Quel capteur pour maksutov 180

[alain02100]

Bonjour, je possède un mak 180 et une asi 224. Je voudrais monter en résolution. Quel capteur me conseilleriez vous avec une focale amenée 4000, voire 5 400. 

Je lorgne sur les nouvelles de chez player one qui semblent intéressantes. 

[dob250]

il y a une heure, alain02100 a dit :

Bonjour, je possède un mak 180 et une asi 224. Je voudrais monter en résolution. Quel capteur me conseilleriez vous avec une focale amenée 4000, voire 5 400. 

Je lorgne sur les nouvelles de chez player one qui semblent intéressantes. 

En panetaire la planète one 462 ou 464 

http://www.astrosurf.com/topic/154941-cameras-player-one-test-dimx-464585-et-533/?page=1

 

[Aïki]

Le 30/07/2022 à 07:50, alain02100 a dit :

Bonjour, je possède un mak 180 et une asi 224. Je voudrais monter en résolution. Quel capteur me conseilleriez vous avec une focale amenée 4000, voire 5 400.

 

Bonsoir,

 

Je déterre ce sujet pour offrir une petite explication technique sur le choix d'une caméra .

 

Un Mak180 a un pouvoir séparateur théorique égal approximativement à 120/180 soit environ 0,67 seconde d'arc (exploitable quand le seeing le permet, naturellement, c'est à dire jamais chez moi, hélas)

 

Il y a un consensus pour dire que l'échantillonnage idéal se trouve aux environs de la moitié du pouvoir séparateur. Autrement dit, deux étoiles juste séparées par l'optique de l'instrument auront des chances de se trouver sur deux pixels adjacents. C'est assez théorique mais c'est une base de raisonnement qui en vaut une autre. Donc dans le cas d'un Mak180, il faut viser un échantillonnage autour de  0,33 secondes d'arc.

 

L'échantillonnage se calcule avec la formule 206 x Taille du photosite / Focale. D'où on peut tirer simplement la taille idéale pour les photosites.

 

Avec 2000 de focale, on trouve 3,2 microns. Une caméra avec un capteur Sony IMX662  (photosites de 2,9 microns) serait bien. 

 

Avec 2700 de focale, on trouve 4,35 microns. Les photosites de l'ASI224 sont en théorie un peu trop petits (3,75 microns) . Vous êtes donc déjà un peu sur-échantillonné.  Je crains donc qu'il n'y ait pas grand chose à gagner en définition en augmentant la focale

 

Avec 4000 de focale, on trouve 6,4 microns . Une caméra avec un capteur Sony  IMX482 ferait l'affaire.

 

Avec 5400 de focale, on trouve 8,65 microns. On en serait assez proche avec un capteur Sony IMX294 en binning 2x2.  Ou avec un capteur IMX432.

 

Le grand intérêt d'avoir de gros photosites, c'est de pouvoir accumuler beaucoup d'électrons, et d'obtenir à la fois une sensibilité élevée et un dynamique importante. Autant c'est important en ciel profond, autant ça ne me paraît pas un critère pour du planétaire, sauf cas particulier.  

 

Ce qu'il faut retenir, c'est que la performance de toute lunette ou télescope est bornée par son ouverture. Il peut être utile sur un instrument à courte focale (comme ma lunette 102/714) d'augmenter ladite focale jusqu'à obtenir ce fameux rapport de 2 entre pouvoir séparateur et échantillonnage, et bénéficier ainsi d'une définition optimale, mais il est inutile d'aller au-delà.  A ce stade, pour obtenir une meilleure définition, la seule solution est d'opter pour un instrument de plus grand diamètre.

 

 

['Bruno]

Il y a 11 heures, Aïki a dit :

A ce stade, pour obtenir une meilleure définition, la seule solution est d'opter pour un instrument de plus grand diamètre.

 

 

Voilà ! Et tu l'as très bien expliqué !

[GeoffreyJoe]

Merci @Aïkipour ces explications très intéressantes. 

[alain02100]

un grand merci pour ces explications très claires.

cependant il me semblait que le mode de calcul cité était un peu obsolète du fait des progrès réalisés en matière de qualités des nouveaux capteurs.

j'ai même découvert récemment sur le site de la revue ciel et espace, où je viens de m'abonner, consacré au maksutov 180, qu'ils préconisaient des capteurs à 2.1 microns.

[Aïki]

il y a 28 minutes, alain02100 a dit :

cependant il me semblait que le mode de calcul cité était un peu obsolète du fait des progrès réalisés en matière de qualités des nouveaux capteurs.

 

Je ne suis pas certain que ce soit lié à l'évolution des capteurs. Je pense que ça provient plutôt de la règle que l'on adopte pour déterminer l'échantillonnage idéal. 

 

Dans le cas du Mak 180/2700, si on vise un échantillonnage égal à environ la moitié du pouvoir séparateur de l'optique , un pixel autour de 4 microns est satisfaisant. Si on préfère un échantillonnage au tiers du pouvoir séparateur, on serait plutôt autour de 2,9 microns. A 2 microns, je pense qu'on sur-échantillonne, et j'ai lu (je n'ai pas essayé) que les résultats en image sont assez médiocres.

 

Par contre, faute de test en réel, je n'arrive pas à savoir si réduire l'échantillonnage de la moitié au tiers du pouvoir séparateur apporte un bénéfice visible en matière de définition d'image. Il me faudrait une caméra ayant des photosites autour de 2 microns, comme l'ASI 678, mais j'ai beau fouiller au fond de mes tiroirs, je n'en ai pas...

 

Ce que j'ai essayé, en revanche, comme je l'ai exposé dans un autre fil, c'est d'imager M51 avec et sans Barlow, ce qui revenait à passer d'un sous-échantillonnage flagrant (1,34" pour un pouvoir séparateur à 1,2")  à un échantillonnage à peu près convenable (0,67").  Et là, l'amélioration de l'image est indéniable .

[Alhajoth]

il y a 6 minutes, Aïki a dit :

A 2 microns, je pense qu'on sur-échantillonne, et j'ai lu (je n'ai pas essayé) que les résultats en image sont assez médiocres.

 

Lu où ?

Je n'ai jamais compris pourquoi le suréchantillonnage serait néfaste.

[Aïki]

Sur un site U.S. Ils comparaient deux images, et celle qui était sur-échantillonnée était un peu moins piquée que celle qui ne l'était pas. Mais je ne sais pas précisément pourquoi. C'est pourquoi je ne suis affirmatif que quand j'ai testé moi-même. Et que je prends des précautions oratoires quand je ne l'ai pas fait,

 

D'après Shannon, il faut échantillonner au moins au double de la fréquence maximale du signal, mais c'est juste un minimum à respecter pour ne pas perdre de signal.  Donc effectivement on peut se demander pourquoi sur-échantillonner serait néfaste. mais la construction d'une image à base de pixels et sa perception par l’œil dépassent largement le cadre de cette unique loi physique. Donc je ne sais pas...

['Bruno]

Quand vous parlez de suréchantillonnage,, c'est pour le planétaire ou le ciel profond ?

 

En ciel profond le suréchantillonnage est néfaste parce qu'il augmente le temps de pose (sans améliorer la résolution effective sur l'image, par définition du suréchantillonnage). En planétaire, ça ne l'est peut-être pas parce que même avec les temps de pose très courts des caméras planétaires, il y a assez de lumière ?

[Aïki]

De planétaire. 

 

En CP, une nébuleuse... c'est nébuleux, donc aller chercher le dernier petit pouillème de résolution me semble moins critique qu'en planétaire. Et je suis d'accord, petit photosite dit peu d'électrons dit peu de signal sur chaque photosite, sauf à y passer la nuit. Mais c'est une question de temps de pose plus que de définition d'image.

 

En planétaire, tout du moins sur les vedettes que sont Jupiter et Saturne en particulier, le signal ne manque pas. Donc pas besoin de pixels ventrus. Ce qui m'intrigue, c'est que d'après certains astrams, le suréchantillonnage est non seulement inutile mais conduit également à une dégradation de la définition de l'image. C'est paradoxal si on s'en tient au théorème de Shannon.  A moins qu'un autre mécanisme ( j'imagine, de nature graphique) provoque une telle dégradation. 

 

En fait, comme je ne l'ai pas constaté "de visu" sur mes images, faute d'équipement adéquat, je n'ai pas d'opinion sur ce point. mais étant curieux de nature, j'aimerais bien trouver une réponse. Je vais finir par me trouver une caméra avec de petits pixels pour essayer en vrai grandeur !

 

Edit: je viens de trouver une explication sur le web, selon laquelle le fait de suréchantillonner peut faire se matérialiser sur plusieurs pixels de la turbulence qui serait autrement noyée dans un unique pixel en cas d'échantillonnage moyen ou de sous-échantillonnage. 

 

 

[Alhajoth]

Il y a 2 heures, 'Bruno a dit :

En ciel profond le suréchantillonnage est néfaste parce qu'il augmente le temps de pose (sans améliorer la résolution effective sur l'image, par définition du suréchantillonnage).

 

C'est effectivement une bonne raison.

 

Il y a 2 heures, Aïki a dit :

le suréchantillonnage est non seulement inutile mais conduit également à une dégradation de la définition de l'image.

 

Le suréchantillonnage, oui, mais une caméra amenant à un suréchantillonnage, pas forcément. Voire à rebours, si elle peut être utilisée sur plusieurs instruments.

 

Il y a 2 heures, Aïki a dit :

Edit: je viens de trouver une explication sur le web, selon laquelle le fait de suréchantillonner peut faire se matérialiser sur plusieurs pixels de la turbulence qui serait autrement noyée dans un unique pixel en cas d'échantillonnage moyen ou de sous-échantillonnage.

 

Rie ne t'empêche de redimensionner ton image a posteriori pour noyer ta turbulence dans un pixel.

Il faut juste être conscient du phénomène.

[Aïki]

il y a 51 minutes, Alhajoth a dit :

Le suréchantillonnage, oui, mais une caméra amenant à un suréchantillonnage, pas forcément. Voire à rebours, si elle peut être utilisée sur plusieurs instruments.

 

Certes, ce n'est pas la caméra qui est en cause, mais son adaptation (ou inadaptation) au setup du moment.

 

 

il y a 54 minutes, Alhajoth a dit :

Rie ne t'empêche de redimensionner ton image a posteriori pour noyer ta turbulence dans un pixel.

 

 C'est à dire sous-échantillonner après coup avec un soft genre Photoshop ?

[Alhajoth]

il y a 8 minutes, Aïki a dit :

C'est à dire sous-échantillonner après coup avec un soft genre Photoshop ?

 

Oui.

[Aïki]

Et ça donne de bons résultats ?

 

Sur le site d'Adobe, il y a une comparaison entre trois images, une image nette d'origine, la même après sous-échantillonnage , et après sur-échantillonnage.

 

https://helpx.adobe.com/fr/photoshop-elements/key-concepts/resample.html#:~:text=La modification des dimensions en,suréchantillonnage consiste à l'augmenter.

 

Partant d'une image nette, la modification de l'échantillonnage provoque une perte de qualité dans les deux cas: flou en sur-échantillonnant et perte de détails en sous-échantillonnant.

 

Il n'est pas évident pour moi qu'une transformation opérée dans l'autre sens, en sous-échantillonnant par logiciel une image sur-échantillonnée d'origine, ait un effet bénéfique.  Ou qu'au contraire elle détériore un peu plus l'image. Ce serait intéressant à tester mais je n'ai ni image sur-échantillonnée ni Photoshop.

 

 

['Bruno]

Pas besoin de Photoshop pour suréchantillonner : il suffit de modifier la taille de l'image en pixels, ce que n'importe quel utilitaire sait faire.

[Alhajoth]

Il y a 14 heures, Aïki a dit :

Il n'est pas évident pour moi qu'une transformation opérée dans l'autre sens, en sous-échantillonnant par logiciel une image sur-échantillonnée d'origine, ait un effet bénéfique.  Ou qu'au contraire elle détériore un peu plus l'image. Ce serait intéressant à tester mais je n'ai ni image sur-échantillonnée ni Photoshop.

 

Il faudrait pour cela avoir deux trains d'imagerie identiques, avec une Barlow au facteur de grossissement variable.

L'un des systèmes aurait un échantillonnage idéal, l'autre un échantillonnage sous-optimal. Avec une prise de vue simultanée.

Hors ce protocole de test, je ne suis pas sur qu'on puisse conclure empiriquement, les autres  effets des autres variables (turbulences, notamment) pouvant avoir d'avantage d'effet que ceux que tu soupçonnes.

Et encore, les paramètres mécaniques peuvent varier entre les deux systèmes.

 

L'idéal serait d'avoir une démonstration théorique.

[Aïki]

Je suis bien d'accord. Le test en vrai grandeur demande des moyens trop important pour un amateur. 

 

La démonstration théorique ne coule pas de source: je peux facilement imaginer plusieurs algorithmes différents de ré-échantillonnage, qui donneraient probablement chacun des résultats un peu différents.  Comment savoir si un algorithme donné sera capable de rassembler sur un pixel unique un signal dédoublé par la turbulence ? Ça n'a rien d'évident

 

Voilà qui semble un bon sujet de thèse pour un doctorant en optique ou en mathématiques (mais en fait ça a peut-être déjà été fait, je ne suis pas mathématicien) !