Utilisation de la fonction d'optimisation des noirs en prétraitement

[jDef]

Bonjour

J'ai une séquence d'images de 2s prises avec une caméra non refroidie à la température de 30C au gain 300 offset 30. A cette température, le capteur est supposé générer un signal thermique de 0.52e/pix/s. Au gain de 300, on a un coefficient de 0.3e/ADU. Donc le signal de courant d'obscurité théorique devrait être de 3,5 ADU.

J'ai généré :

- un superbiais (SB) à partir de 4000 images, donc ne reste que les défauts inhérents au capteur et plus aucun bruit.

- une image du courant d’obscurité (CO) en remplissant une image avec un niveau fixe de x ADU.

- un MasterFlat (MF).

Statistique image de départ :                                                                                                                                        

   

statistique superbiais :

Lors du prétraitement, je coche la case optimisation du noir, donc sauf erreur de ma part, SIRIL réalise l'opération : (brut - SB- k*CO)/MF, le coefficient k étant optimisé en fonction du bruit dans chaque image.

En faisant varier le niveau de départ du courant d'obscurité, toutes choses étant égales par ailleurs, on obtient des coefficient k assez différents et des évaluations variables du niveau de courant d'obscurité, que je n'arrive pas à m'expliquer, à moins que je paramètre mal la fonction :

x = 1 ADU --> k = 1 --> CO = 1 ADU

x = 2 ADU --> k = 1 --> CO = 1 ADU

x = 3 ADU --> k = 1,729 --> CO = 5,2 ADU

x = 3,46 ADU --> k = 0.95 --> CO = 3,3 ADU

x = 4 ADU --> k = 1,712 --> CO = 6,9 ADU

x = 4,5 ADU --> k = 1,237 --> CO = 5,6 ADU

x = 5 ADU --> k = 0,766 --> CO = 3,8 ADU

x = 5,5 ADU --> k = 1,281 --> CO = 6,4 ADU

x = 6 ADU --> k = 0,833 --> CO = 5 ADU

x >6 ADU --> k = 1

 

Cdt

Jacques

 

Modifié 25 novembre 2023 par jDef

[vinvin]

Cette technique ne peut pas fonctionner avec des images sans bruit. Le but de l'opération est de minimiser le bruit, donc il faut que le master dark en ait.

Il faut que le master dark soit calibré aussi, soustrait par le master bias (CO - SB ici).

 

[jDef]

En reregardant les explications sur la méthode données par C. Buil dans son livre, je comprends qu'on aurait la somme de 3 types de signaux sur un pixel :

 - une valeur moyenne du courant d'obscurité dépendant de la température,

- des variations spatiales de cette valeur moyenne propre au capteur (que je n'avais pas pris en compte),

- des variations temporelles d'écart type égal à la racine du courant d'obscurité.

En moyennant des noirs, dont l'offset a été ôté, on garderait les 2 premiers termes propre au capteur sans bruit temporel et donc c'est cette carte qui sert dans la méthode d'optimisation (?).

En ne retirant que la valeur moyenne du courant d'obscurité je ne traiterais pas les variations spatiales qui ne peuvent in fine être soustraites par moyennage car fixe et propres au capteur.

Toute la difficulté consiste à réaliser suffisamment de noirs avec une caméra non régulée à une température à peu près constante pour supprimer le bruit temporel par médiane ou moyenne pour ne pas rajouter du bruit dans l'image, surtout en pose courte, il y en a assez comme ça....

Le raisonnement est bon?

[jDef]

J'ai refais le traitement avec 101 darks, SB ôtés, cette fois-ci j'obtiens systématiquement un coefficient d’optimisation de 0.002.

L'image initiale a ce type de statistique (30C) sur une zone restreinte sans étoiles :

et pour l'ensemble de l'image du courant obscurité :

 

ce coefficient de 0.002 annule quasiment tout l'effet de prise en compte de correction de dark (?).

Cdt

Jacques

 

[vinvin]

Le 26/11/2023 à 21:40, jDef a dit :

En moyennant des noirs, dont l'offset a été ôté, on garderait les 2 premiers termes propre au capteur sans bruit temporel et donc c'est cette carte qui sert dans la méthode d'optimisation (?).

Ce que je comprends c'est qu'en empilant des images, on diminue le bruit par photosite, donc oui le 3e terme. Le 2e terme se retrouve tout à fait, vu que tous les pixels ne sont pas identiques.

Les images que l'on calibre contiennent le 3e terme, et le but de l'optimisation des darks est de le minimiser.

 

Pour tes images, il faut quand même que les darks soient capturés avec assez de signal thermique, donc avec une exposition assez longue, sinon on se retrouve dans ton cas où il est quasi inexistant. Si le premier terme est très petit, le 3e l'est encore plus et ça ne minimisera rien pas grand chose.

Et il faut bien sûr calibrer les images avec l'offset maitre, ou un offset synthétique, donc passer à l'opération de calibration des brutes à la fois le master offset et le master dark calibré.