Meilleur processus pour la photométrie d'étoiles pour une précision de 0.01 magnitude

[Algenib]

C'est déjà dans le titre, mais est t'il mieux de mesurer sur images brutes (individuelles ou stackées) plutôt que traitées?

Sur images brutes, est-ce que le résultat est le même en moyennant les mesures des frames individuelles que la mesure sur le stack?

J'aurais tendance à dire qu'il faut mesurer chaque frame et moyenner arithmétiquement.

Qu'en dites-vous?

[gerard33]

Bah, la comparaison n'est pas faite sur la luminosité de l'objet entre poses mais sur la variation entre étoiles de références et objet, donc la question ne se pose pas ou je l'ai mal comprise

[Algenib]

Oui mais la valeur donnée selon un processus diffère, étoile de référence ou non.

Pour plein de raisons, instrumental déjà, mais aussi logiciel.

Avec le catalogue gaia (valeur à 0.1 près) ça va être dur dur.

[Hans Gruber]

Bonjour

 

Pour ma part j'aurai tendance à penser que la luminosité de l'étoile doit être comparée avec des références sur chacune des images, et ce rapport de luminosité peut ensuite être moyenné, avec exclusion des valeurs extrêmes.

Cette méthode permet de s'affranchir des artefacts éventuels qui pourraient apparaitre dans les processus nébuleux de l'empilement.

[gerard33]

il y a 39 minutes, Hans Gruber a dit :

Bonjour

 

Pour ma part j'aurai tendance à penser que la luminosité de l'étoile doit être comparée avec des références sur chacune des images, et ce rapport de luminosité peut ensuite être moyenné, avec exclusion des valeurs extrêmes.

Cette méthode permet de s'affranchir des artefacts éventuels qui pourraient apparaitre dans les processus nébuleux de l'empilement.

d'accord avec ça, à ma connaissance, aucun soft ne fait la photométrie à partir d'images compilées

[rmor51]

La photométrie se fait sur les images calibrées, par rapport à  4-5 étoiles de références non variables, sur chacune des images, dans la cas d'une détection d'exoplanètes, avec AstroImageJ. 

On arrive à détecter des variations de 0,01 voire moins selon la transparence du ciel.

Comme c'est la seule expérience que j'ai, je n'ai rien d'autre à ajouter.

[cmltb612]

Les 0.01 mag, c'est toujours possible quelque part, mais ça dépend davantage de ta surface collectrice que d'un éventuel empilement ou pas de brutes.

 

Sur des étoiles brillantes, avec un temps de pose bien long, c'est évidement facile de toucher la millimag. Avec une étoile très faible et/ou un temps de pose raccourci en fonction de besoins temporels spécifiques, ce sera plus difficile, voire impossible, quelque soit le mix que tu pourras opérer en sortie.

 

Il existe un adage :

 

"Garbage in, garbage out"

[gerard33]

dernier petit truc: éviter à tout prix la saturation sur la cible et les références

quitte à mettre un filtre rouge en cas de dépassement (IRcut aussi si CMOS)

le choix des références se doit d'éviter les étoiles variables

[Algenib]

Pour recalibrer la discussion:

- 0.01 mag c'est 1% de variation d'éclat en gros.

- 100% de strehl optique c'est 95% sur la tâche d'airy,

- répartie selon l'échantillonnage sur 1-2 pix et plus,

- avec des étoiles de comparaison placées dans un champs à peu près plan sans courbure (théorique) et que prend le soft comme valeur de pic sur l'étoile,

- dans un segment de couleur en comparaison de catalogues d'étoiles dans le même segment supportant cette précision, d'où le filtre aussi,

- avec des conditions de ciel qui influent selon la hauteur et la transparence, et le seeing,

-...

C'est  pour la mesure d'éclat en plus de la détection du saut de clarté, qui sont 2 problèmes distincts.

 

Je vais voir les sites de l'afoev pour voir s'ils ont gardés encore les développements sur cette photométrie électronique. 

 

Ces premiers paramètres impliquent le choix de l'optique et sa précision, le facteur de champs collecté avec le champs utile pour le mesurage, la qualité du réducteur correcteur, caractéristiques des optiques (peu publiées)

puis les conditions de prises de vues, échantillonnage, filtrage, tester,

puis les limites de conditions de ciel requises, tester,

puis le logiciel qui ne va pas dégrader les mesures, lequel?

puis éventuellement un calibrage du champs d'acquisition pour mettre en évidence les petites dérives à prendre en compte pour corriger la mesure directe (dues aux imperfections instrumentales, logiciel, qualité de ciel), avoir des champs d'étoiles de référence,

puis tenter de quantifier sa propre limite instrumentale avec les moyens utilisés: mesure absolue et saut de clarté, question ouverte.

C'est le but de l'exercice.

 

 

(à mon sens il faudra travailler sur images brutes format .fits)

[cmltb612]

De fait, si on recentre sur la question initiale, ce qu'on voit ici ou là, en particulier sur des courbes de transits d'exo, ou sur des variables plus classiques, dans les courbes diffusées par l'AAVSO, c'est l'une ou l'autre des méthodes suivantes :

 

-courbes avec un très grande quantité de points, manifestement issus de très nombreuses images brutes

-courbes avec un nombre plus restreint de points, binnés mathématiquement, après extraction des donnés issues d'images brutes individuelles (ou pas).

 

Après, savoir s'il vaut mieux sommer plusieurs images après le prétraitement, et avant extraction photométrique de façon à hausser le SNR au préalable, ou s'il faut binner après extraction une fois le nez dans la feuille de calcul, je ne saurais dire. J'ai tendance à penser que c'est idem.

 

Tu pourras surement trouver la réponse dans la doc de l'AAVSO. Au pire, ils ont un forum très réactif sur lequel il y a probablement déjà la réponse à ta question, ou sur lequel tu trouveras des interlocuteurs éminemment qualifiés.

 

[Algenib]

Binner le disque d'airy est une affaire importante vu déjà l'influence de la turbulence sur l'étalement.

Dans le cadre de ces étoiles variables c'est surtout le nombre d'observateurs qui font les points. Pour soi il y aurait une demi douzaine d'acquisition je pense avec un ciel "normal".

Mais je ne pensais pas à cette activité en propre, plutôt aux variations d'éclat des satellites et astéroïdes.

En tout état de cause l'afoev, l'aavso sont de bonnes sources.

Au 2eme semestre retour sur mars.

[cmltb612]

En parlant de binning, je pensais binning temporel, afin de réduire le nombre de points dans la courbe, en fait.

[Algenib]

Ok pour ce binning.

J'ai jeté un oeil sur les guidelines aavso, très bien mais ce n'est qu'un premier pas pour suivre des objets simples, dirions nous, et les objets de référence ne sont pas accessibles. Il y a un point cependant: la linéarité du système d'acquisition, pas si linéaire, entre autres en raison pour effectuer une calibration..., le facteur instrumental (les aberrations optiques) est gommé par cette calibration, un raccourci.

Ce qui reste l'objectif ne me parait pas surement atteint.

Pour aller plus loin on doit passer vers un engagement que pour le moment que je mets en stand by.

Je passe sur le frenchie afoev.

A suivre.

[cmltb612]

Tu pourrais essayer de contacter Raoul Behrend, à l observatoire de Genève. C est un spécialiste de la photométrie/caractérisation des astéroïdes. Très sympa et accessible, assez présent sur les listes astro amateur, feue Aude, par exemple, dans mon souvenir.

Tu trouveras facilement son adresse mail via Google.

 

[Algenib]

Ok merci pour le tuyau.

En faisant une série de 6 sur les pléiades avec une 102F5.6 15s à 1600ISO sur 1300D il y aurait +/- 0.05 mag, sans réduction, sans filtre, en excluant les étoiles les plus brillantes.

Il faut j'acquière les johnson U et V déjà en 2", le V à minima.

Du test à mener avant de passer au step suivant et trouver autre chose que siril pour la photométrie.

[cmltb612]

Je  fais pas mal de photométrie avec une 102.

Sur des étoiles brillantes, tu peux aller à la millimag, mais ça dépend plus du ciel que de l'instrument ou de ton savoir faire.

 

En particulier :

- il faut beaucoup beaucoup défocaliser, genre ça. J'ai zoomé volontairement pour que tu vois mieux la taille de la défocalisation. C'est une étoile genre mag 5 ou 6, au canon 650D.

 

 

 

 

 

Faut absolument supprimer tout risque de saturation, sinon c'est mort.

 

Après, tu peux poser plusieurs minutes, jusqu'à 3-4 selon les cas, c'est pas un problème, sauf si tu veux de la résolution temporelle (exoplanètes ou autres).

Plus tu poses longtemps, plus tu seras précis et plus tu vaincras la scintillation.

 

Si tu as un apn, les filtres ne sont pas nécessaires, et surtout pas le V. Le triG est équivalent et totalement admis comme équivalent de V, y compris dans les publications scientifiques.

 

Il faut rester à 100 ou 200 iso, jamais au dessus. C'est inutile, on arrive plus vite à saturation, et c'est non linéaire.

 

Derniers détails, il faut bien choisir tes étoiles de comp, sinon, ç'est mort également. Même colorimétrie, éclat équivalent ou proche de la cible, très près de ta cible, le plus près possible, et aucune variabilité connue. Ne pas shooter en dessous de 30 deg, sauf contrainte spéciale.

 

Enfin, avec une 102 et un apn, tu ne peux pas espérer la millimag sur des cibles faibles ; uniquement sur des étoiles brillantes. Après, si tu réussis à aller à 0.1 ou 0.05 mag sur des étoiles de mag 11 ou 12, ou plus bas, c'est déjà très honorable et ça permet de réaliser pas mal de courbes dans tout un tas de domaines sympas.

Mais pour obtenir cette précision, il te faudra sacrifier la variable temporelle. Ou alors monter en diamètre. Un 200 à f4, par exemple.

 

Je te conseille AstroImage J pour la réduction des data. Siril, c'est surement très bien, mais pour ce que j'en sais, il y a beaucoup mieux, et je ne l'utilise pas, je ne peux donc pas en parler.

 

AIJ, la pente d'apprentissage est raide, mais ensuite, il n'y a plus beaucoup de limites.

 

https://millimagjournal.wordpress.com/astroimagej_tutoriel0/

 

Ou alors avec Iris :

 

https://millimagjournal.wordpress.com/photometrie-iris/

 

 

Bon ciel.

 

 

[lock042]

Il y a 3 heures, Algenib a dit :

Du test à mener avant de passer au step suivant et trouver autre chose que siril pour la photométrie.

Si au cas ou tu veux essayer avec Siril, tu as un tuto ici : https://siril.org/fr/tutorials/photometry/

[Algenib]

Siril est déjà ici, et il semble limité pour la précision. (0.1 mag).

Il faudrait je pense voir aip4win pour intégrer les calibrations nécessaires.

Travailler uniquement sur images raw, non defocalisees.

l’extrafocal est déconseillé par aavso, en effet la repartition d’énergie reste non uniforme, vaut mieux le binning 2x2 images focalisées.

pour la scintillation 15-60s d’intégration semble correct en traçant la courbe de linéarité (plage d’utilisation).

le filtrage est important pour assurer une véracité des valeurs comparées des étoiles de référence pour rester dans le système d’évaluation, d’où ces filtres Johnson V et U, au minimum.

ce que je peux en dire pour le moment.

je jetterais un œil sur AI J.

à suivre.

 

[lock042]

il y a 23 minutes, Algenib a dit :

Siril est déjà ici, et il semble limité pour la précision. (0.1 mag).

 

Pourquoi penses tu cela ?

Il n'y a pas de telle limite. D'ailleurs voici un exemple de valeurs de courbe de lumière :

# JD_UT V-C err
2457403.260428 -0.282173 0.002277
2457403.261956 -0.279177 0.002202
2457403.263461 -0.292722 0.002549
2457403.264977 -0.291535 0.002671
2457403.266481 -0.276627 0.002181
2457403.267998 -0.287637 0.002133
2457403.269502 -0.284031 0.002142

 

[Algenib]

Ok pour vos data qui sont données par le soft.

Le problème reste que ce n'est pas forcément juste pour comparer avec le système standard.

Déjà la comparaison simple avec des étoiles dites de référence ne donne pas simplement le bon résultat.

Il y a des préalables à réaliser et puis quel est la qualité du champs photo en fait. Hors axe il y a un étalement de la figure de l'étoile, tout cela reste à compenser. De plus l'algorithme du soft n'est pas connu, il peut y avoir certains raccourcis.

Il me semble que le guideline siril pour la partie photométrie parle d'évaluation ce qui est différent du mesurage.

Du point de vue fonctionnel c'est bien mais cela reste incertain.

Quel snr vous avez avec ces data?

[lock042]

Il y a 2 heures, Algenib a dit :

De plus l'algorithme du soft n'est pas connu, il peut y avoir certains raccourcis.

Je ne comprend pas trop. En tout cas les sources sont ouvertes et le code consultable. C'est de la photométrie par ouverture. Standard. De meme que ce que fais muniwin par exemple.

Il y a 2 heures, Algenib a dit :

Il me semble que le guideline siril pour la partie photométrie parle d'évaluation ce qui est différent du mesurage.

 

Pareil, ici je ne comprend pas. Étant celui qui a codé la partie photométrie, Siril mesure le flux, de même que IRIS, muniwin et probablement tous les autres.

 

Bonne journée.

Modifié 31 janvier 2022 par lock042

[Algenib]

Globalement je crois que l’on s’éloigne de l’idée générale de l’aavso quant aux procédures.

je poursuis.

[cmltb612]

Il y a 19 heures, Algenib a dit :

Siril est déjà ici, et il semble limité pour la précision. (0.1 mag).

Il faudrait je pense voir aip4win pour intégrer les calibrations nécessaires.

Travailler uniquement sur images raw, non defocalisees.

l’extrafocal est déconseillé par aavso, en effet la repartition d’énergie reste non uniforme, vaut mieux le binning 2x2 images focalisées.

pour la scintillation 15-60s d’intégration semble correct en traçant la courbe de linéarité (plage d’utilisation).

le filtrage est important pour assurer une véracité des valeurs comparées des étoiles de référence pour rester dans le système d’évaluation, d’où ces filtres Johnson V et U, au minimum.

ce que je peux en dire pour le moment.

je jetterais un œil sur AI J.

à suivre.

 

 

 

Pourquoi ces affirmations préremptoires, Al ? Basées sur quoi ?

 

1) travailler en raw ? hummmm. aucunement. Il faut au contraire systématiquement prétraiter et extraire la photométrie après le prétraitement.

2) pourquoi images focalisées seulement ? C'est le meilleur moyen de griller tes etoiles, là où la défocalisation te permet de passer outre. C'est parfaitement admis en science, et par l'aavso et par tout le monde.  Non seulement ce n'est nullement déconseillé, mais c'est également  tres fortement encouragé. Et la forme des étoiles on s'en fout, l'inportant c'est la mesure du flux.

3) 15 à 60 sec de pose au maximum, hummm, si tu le crois ... rien ne t'empêche pour autant de faire des tests et d'aller au-delà. Et peut-être de valider des temps de pose bien supérieurs à 15 sec, surtout si tu vises la millimag avec une petite 102 sur des étoiles faibles.

4) tu n'as nul besoin de filtrage avec un APN autrement que le filtrage bayer de la grille de ton cmos. Après si tu as du fric à claquer inutilement ...

 

"Globalement je crois que l’on s’éloigne de l’idée générale de l’aavso quant aux procédures. "

 

Il me semble que, globalement, tu n'as pas encore appréhendé la problématique dans son ensemble, a priori. Mais il est vrai que cela fait beaucoup de choses à lire. Il faut du temps pour maturer.

 

Une dernière chose ... peut-être n'est-il  pas complètement impossible que les personnes qui t'ont répondues sur ce fil, pour aussi peu expérimentées qu'elle semblent être, soient venues répondre à tes demandes de conseils après des années de pratiques, et quelques publications à leur actif, avec l'AAVSO et d'autres scientifiques. Mais va savoir ...

 

Bon ciel, bonnes lectures et bonne continuation.

[Algenib]

Péremptoire, juste tester ce qui sera le mieux, sans ajouter plus.

je poursuis.