la même techno pixel de 2,9 um, donc il n'y a pas de raison que le dark soit différent.

 

La mesure de dark est celle de C. Buil ici : http://www.astrosurf.com/buil/CMOSvsCCD/index.html

 

 

[Roch]

oui, je me souviens justement avoir fait la remarque à christian buil à l'époque ( sur le forum en face ) que j'obtenais des valeurs bien inférieures à lui

J'ai le modèle qhy et lui le ASI, peut être que ça change quelque chose... toujours est-il que j'ai toujours constaté ça avec ma cam.

 

Il y a aussi le comportement avec le refroidissement qui n'est pas vraiment celui attendu ( doublement tous les 7°C ) Ici, tu peux voir que le courant de dark n'est "que" de 0.25e-/pixel à 20°C pour l'imx290 :

 

http://www.astrosurf.com/buil/CMOSvsCCD/index.html

 

( tableau 2 )

 

Après, je te parle de mes expériences et mesures... j'ai pas sorti ce chiffre de 1.5 de nulle part, il est calculé à partir de darks faits dans les mêmes conditions et à gain égal avec les deux caméras ( et température proche de l'ambiante ) ; je peux essayer de retrouver les séries de darks et flats que j'avais fait pour l'occasion si ça t'intéresse

 

Romain

[grosluc]

il y a 48 minutes, Roch a dit :

Il y a aussi le comportement avec le refroidissement qui n'est pas vraiment celui attendu

 

Ca arrive souvent quand il y a du amp-glow. la décroissance exponentielle tend vers un plancher, ce qui décale la "droite (log) en 7°C"

Modifié 9 mai 2021 par grosluc

[Roch]

il y a 5 minutes, grosluc a dit :

Ca arrive souvent quand il y a du amp-glow. la décroissance exponentielle tend vers un plancher, ce qui décale la "droite (log) en 7°C"

 

Ah intéressant ça ! ça expliquerait donc cette différence QHY / ASI puisque les cam QHY ont un système anti-amp glow que n'avaient pas les Asi auparavant ( et probablement quand Christian Buil a fait la mesure )

Je crois que ASI a corrigé le tir après ?

 

[Alain_G]

Bonjour

Merci beaucoup pour vos réponses.

 

Sur les tests que j'ai postés, j'ai fait des darks et je n'ai pas debayerisé le capteur (ou alors sans le savoir).

Le fond coloré est dû en grande partie au fait que j'ai dû triturer l'histogramme de Sharpcap pour essayer de faire émerger la galaxie du bruit.

 

Donc si je comprends bien le filtre IR livré avec la 462 n'est pas vraiment adapté à l'imagerie des galaxies en IR.

Effectivement la 462 n'est pas refroidie, à la base c'est une caméra planétaire. Mais j'ai lu je ne sais plus où un article sur un astram qui imageait des galaxies en ville en IR avec cette caméra, c'est pour ça que j'ai fait le test.

 

J'ai une monture alt-az donc je ne peux pas faire de poses de plus de 30s, sinon j'ai de la rotation de champ qui apparaît.

Je ne fais pas d'astrophoto, uniquement du visuel assisté.

 

De mémoire, j'ai dû mettre la caméra derrière le renvoi coudé, j'essaierai de la mettre directement au foyer voir si ça améliore les choses.

Je vais voir si je commande un filtre IR Astronomik, ça dépend si je décide de persévérer dans cette voie.

 

Bonne soirée,

Alain

[Roch]

Il y a 21 heures, Alain_G a dit :

j'ai lu je ne sais plus où un article sur un astram qui imageait des galaxies en ville en IR avec cette caméra, c'est pour ça que j'ai fait le test.

Probablement l'article que j'ai écrit pour le C&E de janvier

mais je ne suis pas dans une ville très importante justement, c'était juste une supposition. Mais qui me semble fonddée.

Dans sharpcap, il doit y avoir une option de débayerisation que tu as activé dans al colonne de droite. Met-toi bien en "RAW16" et pas en "COLOR24".
Ton image ne devrait pas avoir de couleur du tout, même dans le bruit de fond.

Je pense que tu devrais déjà pouvoir obtenir quelques résultats avec l'IR850 ; essaye une cible plus facile peut être ? monte bien le gain aussi, autant que possible sans trop saturer l'objet lui même. Pas besoin de pose plus longue, tu peux même raccourcir à 10s je pense si ça te fait gagner en piqué.

Modifié 10 mai 2021 par Roch

[Alain_G]

il y a une heure, Roch a dit :

Probablement l'article que j'ai écrit pour le C&E de janvier

mais je ne suis pas dans une ville très importante justement, c'était juste une supposition. Mais qui me semble fonddée.

Dans sharpcap, il doit y avoir une option de débayerisation que tu as activé dans al colonne de droite. Met-toi bien en "RAW16" et pas en "COLOR24".
Ton image ne devrait pas avoir de couleur du tout, même dans le bruit de fond.

Je pense que tu devrais déjà pouvoir obtenir quelques résultats avec l'IR850 ; essaye une cible plus facile peut être ? monte bien le gain aussi, autant que possible sans trop saturer l'objet lui même. Pas besoin de pose plus longue, tu peux même raccourcir à 10s je pense si ça te fait gagner en piqué.

Oui, je pense que c’est bien dans Ciel&Espace que j’ai lu ça donc dans ton article. 
Merci pour tous ces conseils, je mettrai en pratique à la prochaine occasion mais pour le moment les prévisions météo sont plutôt mauvaises.