Rapport FD idéal en planétaire

[roza]

Bonjour  à tous,

 

Je m'exerce un peu à la photo planétaire avec une lunette qui n'est évidemement pas l'instrument dédié à cette pratique. Mais peu importe, je me fais quand même plaisir et j'essaie de tirer le meilleur parti de ma lulu . J'aimerai toutefois vos avis sur le "train optique" que j'utilise ; une lunette askar 151/1057 avec une barlow x3 et une caméra avec des pixels de 3.76. Il me semble donc que je suis suréchantillonné puisque le ps de mon instrument est de 0,79 pour un échantillonnage de 0,24. Avec la barlow x3 j'obtiens en effet un rapport FD de 21 alors que j'ai lu a diverses reprises que le FD idéal en planétaire doit être de :  taille d'un pixel x 5; ce qui avec mon matériel donne FD 18,8. Par ailleurs l'échantillonnage devrait être 1/2 du ps soit environ 0,40 alors que je suis à 0,24. Toutefois j'ai également lu que dans le cas d'une caméra couleur il faut multiplier par 1,5 la taille de pixel pour effectuer le calcul de l'échantillonnage. Est-ce exact ? Dans ce cas ma barlow x3 me permet d'obtenir un rapport FD a peu près idéal. A défaut, pensez vous qu'une barlow x2 serait plus adaptée avec mon matériel ?  

[Caius]

J’ai choisi ma camera avec la règle FD/5 et je suis content de mes résultats.

Vis à vis de cette règle, tu es plutôt bien placé.

Et je trouve tes derniers résultats très bons.

 

Après, je n’ai qu’un mois de pratique, donc attend d’autres avis sûrement plus fiables

[roza]

Il y a 17 heures, Caius a dit :

J’ai choisi ma camera avec la règle FD/5 et je suis content de mes résultats.

Vis à vis de cette règle, tu es plutôt bien placé.

Et je trouve tes derniers résultats très bons.

 

Après, je n’ai qu’un mois de pratique, donc attend d’autres avis sûrement plus fiables

Bonjour, 

 

Je te remercie de ton retour.

La règle FD/5 je n'y suis pas tout à fait puisque j'ai un rapport FD de 21 alors que la rapport optimal en appliquant la règle pixel x 5 me vaut 18,8.

Bon je vais effectivement attendre d'éventuels  avis sur ce forum. Mais apparemment je ne post peut être pas au bon endroit, il n'y a peut être pas beaucoup de planéteux sur ce forum.

[Discret68]

Je ne sais si tu connais le site de Christophe Pellier car il y a de nombreux articles qui devraient t’ intéresser, notamment concernant l’échantillonnage : https://www.planetary-astronomy-and-imaging.com/

 

[22Ney44]

Bonjour @roza,

 

La règle qui veut que le F/D idéal en planétaire soit égal à Taille du photosite X 5 est une excellente règle. Pour être plus précis la valeur est de 5,1. Par conséquent dans votre cas le F/D idéal sera 3,76 X5,1 = 19,2. Avec une valeur réelle de F/D = 21 pour votre train optique vous êtes pleinement dans les clous pour du planétaire.

 

En effet si le rapport F/D idéal est celui proposé par le calcul, il s'avère aussi être le F/D minimal, ce qui veut dire que si votre ciel le permet, seeing turbulence vous avez tout à fait la possibilité d'accroitre votre F/D afin d'augmenter la taille de votre image au foyer. Notez cependant que la valeur de F/D ne doit pas dépasser 25. Vous devez alors trouver le bon compromis entre le plus grand F/D possible tout en conservant un temps d'exposition le plus court afin d'une part de réduire la turbulence et d'autre part de réduire aussi le temps total de l'ensemble de la prise de vue. Ce dernier temps plus court limite alors les effets de la rotation de la planète visée, facilitant d'autant le travail d'empilement par la suite.

 

Pour cela l'expérience est souveraine, aussi n'hésitez pas à tester différentes valeurs de F/D et de temps de poses unitaires.

 

Si votre barlow X3 le permet mettez alors en œuvre son tirage pour accroitre son rapport jusqu'à 3,57 pour ne pas dépasser la valeur F/D =25 de votre train optique.

 

Enfin le site de Christophe PELLIER signalé par @Discret68 est un incontournable. N'hésitez pas à passer du temps sur ce blog et à télécharger et travailler avec les guides de photographie planétaire. Ce faisant vous progresserez vite.

 

Ney

[jitou]

La règle est valable surtout si la turbulence ne va pas noyer la résolution de l'instrument, il faudra donc adapter la focale aussi en fonction de ça. Il faut comprendre d'où vient cette règle , ce que j'ai essayer de faire pour comprendre ses limites :

 

Le critère de Rayleigh pour calculer le pouvoir séparateur de l'instrument est : R = 138/D valable pour une longueur d'onde de 550nm,si par ex  on fait du solaire Ha il faudrait plutôt tabler sur 653nm ce qui changera l'échantillonnage ensuite ... bref c'est pas le sujet (il faut passer par la formule du critère de Rayleigh généralisée) , donc ici si on suppose que le seeing est en dessous de la résolution de l'instrument et donc qu'il ne compte pas (un gros mensonge si on est déjà à plus de 150 mm !) 

 

Si on étale raisonnablement la PSF sur une grille de 3x3 alors le champ capturer par 1 pixel doit contenir 1/3 de la PSF :

 

R/3 = e 

R/3 = 206 p/F

F x R = 3 x 206 x p or R = 138/D

F x 138/D = 3 x 206 x p

F/D = 3 x 206 / 138 x p

F/D = 4.5 p  donc en arrondissant : F/D = 5p mais c'est une limite à ne pas dépasser sinon risque de sur-échantillonnage.

 

Il y a 12 heures, 22Ney44 a dit :

Pour être plus précis la valeur est de 5,1

 

Au fait pourquoi "précisement" 5.1 ? C'est écrit ou ? Qui l'a clamé la première fois ?  

Modifié 26 novembre 2023 par jitou

[22Ney44]

Bonsoir @jitou

 

Il y a 6 heures, jitou a dit :

Si étale raisonnablement la PSF sur une grille de 3x3 alors le champ capturer par 1 pixel doit contenir 1/3 de la PSF :

 

Une grille de 3x3 représente une surface. Dans ce cas un pixel ne contiendrait-il pas plutôt 1/9 de la PSF ? (Je ne sais pas ce qu'est la PSF)

Que devient alors votre calcul ?

 

Il y a 6 heures, jitou a dit :

F/D = 4.5 p  donc en arrondissant : F/D = 5p mais c'est une limite à ne pas dépasser sinon risque de sur-échantillonnage.

 Si le sur-échantillonnage est une mauvaise nouvelle en photographie du ciel profond, c'est contrairement une bonne nouvelle en photo planétaire. cela veut dire que la dimension de l'image au foyer est plus grande.

 

Il y a 6 heures, jitou a dit :

Au fait pourquoi 5.1 ? C'est écrit ou ? Qui l'a clamé la première fois ?

Cool ! 5 ou 5,1 où est l'importance dans la mesure où cette valeur est définie empiriquement. Si la valeur 5 vous permet de vous endormir dans le calme, de grâce retenez cette valeur. mais c'est réellement sans importance.

 

Il y a 7 heures, jitou a dit :

Le critère de Rayleigh

Sommes-nous d'accord pour affirmer qu'afin de distinguer deux taches de diffraction voisines, le maximum de l'une correspond au premier minimum de l'autre ?

 

Si oui on peut alors écrire que la modélisation mathématique a pour expression E(x) = E₀[2.J₁(π.x) / π.x]². (a)  où J1 représente la fonction de Bessel de première espèce et x = d.sinθ / λ (avec θ angle d'observation et d diamètre de la pupille)

 

La tache d'Airy présente alors  un premier minima nul pour x = 1,22 et la largeur du pic principal à mi-hauteur vaut 1,029.... on pourrait continuer mais ce n'est pas utile vous l'aurez compris.

 

En effet autant en astrophoto du ciel profond, ce registre de la physique prend de l'importance eut égard au fait que la turbulence joue un rôle majeur du simple fait des durées d'exposition en dizaines voire centaines de secondes, alors qu'elle peut être parfois considérée comme négligeable en astrophoto planétaire aux motifs que d'une part les temps de poses sont très courts et mesurés en millisecondes et que d'autre part, s'il advenait des effets de turbulence sur l'un ou l'autre de milliers de clichés d'une prise de vue planétaire, il est très facile d'éliminer ces clichés.

 

En conséquence le sur-échantillonnage est le bien venu, sa première conséquence est une présence plus dense de détails, toujours dans la limite d'un F/D =< 25. En astrophoto du ciel profond que je connais mal, il en va tout autrement.

 

Ney

 

 

[jitou]

 

Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

Sommes-nous d'accord pour affirmer qu'afin de distinguer deux taches de diffraction voisines, le maximum de l'une correspond au premier minimum de l'autre ?

 

Oui c'est ce que j'ai dit plus haut, c'est bien la définition du critère de Rayleigh et qui intevient donc à un moment dans le calcul. Au fait je ne cherche pas démontrer que quelqu'un à tord je voulais juste préciser d'où proviennent ces valeurs car on lit souvent des principes répétés sans que personne ne sache les justifier simplemement et parfois c'est carrément faux, mais ce n'est pas le cas ici  

 

Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

Une grille de 3x3 représente une surface. Dans ce cas un pixel ne contiendrait-il pas plutôt 1/9 de la PSF ? (Je ne sais pas ce qu'est la PSF)

 

La PSF = "Point Spread Function", mes lectures sont surtout anglophone désolé, donc celle ci représente le point image minimum qu'est capable de produire l'instrument mais tu l'as déjà mentionné dans ta réponse. Sa dimension est bien issu de la fonction dont celle de Bessel qui est l'un des termes et que tu as repris de Wikipédia : Tache d'Airy — Wikipédia (wikipedia.org) soit l'angle = 2.44 L(onde)/D en dimension angulaire (radian) c'est dans ce cercle que se trouve concentré 84% de l'energie lumineuse pour être précis.

 

Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

Si le sur-échantillonnage est une mauvaise nouvelle en photographie du ciel profond, c'est contrairement une bonne nouvelle en photo planétaire. cela veut dire que la dimension de l'image au foyer est plus grande.

 

Oui mais sans détails supplémentaires si bien sur on omet l'effet de la turbulence car on atteind déjà les limites de l'instrument avant ça.

 

Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

Sommes-nous d'accord pour affirmer qu'afin de distinguer deux taches de diffraction voisines, le maximum de l'une correspond au premier minimum de l'autre ?

 

Oui c'est bien la définition du critère de Rayleigh mais j'aurai pu prendre le critère de Danjon-Couder comme sur le site de Christophe PELLIER et j'aurai obtenu F/D = 5.1 p ah ah on dirai que j'ai trouvé d'où ca vient finalement  

 

Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

la turbulence joue un rôle majeur du simple fait des durées d'exposition en dizaines voire centaines de secondes, alors qu'elle peut être parfois considérée comme négligeable en astrophoto planétaire ...

 

Exact alors le post traitement doit alors être très minitieux, merci de me le rappeler j'avais perdu de vu cet aspect là ! 

Modifié 26 novembre 2023 par jitou