Autoguidage et Orthogonalité

[Tyler]

il y a 38 minutes, Aïki a dit :

j'adore la technique et j'aime bien comprendre et peaufiner ce que je fais, juste pour le plaisir. 

je suis un peu comme ça aussi

 

il y a 39 minutes, Aïki a dit :

essayer des poses longues pour faire ressortir les zones ténues d'Orion

c'est surtout sur le temps de pose total que tu va faire apparaitre les zones ténues.
faire de sposes unitaires plus longue ne sert pas à grand chose si tu as ton temps de pose minimum respecté.
si ton signal est là avec 120 secondes, il ne sera pas plus là avec 300sec.
 

[Aïki]

Pour moi, dans ma compréhension, c'était:

 

- plus la pose unitaire est longue, plus on accumule du signal (et aussi du bruit). La limite est l'atteinte de la saturation sur la zone que l'on veut capturer, auquel cas il est inutile de prolonger la pose au-delà.

- plus on multiplie les poses, plus on améliore le rapport signal/bruit car le bruit thermique étant de nature aléatoire, il n'est pas toujours présent sur un pixel donné  de l'image alors que le signal l'est toujours (ou presque). Donc en empilant de manière classique, c'est à dire en faisant la valeur moyenne dudit pixel, la moyenne du signal ne bouge pas (ou peu) alors que la valeur moyenne du bruit diminue sensiblement. 

- Mais j'imagine que le temps total apporte aussi sa contribution car le signal utile a sans doute aussi une composante aléatoire. Je suppose qu'on obtient un signal "plus complet" si l'on peut dire en augmentant le temps de pose total.  

 

J'ai une lunette qui ouvre à F/7 et plein de pollution lumineuse malgré les efforts des communes environnantes (tout du moins certaines d'entre elles). Donc je voudrais utiliser des filtres assez sélectifs pour m'en débarrasser. Ce qui implique d'allonger les temps de pose. Mais bon, mes derniers essais tournaient autour de 30 secondes maxi, avant optimisation de la monture. D'où mon intérêt pour l'autoguidage.

 

En attendant, je joue du tournevis, de la clé Allen, j'avale des tutos, j'apprends des trucs un peu tout les jours, et ça me plait bien !

[Tyler]

il y a 27 minutes, Aïki a dit :

Ce qui implique d'allonger les temps de pose.

pas forcement.
C'est la fameuse regle des 3 sigmas.
une fois ce rapport atteint il ne sert à rien d'allonger le temps de pose unitaire.
comme dit plus haut, quand le signal est capté par un photosite, il est là, allonger le temps unitaire ne va pas l'amplifier.
par contre empiler beaucoup de clichés va améliorer le RSB et donc faire passer le signal "au dessus" du bruit.
plus le temps de pose total est long, plus le bruit descend, et plus le signal faible passe au dessus.

 

il y a 32 minutes, Aïki a dit :

plus la pose unitaire est longue, plus on accumule du signal

oui, mais jusqu’à ce que le signal soit là en totalité.

Après, tout ce qui se passe c'est que les puits de potentiel se remplissent, et tes étoiles saturent.

 

il y a 31 minutes, Aïki a dit :

mes derniers essais tournaient autour de 30 secondes maxi

c'est sûr que là, à f7 avec un filtre à bande étroite tu dois être sous les 3 sigmas, et donc tu devra allonger le temps unitaire.

 

Pour faire simple :

trouver le temps de pose minimal pour un setup donné avec la règle des sigmas.

Faire le maximum de clichés à empiler, et donc le maximum de temps total.

 

Tu peux faire le test, sur une même cible un même soir, tu fais un max de poses avec le minimum de temps de pose avec la règle des 3 sigmas, pour un temps total donné.

puis tu fais la même cible, avec le même temps total, mais avec des poses plus longues.

Tu verra qu'au final ta photo ne sera pas meilleure avec les poses longues, et tu n'auras pas plus de signaux faibles, tu aura par contre certainement un peu plus de bruit à traiter.

Après il n'y a pas que le bruit numerique,  si ton ciel est pollué il vaut mieux poser au plus court, sinon la pollution va te pourrir le signal.

j'ai fais pas mal d'essais pour en arriver à cette conclusion. Quand je posait très longtemps j'avais des brutes toutes blanches. En posant avec les trois sigmas j'avais enfin un signal exploitable.

Bon maintenant il ont changé les réverbères, c'est beaucoup mieux, et au dernière nouvelles ils vont couper l'eclaire de 23h à 5h l'hiver, victoire!

[Fred_76]

Il y a 11 heures, Aïki a dit :

car le bruit thermique étant de nature aléatoire,

Non, pas vraiment !  Le bruit (ou plutôt signal parasite) thermique est proportionnel au temps de pose et double tous les 6°C environ. Pour un pixel donné, il varie peu (à temps de pose et température constantes) d’une pose à l’autre, c’est grâce à ça qu’on peut assez facilement l’éliminer avec les darks. Il reste toutefois une part variable temporellement (qui affecte des zones de 10-30 pixels de diamètre) mais qui n’est pas de la même nature, et dont l’effet est réduit par rapport au signal en empilant de nombreuses poses ET SURTOUT en faisant du dithering.

 

Pour une description des bruits et signaux parasites voir ici

 

https://sahavre.fr/wp/bruit-part-1/

[Aïki]

Merci à vous deux pour vos explications. Je ne connais pas la règle des trois sigmas, il faut que je creuse le sujet  (je connais plus ou moins le six sigmas en matière de qualité industrielle. Je suppose que la base mathématique est la même, basée sur les notions de gaussienne et  d'écart-type, mais je ne vois pas comment ça s'applique en optique).

 

Effectivement, j'étais intrigué par la coexistence des darks et de l'empilement, deux méthodes qui me paraissaient plus ou moins redondantes. Donc les darks combattent le bruit thermique, l'empilement combat la partie variable restante. Cette dernière doit quand même être importante à en juger par l'efficacité du live stacking de Sharpcap. Pour M-51 par exemple, on passe d'une vague lueur à peine perceptible en début de capture à une image un peu colorée parfaitement visible et détaillée en quelques dizaines de minutes. 

 

J'ai fait quelques essais de dithering au tout au début de mes tentatives d'autoguidage, et j'ai cessé temporairement pour simplifier le contexte  en en retirant cet élément perturbateur, et résoudre ainsi plus facilement mes difficultés de mise en oeuvre de PHD2   J'y reviendrai rapidement car j'ai quasiment terminé l'optimisation de la monture, grâce à tes bons conseils, Tyler !

 

Je ne comprends pas bien cette notion de signal présent en totalité ni comment on le détermine. Est-ce lié aux trois sigmas ?

 

Je viens d'ouvrir ton lien, Fred, je n'ai pas fini de le lire, mais il est très intéressant. Merciii !

 

Tiens, hors sujet, j'ai à l'instant la visite d'un petit grimpereau qui escalade le tronc du pin devant ma fenêtre. Je n'en avais pas vu depuis deux ou trois ans au moins.

[Fred_76]

il y a 7 minutes, Aïki a dit :

Je ne connais pas la règle des trois sigmas,

Tu peux regarder la partie 2 du lien que je t’ai passé

[Tyler]

il y a 8 minutes, Aïki a dit :

Je ne comprends pas bien cette notion de signal présent en totalité ni comment on le détermine. Est-ce lié aux trois sigmas ?

en gros oui.

la regle des trois sigmas  : il faut que les sigmas d'une brute fasse 3x ceux d'un bias (appellés offsets).

Pour avoir ce rapport, suivant ton setup il faut faire des essais de temps de pose unitaire.

Une fois que tu as trouvé le temps de pose idéal, pas besoin d'aller au delà, c'est même contre productif pour des images avec peux de poses unitaires.

Si j'ai sigmas = 2 pour un bias je dois avoir au moins 6 pour une brute. en fait c'est plutôt entre 3 et 5 sigmas, perso je vise 5. (dans siril sélectionner un petit carré dans le fond de ciel puis clic droit / statistiques).
Si tu as ton rapport de sigmas, le signal est capté, même si tu ne le vois pas sur les brutes ou à l'empilement.
ce qu'il le fera ressortir c'est le nombre de clichés et le temps de pose total.
Plus tu en a, plus les signaux faible passeront au dessus du bruit.
 

 

edit : grillé

 

Modifié 29 septembre 2022 par Tyler

[Aïki]

Je viens de parcourir rapidement les trois parties du lien sur le bruit. C'est remarquablement bien fait, clair, précis, didactique. Je vais le relire ce soir avec attention. Merci encore, je n'avais rien lu de cette qualité sur ce sujet.

[Aïki]

J'ai poursuivi mes tests la nuit dernière, dans une atmosphère très humide et entre les passages nuageux.

 

Par rapport à la fois précédente, la seule modification porte sur la tension des courroies, que j'ai retendues un petit peu dans l'espoir de réduire un peu le jeu de déclinaison.

 

Tout d'abord, un essai de guidage pendant une courte période de ciel clair, avec un HFD de l'étoile guide inférieur à 3. Je vous laisse juge.

 

 

C'est ce que j'ai obtenu de mieux jusqu'à aujourd'hui. Pas mal pour un débutant, non ?

 

Dans l'idéal, il faudrait que j'ajuste un tout petit poil l'équilibrage pour éviter que la courbe de déclinaison ne franchisse l'axe horizontal.

 

 

Puis j'ai mesuré le jeu en déclinaison avec l'assistant de guidage, pour voir si la tension accrue des courroies avait une influence bénéfique ou non:

 

 

Résultat: le jeu est passé de 1680ms lors du test précédent à 1600ms, soit un gain de 5%.  Le tracé en rouge est un peu plus pointu au sommet que le précédent. Donc il y a un petit mieux.

Par contre, le tracé de retour s'écarte toujours du tracé théorique, ce qui me dit qu'une impulsion vers le sud ne compense pas complètement une impulsion vers le nord. Mon hypothèse est que la lunette est déséquilibrée, avec plus de poids coté caméra que côté objectif. Elle a une petite tendance à lever le nez, si l'on peut dire.

 

Pour vérifier cette hypothèse, j'ai volontairement déséquilibré la lunette en la ramenant de deux ou trois centimètres en arrière. Intuitivement cela doit rendre  la montée vers le nord plus facile, le retour vers le sud plus difficile. Voyons ce que ça donne dans les faits:

 

 

Hypothèse confirmée ! D'une part le nombre d'impulsions pour obtenir un déplacement de 25 pixels vers le nord a été réduit de moitié, d'autre part le déséquilibre est allé au-delà des possibilités du moteur de déclinaison: la lunette n'est jamais revenue vers le sud.

 

... et je suis rentré me coucher, non sans avoir rééquilibré l'ensemble avec soin.

 

Conclusions:

- La réglage de la  tension sur les courroies est important;

- Les moteurs n'ont pas un couple suffisant pour surmonter un déséquilibre même assez modeste; Il en faut vraiment juste un soupçon pour bien placer la courbe de déclinaison par rapport à l'axe "zéro seconde" et éviter qu'elle ne le traverse.

- Le graphique de jeu me paraît un bon outil pour vérifier l'équilibrage sur l'axe DEC.

 

Il n'y a surement rien de bien nouveau dans ce qui précède, mais je suis content de l'avoir "touché du doigt" et illustré. Rien de tel que mettre les mains dans le cambouis pour assimiler la mécanique...

 

Reste une question: capacité de chargement mise à part, je ne sais pas comment se situe ma monture une fois optimisée par rapport à une monture plus haut de gamme comme une EQ6-R par exemple. Est-ce qu'un jeu mesuré à 1600ms est considéré comme un signe de qualité ou comme une caractéristique médiocre ? C'est juste de la curiosité en fait, car la courbe de suivi en tête de ce post me paraît tout à fait satisfaisante . Et je n'ai aucune raison de changer de monture tant que je reste dans les limites de poids préconisées.

 

[Aïki]

Faute de cible intéressante dans mon champ de vision ces jours-ci (ces mêmes sapins qui me réjouissent le jour me font ch... la nuit), j'ai poursuivi ms tests d'autoguidage avec PHD2.

 

Je parviens au conclusions suivantes. J'aimerais savoir si elles correspondent à vos impressions, si vous êtes utilisateurs de PHD2.

 

- l'autoguidage (avec PHD2 comme je suppose  avec tout autre outil logiciel ) est particulièrement sensible, à l'équilibrage du setup. Un peu trop de déséquilibre, et le guidage ne  se fait plus que dans un sens, dû au couple limité des moteurs d'asservissement (tout du moins sur ma monture NEQ5);

- le moindre souffle de vent perturbe le guidage et le fait sortir du "tunnel" d'une seconde d'arc pour faire des pointes vers 5 ou 6 secondes d'arc, mais uniquement sur l'axe AD. Ça me paraît logique car le vent est plus ou moins horizontal, a donc peu ou pas d'action dans le plan vertical, et pas d'influence sur l'axe DEC.

- l'autoguidage est également très sensible au HFD de l'étoile guide. Jusqu'à 3,5 ou 4,  les résultats sont acceptables, au-delà c'est un peu n'importe quoi.

- L'utilitaire de calibration est capricieux et imprévisible (à moins que la qualité d'usinage de la monture en soit responsable, difficile à dire). Trois calibrations en séquence sans aucun changement de configuration, trois résultats différents. 

- Même constatation avec l'assistant de guidage, qui donne des valeurs d'erreur de mise en station qui fluctuent largement tout au long de la mesure, et qui diffèrent d'une séquence à l'autre à quelques minutes d'intervalle.

 

Mais même avec ces limitations, j'arrive assez régulièrement à autoguider à moins d'une seconde d'arc d'erreur moyenne. A ce niveau, j'ai  testé des poses jusqu'à 10 minutes.  A cinq minutes, les étoiles étaient bien nettes et bien rondes. A dix minutes, elles étaient toujours assez rondes, mais quelque peu empâtées.

 

Une remarque: mes deux caméras sont configurées dans SharpCap. Si j'utilise temporairement la caméra de guidage avec SharpCap (par exemple pour affiner sa MAP) ,  une fois que je repasse SharpCap sur la caméra imageuse, la caméra de guidage ne répond plus à PHD2. Dans ce cas, la seule solution que j'ai trouvée est de tout couper puis tout recharger. 

[Tyler]

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

l'autoguidage (avec PHD2 comme je suppose  avec tout autre outil logiciel ) est particulièrement sensible, à l'équilibrage du setup

oui, c'est normal

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

Un peu trop de déséquilibre, et le guidage ne  se fait plus que dans un sens

non pas pour moi, j'ai eu une fois le contrepoids qui a glissé tout en bas de la barre, j'ai eu un gros pic dans la courbe de guidage du au léger choc (quand le poids est arrivé en bout de course), mais le guidage a continué comme si de rien n'était. (je ne m'en suis rendu compte qu'au rangement du matos)

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

le moindre souffle de vent perturbe le guidage et le fait sortir du "tunnel" d'une seconde d'arc pour faire des pointes vers 5 ou 6 secondes d'arc

non plus, il faut quand même que ça souffle pour faire des pointes, et jamais à 5".
j'ai fais des session avec des rafales de vent à 25Km/h, j'ai eu des pointes à 2" max. (mais j'ai un petit newton).
 

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

L'utilitaire de calibration est capricieux et imprévisible

pas remarqué, je ne l'ai utilisé qu'une fois, depuis je ne m'en occupe plus, ça fonctionne, je ne touche plus

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

l'autoguidage est également très sensible au HFD de l'étoile guide. Jusqu'à 3,5 ou 4,  les résultats sont acceptables, au-delà c'est un peu n'importe quoi.

bof, j'ai fait des guidages avec un HFD de 5, ça allait pas mal.

 

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

A cinq minutes, les étoiles étaient bien nettes et bien rondes. A dix minutes, elles étaient toujours assez rondes, mais quelque peu empâtées.

je ne vois pas trop l'intérêt de pousser à 5 minutes, calcule le temps de pose mini, c'est suffisant.

Que les étoiles s’empâtent sur des poses très longues n'a à mon avis rien à voir avec le guidage , c'est juste que ton capteur emmagasine plus de lumière, que peut être il y a un peu d'humidité dans l'air, de la turbu... toutes ces choses dégrade les étoiles.
prends une pose de 5 seconde et tes étoiles sont "pin point".

 

 

Il y a 8 heures, Aïki a dit :

Si j'utilise temporairement la caméra de guidage avec SharpCap (par exemple pour affiner sa MAP)

perso je ne me prends pas la tête, je fais la map dans PHD2, pas besoin d'une map parfaite.

[Aïki]

Bonjour Tyler, et merci pour tes commentaires.

 

Je ne parviens pas à citer proprement sujet par sujet, donc je vais répondre simplement:

 

- Sur le déséquilibre: je vais revérifier. Les courroies du kit s'étaient détendues (vis moteur sans doute pas assez serrées), c'est peut-être de là que ça vient.

 

- Sur le vent: en fait, ce que je constate, c'est que le guidage en AD fait des pointes (en gros de 3" à 5") dès qu'il y a un peu d'air, mais la valeur RMS reste effectivement en-dessous de 2". Cela dit, la configuration des lieux fait que le vent est très souvent turbulent devant chez moi

 

- La calibration:  refaite car j'ai retouché l'équilibrage depuis la dernière calibration. 

 

- Sur le HFD, pour être plus précis, et de part ma très courte expérience: avec un HFD entre 2 et 3 à peu près, le guidage est un long fleuve tranquille (en dessous de 0,35" RMS). De 3 à 4,5 HFD c'est plutôt du 0,7" ou 0,8" RMS.  Au delà, on passe la barre de 1" RMS.  J'ai eu jusqu'à HFD 7, (mais  atmosphère humide)... et ce soir là je suis rentré me coucher ! Pour autant que je comprenne, tant qu'on reste inférieur ou égal à 1" RMS, tout baigne, et jusqu'à 2" ça reste acceptable.

 

- Sur les essais de durée: c'était juste pour vérifier l'absence de filé d'étoile , car en réalité je n'observais rien de particulier, ni nébuleuse ni galaxie.  C'est sûr que sur une pose longue on accumule tous les défauts auxquels on échappe en pose courte.

 

- Sur la MAP: pareil, j'ai essayé deux ou trois fois de la faire sous SharpCap (c'est quand même plus confortable que dans la petite fenêtre de PHD2) mais je suis revenu à PHD2 ensuite. Je signalais ce point car les déconnexions de caméra d'autoguidage sous PHD2 sont apparemment un sujet récurrent sur le net, et que la cohabitation SharpCap / PHD2 en est une cause possible.

 

Mais finalement, comme j'arrive maintenant à rester la plupart du temps sous une seconde d'arc RMS, je considère que mon objectif  de première découverte et  mise au point de l'autoguidage sur mon setup comme atteint. Il y a encore surement plein de choses à apprendre et maîtriser, mais je vais maintenant mettre ce sujet secondaire de côté pour revenir au principal:  l'astrophoto. 

 

 

[Tyler]

Il y a 1 heure, Aïki a dit :

- La calibration:  refaite car j'ai retouché l'équilibrage depuis la dernière calibration. 

je ne la refait jamais, pourtant je demonte tout à chaque session. AUcun soucis, ça suis;)

 

Il y a 1 heure, Aïki a dit :

Pour autant que je comprenne, tant qu'on reste inférieur ou égal à 1" RMS, tout baigne, et jusqu'à 2" ça reste acceptable.

En gros j'essaie de rester sous les 1", mais en règle générale je suis sous les 0.7" et là je sais que je suis tranquille, je n’aurai pas de filé.
Au dessus de 1" ça commence a faire des étoiles moins belles.

 

Il y a 1 heure, Aïki a dit :

Mais finalement, comme j'arrive maintenant à rester la plupart du temps sous une seconde d'arc RMS, je considère que mon objectif  de première découverte et  mise au point de l'autoguidage sur mon setup comme atteint. Il y a encore surement plein de choses à apprendre et maîtriser, mais je vais maintenant mettre ce sujet secondaire de côté pour revenir au principal:  l'astrophoto. 

 

oui à partir du moment ou tu n'as pas de filé, pas la peine de chercher plus loin.

des fois j'essaie quand même de modifier un peu les reglages, pour pousser le guidage dans ses retranchements et en général... ça marche moins bien
Il faut juste ajuster les MinMo et les temps de pose suivant les soirées et tout baigne.


Sinon pour citer une phrase, tu la sélectionne, tu survoles avec ta souris et tu as un bouton "citer ceci" qui apparait

[Aïki]

Il y a 3 heures, Tyler a dit :

je ne la refait jamais, pourtant je demonte tout à chaque session. AUcun soucis, ça suis;)

 

En gros j'essaie de rester sous les 1", mais en règle générale je suis sous les 0.7" et là je sais que je suis tranquille, je n’aurai pas de filé.
Au dessus de 1" ça commence a faire des étoiles moins belles.

 

oui à partir du moment ou tu n'as pas de filé, pas la peine de chercher plus loin.

des fois j'essaie quand même de modifier un peu les reglages, pour pousser le guidage dans ses retranchements et en général... ça marche moins bien
Il faut juste ajuster les MinMo et les temps de pose suivant les soirées et tout baigne.


Sinon pour citer une phrase, tu la sélectionne, tu survoles avec ta souris et tu as un bouton "citer ceci" qui apparait

Ah, OK, merci pour le tuyau !

 

Bon, 'tite pause café, et je retourne à mon sécateur car j'ai encore de la place dans ma poubelle "végétaux" !