Règle des 3 sigmas ?!...

[pyrou61]

Bonjour, 

 

Pourrait-on m'expliquer la règle des 3 sigmas sur une caméra cmos ? 

 

merci 

[waogll]

La règle des 3 sigmas est une règle de statistique qui dit que pour une distribution normale tout se qui s'écarte de plus de 3 sigmas peut être considéré comme anormal 😉.

Quand on fait de l'empilement ça permet de rejeter les pixels aberrants comme les passages de satellite.

Mais ça sous entend  que l'arrivée des photons sous un vrai ciel suit une loi normale.

Modifié 15 juin 2023 par waogll

[Drase]

Bonjour, 

 

Ca avait été expliqué ici 

 

[LH44]

Dans le cas de l'astrophoto la règle dit que si le temps de pause unitaire des brut est suffisamment long pour que le bruit photonique reste supérieur à 3 fois à la somme des autres bruits (en général le bruit de lecture) alors on pourra empiler les bruts pour faire ressortir les parties de l'images les plus faibles sans trop subir l'impact des autres bruits :

[pyrou61]

ok merci je vais lire tout ca ...

[pyrou61]

Dans ce cas précis d'un temps de pose court, et dans le noir complet, le sigma du bias va nous donner l'ensemble des bruits qui se résume au bruit de lecture.

On fait maintenant sigma brute / sigma offset : 14.5 / 4.8 = 3.02

Avec un temps de pose de 120s, sous ce très bon ciel sans Lune, au zénith et avec un filtre Optolong L-Pro, j'étais donc pile-poil à 3x sigma 

J'aurais donc pu poser unitairement plus longtemps, mais les cibles choisies auraient pu saturer (notamment le coeur de M81 dans l'exemple ci-dessus qui sature très vite).

C'est pourquoi j'ai choisi de rester à 3x sigma et de multiplier les poses.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Texte issu du calcul des 3 sigmas par Colmic .

Je ne comprends pas pourquoi avec 120s, on est à 3 sigmas  ??

 

[180Vision]

3 minutes ago, pyrou61 said:

Dans ce cas précis d'un temps de pose court, et dans le noir complet, le sigma du bias va nous donner l'ensemble des bruits qui se résume au bruit de lecture.

On fait maintenant sigma brute / sigma offset : 14.5 / 4.8 = 3.02

Avec un temps de pose de 120s, sous ce très bon ciel sans Lune, au zénith et avec un filtre Optolong L-Pro, j'étais donc pile-poil à 3x sigma 

J'aurais donc pu poser unitairement plus longtemps, mais les cibles choisies auraient pu saturer (notamment le coeur de M81 dans l'exemple ci-dessus qui sature très vite).

C'est pourquoi j'ai choisi de rester à 3x sigma et de multiplier les poses.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Texte issu du calcul des 3 sigmas par Colmic .

Je ne comprends pas pourquoi avec 120s, on est à 3 sigmas  ??

 

 

Comme expliqué, il a relevé le sigma de sa brute (calibrée) à 120", le sigma du BIAS et le rapport des deux fait 3 pil poil quasi.

 

[pyrou61]

il y a 4 minutes, 180Vision a dit :

 

Comme expliqué, il a relevé le sigma de sa brute (calibrée) à 120", le sigma du BIAS et le rapport des deux fait 3 pil poil quasi.

 

... ok, mais je ne vois toujours pas le rapport entre 120" et 3?... 

[180Vision]

22 minutes ago, pyrou61 said:

... ok, mais je ne vois toujours pas le rapport entre 120" et 3?... 

Entre 14.8 et 4.8, les valeurs respectives du sigma d'une brute a 120" et du biais , dans le cadre de son test !

 

Ces mesures sont a faire par chacun dans son cas, avec sa prise de vue, matériel...

[pyrou61]

...dans mon cas perso, je viens de calculer, le sigma bias : 8 , le sigma brute 22 ( rapport sigma brute / sigma bias = 2.75)... j'en déduis quel temps de pose maxi ?

 

[krotdebouk]

La règle des 3 sigma c'est pour déterminer un temps de pose mini.

[pyrou61]

il y a 9 minutes, krotdebouk a dit :

La règle des 3 sigma c'est pour déterminer un temps de pose mini.

... dans mon cas, combien de temps mini, alors ? 

[180Vision]

19 minutes ago, pyrou61 said:

... dans mon cas, combien de temps mini, alors ? 

Il te faut lire l'article, la méthode est expliquée, et le déterminer toi-même...elle dépend entre autres de ton setup et de tes paramètres d'imagerie...ce n'est pas un tableau tout fait...

[krotdebouk]

il y a 11 minutes, pyrou61 a dit :

... dans mon cas, combien de temps mini, alors ? 

Un peu plus que ce que tu as posé pour avoir 2.75, je dirai 10% de plus en première estimation (3/2.75 = 1.09).

 

On n'est pas au micro pouillème avec cette règle, si tu es à 3.00001 c'est pas bien grave. D'ailleurs la comparaison se fait sur une brute prétraitée. Ce que je te conseillerai, c'est de prendre le temps de voir quel est le rapport de la valeur de sigma entre une brute prétraitée et un bias (un offset) ainsi qu'entre une brute non prétraitée et ce même bias, c'est plus facile à regarder rapidement sur le terrain à partir d'une brute non prétraitée.

Moi par exemple j'ai 15% d'écart entre une brute calibrée et une brute non calibrée. Et pour assurer un peu, je considère que c'est 3.5 sigma du bias qu'il faut atteindre sur le fond de ciel de la brute (j'en étais resté à la règle de "entre 3 et 4 fois sigma")

Donc quand je fais ce contrôle, je pose le temps nécessaire pour atteindre à minima une valeur de sigma du fond de ciel sur ma brute qui soit de 1,15*3,5*sigma du bias.

 

J'ai mon pense bête sur mon PC astro avec les valeurs à atteindre qui vont dépendre du F/D, du filtre utilisé, de la présence de la Lune, de la pollution lumineuse, de la hauteur de la cible etc...

 

Une remarque : avec des filtres SHO astrodon 5nm et une ASI183, je n'atteignais pas les 3 sigma en 5 minutes de pose. Ben tant pis, je préférais cumuler plus de poses plutôt que de risquer de perdre des poses beaucoup plus longues à cause du

guidage, vent, avions, satellites, nuages, scoumoune etc...

[pyrou61]

... je pose 120“ avec une caméra 294 MC pro... il faudrait augmenter le temps de pose ou le baisser ? 

[astrotech]

Assez d'accord avec ce que dit Krotdebouk.

 

Tu dois augmenter ton temps de pose.

 

Le sigma de ton bias est à 8 et le sigma de ta brute de 120s est à 22.

Le rapport est de 22/8 soit 2.75.

Cela veut dire que ton temps de pose de 120sec n'est pas pas assez long pour atteindre le rapport de 3.

 

C'est à chacun de déterminer son temps de pose unitaire qui sera fonction de son tube, de sa camera et de son ciel .

 

Lors de ta prochaine sortie (sans lune), tu vises au zénith, tu fais une série COMPLÈTE

- tu fait un offset, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 8

- une pose de 120s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 20. Le rapport est de 20/8 soit 2.5. Ton temps de pose unitaire n'est donc pas assez long.

- une pose de 130s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 22. Le rapport est de 22/8 soit 2.75. Ton temps de pose unitaire n'est donc pas assez long.

- une pose de 140s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 24. Le rapport est de 24/8 soit 3.00. Ton temps de pose unitaire est donc correct car tu atteint le rapport de 3. C'est ton temps de pose MINIMUM

- une pose de 150s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 26. Le rapport est de 26/8 soit 3.25.

- une pose de 160s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 28. Le rapport est de 28/8 soit 3.5.

 

Si j'avais ces valeurs, je partirais au final sur des poses unitaires de 150 secondes.

 

Plus ta cible est dans la pollution, plus ton sigma sera élevé.

 

En principe, c'est à faire une fois pour toute, on applique alors ce temps de pose à toutes nos sessions. Sinon si tu changes ton temps de pose cela veux dire qu'il faut refaire des darks....

Si on voulait être puriste, (jamais fait l'exercice), un objet qui passe au zenith et un objet qui passe disons 20 degrés de hauteur n'auront pas le même sigma donc en théorie pas le même temps de pose unitaire. L'objet bas sur l'horizon demanderait un temps de pose plus court car son sigma est plus élevé.

( Il faut être en poste fixe pour avoir le temps de  faire ces tests...)

 

a toi de jouer et revient nous dire.

 

@+

Steph

 

Modifié 16 juin 2023 par astrotech

[krotdebouk]

Il y a 5 heures, astrotech a dit :

Si on voulait être puriste, (jamais fait l'exercice), un objet qui passe au zenith et un objet qui passe disons 20 degrés de hauteur n'auront pas le même sigma donc en théorie pas le même temps de pose unitaire. L'objet bas sur l'horizon demanderait un temps de pose plus court car son sigma est plus élevé.

( Il faut être en poste fixe pour avoir le temps de  faire ces tests...)

Pas forcément, tu peux faire la mesure sur les brutes de ta soirée (début, au méridien et fin) et tu verras bien l'évolution du sigma.

[pyrou61]

Il y a 5 heures, astrotech a dit :

Assez d'accord avec ce que dit Krotdebouk.

 

Tu dois augmenter ton temps de pose.

 

Le sigma de ton bias est à 8 et le sigma de ta brute de 120s est à 22.

Le rapport est de 22/8 soit 2.75.

Cela veut dire que ton temps de pose de 120sec n'est pas pas assez long pour atteindre le rapport de 3.

 

C'est à chacun de déterminer son temps de pose unitaire qui sera fonction de son tube, de sa camera et de son ciel .

 

Lors de ta prochaine sortie (sans lune), tu vises au zénith, tu fais une série COMPLÈTE

- tu fait un offset, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 8

- une pose de 120s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 20. Le rapport est de 20/8 soit 2.5. Ton temps de pose unitaire n'est donc pas assez long.

- une pose de 130s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 22. Le rapport est de 22/8 soit 2.75. Ton temps de pose unitaire n'est donc pas assez long.

- une pose de 140s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 24. Le rapport est de 24/8 soit 3.00. Ton temps de pose unitaire est donc correct car tu atteint le rapport de 3. C'est ton temps de pose MINIMUM

- une pose de 150s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 26. Le rapport est de 26/8 soit 3.25.

- une pose de 160s, tu mesures ton sigma, tu trouves disons environ 28. Le rapport est de 28/8 soit 3.5.

 

Si j'avais ces valeurs, je partirais au final sur des poses unitaires de 150 secondes.

 

Plus ta cible est dans la pollution, plus ton sigma sera élevé.

 

En principe, c'est à faire une fois pour toute, on applique alors ce temps de pose à toutes nos sessions. Sinon si tu changes ton temps de pose cela veux dire qu'il faut refaire des darks....

Si on voulait être puriste, (jamais fait l'exercice), un objet qui passe au zenith et un objet qui passe disons 20 degrés de hauteur n'auront pas le même sigma donc en théorie pas le même temps de pose unitaire. L'objet bas sur l'horizon demanderait un temps de pose plus court car son sigma est plus élevé.

( Il faut être en poste fixe pour avoir le temps de  faire ces tests...)

 

a toi de jouer et revient nous dire.

 

@+

Steph

 

merci, j'ai enfin compris avec ces exemples concrets, à suivre... 

[waogll]

Avec des caméras modernes le temps de pose unitaire n'est pas si critique que ça.

Il faut éviter de "cramer les étoiles" avec des temps de pose unitaire trop longs, ça s'est irrécupérable.

Les temps de pose longs impliquent aussi d'avoir un bon suivit, qu'il vienne de la qualité de la monture, MES ou du paramétrage de PHD2.

Le plus important c'est le temps de pose global qui va permettre d'augmenter le rapport signal/bruit.

Mais si tu veux faire l'APOD avec des IFN là effectivement là ça vaut le coup de creuser un peu.

[astrotech]

Il y a 17 heures, krotdebouk a dit :

Pas forcément, tu peux faire la mesure sur les brutes de ta soirée (début, au méridien et fin) et tu verras bien l'évolution du sigma.

Oui tout a fait. Quand on passe une série d'image dans la moulinette de Subframe Selector avec un objet se levant,  passant le méridien et allant se coucher, on obtient  une "V-Curve" pour le noise.

Ce que je voulais dire, c'est que l'exercice des 3 sigmas se fait au zénith/méridien car c'est la  que tu as théoriquement  ton meilleur ciel.  Tu auras donc ton sigma le plus bas et quand conséquence pour arriver à 3 sigmas, tu auras  ton temps de pose unitaire "optimum". 2 heures avant ou 2 heure après le méridien , ton sigma sera plus élevé (à pollution lumineuse homogène à 360°), donc un temps de pose plus faible pour arriver au 3 sigmas.

Un objet qui passe le méridien à 70 degrés de hauteur  comme M81 et un objet qui passe le méridien  à 35 degrés de hauteur comme M42, n'auront pas le même sigma et donc pas le même temps de pose pour arriver au 3 sigmas. Pour M81, il te faudra disons 3 minutes  pour arriver au 3 sigmas et pour M42, étant plus basse, tu arriveras au 3 sigmas en seulement 2minutes.

mais je veux bien me tromper...

 

Et de toute façon, comme tu disais, on a tous lu ici ou la "entre 3 et 4 sigmas"

 

Ca phosphore mais j’aime bien😁

 

@+

Steph

[krotdebouk]

Il y a 7 heures, astrotech a dit :

mais je veux bien me tromper...

Alors on sera deux, j'ai compris comme ça aussi !

[Tyler]

Il y a 9 heures, astrotech a dit :

on a tous lu ici ou la "entre 3 et 4 sigmas"

pas moi, j'ai lu entre 3 et 5 😁

Colmic avait fait un bon résumé :

mauvais ciel : 3 sigmas

ciel moyen : entre 3 et 5

super ciel, 3 sigmas mini, pas de limite haute.

[FredFred67]

Et puis il faut aussi prendre en compte l'évolution de la "nuit", surtout en ce moment (nuits très courtes).

Ton sigma mesuré à 23h30 ne sera pas le même que celui à 1h30. On y pense pas, c'est tout con, mais ça fait 3 nuits que j'expérimente ça....si ça peut aider

[Tyler]

C'est vrai, et je pense que c'est d'autant plus important que le signal est faible.

[astrotech]

Le 15/06/2023 à 20:11, krotdebouk a dit :

Moi par exemple j'ai 15% d'écart entre une brute calibrée et une brute non calibrée

Par curiosité, je viens de faire l’exercice sur une session de 85 images:

J'ai passé mes brutes brutes et mes brutes calibrées via subframeselector, j'ai récupéré les 2 fichiers CSV,  j'ai récupéré les data du NOISE des 2 fichiers.

Résultat:  environ 0.25% de baisse du sigma de brutes brutes vers brutes calibrées.

 

(Plus rapide que de faire une analyse sur une petite zone pour chaque image... mais le résultat est similaire)

 

@+

Steph

Modifié 18 juin 2023 par astrotech

[krotdebouk]

il y a 3 minutes, astrotech a dit :

Résultat:  environ 0.25% de baisse du sigma de brutes brutes vers brutes calibrées.

J'avais fait ça avec Iris quand j'ai eu ma caméra (petit carré/clic droit/statistiques). Je le referai par curiosité car 0.25% ça me semble faible comme écart.

De mémoire, @Colmic avait un 10%..

[astrotech]

https://www.webastro.net/forums/topic/191327-topic-unique-calculs-et-généralités-autour-des-cmos-calcul-des-3-sigma-gain-à-utiliser-analyse-dun-capteur/#comment-2875923

 

il avait 13%

[krotdebouk]

il y a 4 minutes, astrotech a dit :

il avait 13%

Alors je le referai pas..

Après ça dépend peut être de la caméra. C'est juste bon de savoir qu'il y a un petit écart quand tu fais ta mesure sur le terrain, surtout pour ceux qui souhaitent faire de la mesure de labo

Modifié 18 juin 2023 par krotdebouk

[rmor51]

Je fais la mesure sur des images non traitées avec un rapport visé de 3,5. Ca va bien. C'est juste pour obtenir un temps minimal.

[180Vision]

12 minutes ago, rmor51 said:

Je fais la mesure sur des images non traitées avec un rapport visé de 3,5. Ca va bien. C'est juste pour obtenir un temps minimal.

Il faut néanmoins  indiquer que sauf sous un bon ciel et sans Lune, ne pas dépasser non plus un trop grand rapport n'est pas inutile.