L'échantillonnage Idéal - entre Théorie et réalité.

[willoubu44]

Bonjour,

 

je me suis penché sur la partie l'échantillonnage possible de mon setup et sur le seeing de mon ciel.

 

Setup : RC250 f8 avec réducteur à f6.2, Camera ASI294MM Pro

J'ai fait le test avec 

Bin1 : 0.31" /pixel (en dessous du pouvoir de résolution du scope : 0.55")

Bin2 : 062" 

Bin3 : 0.93

300sec sur le croissant avec filtre Ha 6nm Astronomik

Seeing annoncé par MeteoBlue : 2" 

Erreur de suivi annoncé par Prism : 0.62"

 

Mise à part le signal/bruit en Bin3 qui est meilleurs, je ne vois pas de dégradation de l'image en sur échantillonnage. (j'ai fait un crop car en Bin1 l'image fait 100mo en Jpeg)

Est ce du au fait que la cible est au Zenith ? Du coup, cas idéal ?

 

Bin1

 

Bin2

Bin3

[Titophe]

En principe, sur échantillonner ne dégrade pas l’image : elle juste plus lourde et donc plus gourmande en ressources de stockage et de calculs…

 

C’est le sous échantillonnage qui produit des images moins détaillées… dans ton cas la turbulence de l’atmosphère ne permet pas de profiter d’un échantillonnage inférieur à 1’’.  Ce n’est donc pas très étonnant de constater pas ou très peu d’écart avec le choix du « binnage »…

Pour profiter de l’échantillonnage maxi en bin1 il faudrait utiliser la caméra en mode pose courte (inférieur à qq centaines de ms) pour passer dans les trous de turbulence…

[willoubu44]

Ok, j'avais lu à plusieurs reprises que le sur échantillonnage pouvait dégrader aussi.

 

Merci

Modifié 12 août 2022 par willoubu44

[LH44]

Si tu sur-échantillonnes c'est que ta focale est peut être trop grande et donc ton F/D trop grand donc ton temps de pause pas assez long pour compenser la perte de luminosité sur le capteur, et peut être un signal trop faible par rapport au bruit et le risque de voir aussi les aléas du suivi. lorsque tu sur-échantillonne tu as étalé ton image sur une plus grande surface du capteur mais celle ci ne contient pas plus de détails que la version optimisée.

Modifié 12 août 2022 par LH44

[Colmic]

Il y a 6 heures, willoubu44 a dit :

Bin1 : 0.31" /pixel (en dessous du pouvoir de résolution du scope : 0.55")

 

Salut,

je réagis à ceci.

Théorème de Shannon/Nyquist : pour résoudre des détails en numérique il convient d'échantillonner 3 fois la résolution théorique.

Si tu échantillonnes à 0.31" ça veut dire que tu pourras résoudre des détails de l'ordre de 0.93" seconde d'arc.

Donc tu es encore large dans les capacités du télescope, le jour où il atteindra 0.55" soit tu l'auras mis au sommet d'une belle montagne du Chili (et encore !), soit tu seras passé à des poses très courtes inférieures à la seconde pour figer la turbu.

 

Maintenant en regardant bien, ta première image est légèrement moins bien résolue que les 2 autres mais est-ce qu'on peut en conclure quelque chose ?

J'ai moi aussi fait des tests assez poussés, notamment à 0.35" d'échantillonnage, c'est un peu contre-productif.

Le seeing moyen en France est autour des 3" de toutes façons, et autour de 1.5" pour les meilleurs sites, on est donc sur un échantillonnage idéal entre 0.5" et 1".

[Moot]

Il y a 17 heures, Colmic a dit :

Théorème de Shannon/Nyquist : pour résoudre des détails en numérique il convient d'échantillonner 3 fois la résolution théorique.

 

En fait, c'est 2 fois, mais comme la diagonale d'un pixel carré vaut pas loin de 1,5 fois son côté (racine de 2 = 1,4142136....), il faut faire 3 fois pour que ce soit respecté dans toutes les directions.

[Colmic]

Il y a 2 heures, Moot a dit :

En fait, c'est 2 fois, mais comme la diagonale d'un pixel carré vaut pas loin de 1,5 fois son côté (racine de 2 = 1,4142136....), il faut faire 3 fois pour que ce soit respecté dans toutes les directions.

 

Oui le théorème indique "au moins 2 fois", j'ai simplifié pour l'OP

[LH44]

Surtout c'est juste indicatif, ce théorème est invoqué de manière abusive je trouve car ici on ne cherche pas vraiment à reconstruire le signal analogique original vue que l'image obtenue est elle même échantillonnée ainsi que tous nos écrans utilisés pour l'admirer ... donc effectivement freq x 2 ou freq x 3 intuitivement ca marchera aussi.

Modifié 13 août 2022 par LH44

[Colmic]

Un très bon papier à ce sujet : https://www.avex-asso.org/dossiers/wordpress/fr_FR/dossiers-pratiques/informatique-pratique/echantillonnage

[LH44]

Merci pour le papier, une très bonne vulgarisation d'ailleurs qui me semble très abordable pour les novices, sinon je me réfère à mes cours de de théorie du signal de la faculté sur le sujet.

 

Cependant l'auteur dit juste un truc faux à un moment donnée :  "Il nous dit (le théorème de Nyquist Shannon ) que le pas d’échantillonnage doit être entre 2 et 3 fois plus petit que le plus petit détail enregistrable." en fait la reconstruction du signal n'est possible qu'à partir d'un échantillonnage e= frequence max contenue dans l'image x 2 précisement  (et pas entre 2 x fmax et 3 x fmax) c'est ça le théorème démontré par Nyquist Shannon et c'est aussi la définition de Wikipédia ouf mes cours sont justes   

 

Maintenant si on retire cette histoire de théorème, on peut effectivement bien reconstruire une image bien définie à e = Seeing/2 ou Seeing/3 pour ça il suffit de voir comment se remplissent les pixels pour une étoile pour comprendre pourquoi celà marche bien. Par contre l'explication du choix de l'échantilloinnage 44khz du CD audio est pertinente puisqu'on est bien dans le cas de la restitution d'un signal purement analogique à partir d'un signal numérisé (votre ampli branché à vos enceintes) donc le théorème s'applique exactement, attention 2 x fmax donc 2 x 20Khz (oreille humaine) + 2 x 2Khz (marge pour le filtre anti-repliement).

Modifié 14 août 2022 par LH44

[willoubu44]

Et malgré tout les audiophiles te diront que le disque vinyle donne plus de détailles 🙂

Merci pour toutes ces bonnes infos.

 

Modifié 14 août 2022 par willoubu44

[Colmic]

il y a 24 minutes, willoubu44 a dit :

Et malgré tout les audiophiles te diront que le disque vinyle donne plus de détailles 🙂

 

Il en reste plus beaucoup

J'ai un pote qui est un taré de la Hi-Fi (avec des enceintes Magico à 80.000 euros...) et pourtant il est quand même passé très rapidement au CD.

Aujourd'hui il a un abonnement et ne lit que du FLAC.

Ceux qui restent au vinyl sont un peu des collectionneurs et invoquent souvent cet argument.

[willoubu44]

Je suis d'accord, l'aspect pratique s'est allié à la qualité maintenant.

J'étais aussi à fond la dedans, pas au même niveau de prix mais j'ai tout revendu pour des enceintes connectées (audiophile) pour diffuser du Qobuz ou Deezer HD.