Tech FWHM / SPOT RMS / SEEING

[180Vision]

Bonjour tout le monde !

 

Bon, je reviens avec mes questions blessantes

 

Voila, en vue d'évaluer et optimiser un certain nombre de paramètres (en l'occurrence sur l'Askar 103), et confronter des résultats à la théorie, j'essaye de glaner qq informations et calculs, pas toujours évident d'y discerner le bien fondé du mythe

 

D'un point de vue performance théorique instrumentale constructeur, nous avons les "spot diagrams" qui rendent compte de mesures (fiables ou non, telle est la question) tant sur  la potentialité de précision que sur les aberrations chromatiques par exemple.

 

Je me suis penché principalement sur les valeurs RMS en microns données par exemple chez Askar (mais aussi chez d'autres) en fonction de la distance à l'axe optique.

Je prend par exemple une valeur arbitraitre autour de 10mm du centre optique (qui serait donc la couverture d'un capteur de diagonale 20mm par exemple arbitraire).

 

Notons une valeur RMS de 5microns environ pour l'Askar 103 et sa focale de F=700mm.

 

La valeur FWHM résultante (loi gaussienne) serait theoriquement donc de FWHM(um) = 2.355*5 = 11.78um

 

La transformation de cette valeur en arcsec devrait être  FHWM(arcsec) = 11.78 * 206 / F = 3.46 arcsec

 

La FWHM théorique de cet instrument, selon le constructeur, à espérer, serait donc d'environ 3.45arsec, hors autre considération.

 

D'un autre coté, une optique parfaite de 103mm donnerait une FWHM de FWHM = 1.025*.55*(180/pi)*3600 / 103000 = 1.13"  (1.025 * lambda(550nm moyen), Diamètre = 103000um (103mm))

 

Autrement dit un rapport de 3x !

 

Ce raisonnement en premier lieu est-il déjà correct ou j'ai fait l'impasse sur qqc ?

 

Ensuite, si je prends la formule consacrée et un seeing moyen de 2" en France sous un ciel péri-urbain comme chez moi (avec relevés météoblue), la FWHM théorique atteinte serait au mieux, avec l'instrument parfait, de Fwhm = sqrt(2² + 1.13²) = 2.3" environ.

 

Ces résultats seraient d'ailleurs corroborés en partie par le calculateur MTF analyser si je me place en état d'échantillonage adéquat (avec un capteur de 2.4um par exemple) -> 2.35"

 

 

 

Là où je coince....

J'ai fait donc des relevés avec pixinsight, sur les brutes d'empilement de luminance, avec l'outil FWHMExentricity et tombe sur une valeur moyenne de 2.6" sur différentes nuits et objets, setup donc 103/700 + qhy en 2.4u (0.7" arcsec/pixel)...

 

(un exemple ici sur un soir de seeing donné pour 1.9" chez moi, en drizzle donc à 0.35"/pixel, fwhm estimée par pix à 2.5")

 

Autrement dit, les mesures fournies par le constructeur indiqueraient au mieux 3.4" en fwhm...

Je me dis donc que je n'ai RIEN compris (une fois de plus) et/ou que je fais un calcul merdique qq part avec mauvais raccourcis...

 

Si les "sachants" sont par là...suis preneur....

 

 

 

 

 

Modifié 14 juin par 180Vision

[180Vision]

PAs de volontaires ?

[dauphin-joyeux]

Il y a 5 heures, 180Vision a dit :

 

 

La valeur FWHM résultante (loi gaussienne) serait théoriquement donc de FWHM(µ) = 2.355*5 = 11.78µ

 

 

C'est ce point que je ne comprends pas bien  : pourquoi X5 ?

[180Vision]

11 hours ago, dauphin-joyeux said:

C'est ce point que je ne comprends pas bien  : pourquoi X5 ?

 

Les 5 microns RMS du spot diagram du constructeur (que j'ai pris en dehors du centre par exemple).

 

Peut être que @C14edgeHD a tout ça dans son livre !?

Modifié 15 juin par 180Vision

[dauphin-joyeux]

Sorry, je voulais dire pourquoi multiplier par 2,355 ?

La tâche fait 5µ, ce qui fait 1,47"

Dans son livre, la tâche d'Airy d'un objectif parfait est = 144/D 

Pour D=103mm, ça nous fait  1,4" et un peu plus en dehors de l'axe

Pour une APO à plus de 1000€, on doit pas être loin de la valeur idéale au centre du champ.

Alors, quelle rapport entre la dimension de la tâche d'Airy et le fwhm d'une étoile (ta multiplication par 2,355) ?

 

edit

1,4", c'est le rayon de la tâche d'Airy, ce qui fait une largeur à mi-hauteur d'environ la même valeur puisque c'est aussi le pouvoir séparateur théorique d'une lunette de 100mm

Modifié 15 juin par dauphin-joyeux

[jitou]

En fait la FWHM ne dépend pas que du seeing il faut prendre en compte les autres erreurs RMS, donc :

Modifié 15 juin par jitou

[danielo]

Il faut voir dans quelle mesure ça joue, mais la distribution gaussienne est assez éloigné du profil réel d'une étoile. Le script de PI utilise une distribution de Moffat, qui est plus "piquée" :

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Moffat_distribution

 

 

[180Vision]

11 hours ago, dauphin-joyeux said:

Sorry, je voulais dire pourquoi multiplier par 2,355 ?

La tâche fait 5µ, ce qui fait 1,47"

Dans son livre, la tâche d'Airy d'un objectif parfait est = 144/D 

Pour D=103mm, ça nous fait  1,4" et un peu plus en dehors de l'axe

Pour une APO à plus de 1000€, on doit pas être loin de la valeur idéale au centre du champ.

Alors, quelle rapport entre la dimension de la tâche d'Airy et le fwhm d'une étoile (ta multiplication par 2,355) ?

 

edit

1,4", c'est le rayon de la tâche d'Airy, ce qui fait une largeur à mi-hauteur d'environ la même valeur puisque c'est aussi le pouvoir séparateur théorique d'une lunette de 100mm

 

Je partais du principe (et je vois la formule de @jitou dessous en passant) que la FWHM était 2.355x(sigma.rms) vis à vis d'une loi gaussienne "normale"...

 

10 hours ago, jitou said:

En fait la FWHM ne dépend pas que du seeing il faut prendre en compte les autres erreurs RMS, donc :

 

Oui, j'avais volontairement enlevé le suivi qui n'amenait pas une enorme différence ici et surtout si c'était réellement correct (la formule donnée variant souvent ci et là )

 

[180Vision]

9 hours ago, danielo said:

Il faut voir dans quelle mesure ça joue, mais la distribution gaussienne est assez éloigné du profil réel d'une étoile. Le script de PI utilise une distribution de Moffat, qui est plus "piquée" :

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Moffat_distribution

 

 

 

J'ai pris le profil Gaussian aussi pour en effet aller au "pire" mais ça n'était pas monumental.

Ce qui m'étonne énormément par contre, c'est que Siril est toujours pessimiste sur le calcul FWHM de brutes, du coup je fais toujours un empilement en limitant la valeur FWHM dans Siril et un avec 90-100% (les images délirantes s'il en est simplement enlevées).

L'image résultante n'est quasiment pas différent...

[180Vision]

En fait, au dela de comprarer simplement les données constructeur, je cherchais à mesurer, à diamètre et focale donnée, ce que la théorie pouvait faire espérer en résultat les meilleurs (avec le seeing local), pour se faire une idée de l'instrument et de la marge disponible ou non.

 

[dauphin-joyeux]

Il y a 3 heures, 180Vision a dit :

En fait, au dela de comprarer simplement les données constructeur, je cherchais à mesurer, à diamètre et focale donnée, ce que la théorie pouvait faire espérer en résultat les meilleurs (avec le seeing local), pour se faire une idée de l'instrument et de la marge disponible ou non.

C'est tout l'intérêt de ta réflexion : Si le seeing est à 3"et l'instrument à 1,4", c'est pas la peine de pinailler sur la qualité de l'Askar.

Par contre, si l'instrument est à 3,46"comme dans ton calcul, ça change tout.

Manifestement il y a une erreur quelque part (l'objet de ton post) puisque tu obtiens 2,6" sur tes images.

Il y a 3 heures, 180Vision a dit :

Je partais du principe (et je vois la formule de @jitou dessous en passant) que la FWHM était 2.355x(sigma.rms) vis à vis d'une loi gaussienne "normale"...

Je n'ai toujours pas compris la formule de Jitou (va falloir que je ressorte mes cours de prépa, mais comme ça date de 1967 et +, je ne sais plus où je les ai mis).

Si on ne prend en compte qu'un seul paramètre (la qualité de l'instrument par ex) je comprends que si la valeur moyenne est 1, son écart type est 2,355 (loi normale gaussienne) :  pour la tâche d'Airy, je pensais que largeur totale est de 2,355 pour une largeur à mi-hauteur de 1.

Merci aux matheux

[180Vision]

20 minutes ago, dauphin-joyeux said:

C'est tout l'intérêt de ta réflexion : Si le seeing est à 3"et l'instrument à 1,4", c'est pas la peine de pinailler sur la qualité de l'Askar.

Par contre, si l'instrument est à 3,46"comme dans ton calcul, ça change tout.

Manifestement il y a une erreur quelque part (l'objet de ton post) puisque tu obtiens 2,6" sur tes images.

Je n'ai toujours pas compris la formule de Jitou (va falloir que je ressorte mes cours de prépa, mais comme ça date de 1967 et +, je ne sais plus où je les ai mis).

Si on ne prend en compte qu'un seul paramètre (la qualité de l'instrument par ex) je comprends que si la valeur moyenne est 1, son écart type est 2,355 (loi normale gaussienne) :  pour la tâche d'Airy, je pensais que largeur totale est de 2,355 pour une largeur à mi-hauteur de 1.

Merci aux matheux

 

Oui, c'est bien mon raisonnement...et idem...mes cours sont loins (pas comme si j'avais fait Physique d'ailleurs hein 🤣)

Bon après, personne ne va mourrir non plus certes et les images sont correctes j'ai l'impression...mais bon, intellectuellement, avoir des certitudes et explications c'est bien aussi