Problème de mise au point (bis)

Pour ne pas laisser Walcho seul dans la peine, je poste aussi mes déboires en termes de MAP
J'ai profité de la trouée d'hier soir pour faire des tests en vue d'améliorer le FWHM de mes images.

1. J'ai soigné la MES
   
2. J'ai testé différentes valeurs de correction et d'agressivité de l'autoguidage
   
3. J'ai fait et refait et rerefait la MAP jusqu'à s'en geler les doigts
   

Mais je n'arrive pas à un FWHM meilleur que 2,6 - 2,7 (mesuré avec Iris). A noter, qu'il est sensiblement le même sur une même étoile faible prise à 2min, 10min et 15min de pose. Je continue à me poser des questions, peut-être avez-vous des idées ?

• Je me demande si l’autoguideur incorporé à la Sbig, dont le capteur est le plus éloigné de l’axe de l’objectif, peut être sensible à la moindre qualité de la périphérie de l’objectif ?
  
• Le capteur de l’autoguider fonctionne en binning 3x3, est-ce que cela peut être trop ?
  
• Le FWHM est toujours différent en x et en y (10 à 15%), je me demande si cela peut traduire un problème d'alignement de l'axe de la caméra avec la lunette ? Quelqu’un connait-il un logiciel qui permette de vérifier la qualité de l’alignement CCD + Lunette ?
  
• J'utilise une bague allonge Baader entre la lunette et la CCD, est-ce que sa longueur peut avoir un impact sur la finesse de la MAP ?
  
• Je n'ai pas d'aplanisseur de champ, serait-ce là une part du problème ?
  

Merci d'avance pour vos réponses.
@++

PS : la configuration que j'utilise est donnée dans la signature ci-dessous.

salut jean marc
ce que j'ai apris en astrophoto c'est qu'il ne faut jamais negliger un bac focus
chez TAKAHASHI il ya ce qu'on appel le systeme shart
ci on ne respecte pas ce systeme alors adieux la MAP ou la finesse des etoile
je pense que dans un premier temps tu prend une etoile pas trop brillante et tu lui fait l'intra et l'extra focale tu va etre fixé ci tu apercois les disques d'erry sur les deux c'est que tu a le point focus
tu c'est il m'arrive aussi d'avoir 2 ou 2.4 dans ce cas je reduit l'instrument et je passe a une plus petite focale
maintenant tu sais tu utilise une TECH et une st8 alors a tu deja reguardé l'echentillonage que tu a avec ta configuration
et pour finir le ciel a beau etre limpide cela veux pas forcement dire que la turbulence y est aussi
je suis sur que ci tout est parfait chez toi et que tu te retrouve avec un ciel parfait tu risque de cartonner
n tout cas a ton service
amicalement
jerome

matos que j'utilise
TSA.102 + ATIK-314L
diametre: 102 focale:820 F.8
pixel CCD 6.45
echantillonage avec lunette 1.6
pas le droit a l'erreur en imagerie ni en guidage

Salut JM,
Je te rappelle la formule de résolution:
Resolution= 206 X pixel en microns ccd / focale en mm
Ta caméra à des pixels de 9 Microns
Ta lunette à 777 mm de focale
206x9/777=2.39 arcsec par pixel. soit très prêt de ce que tu obtiens
Si tu trouve 2.6, alors cherche pas mieux avec ta configuration !
Enfin ce n'est que mon pauvre avis, et demande aux spécialistes ce qu'ils en pensent.
Fred

pareil que fred
pouvais plus te donner la formule je l'avais oublier
mais le sage et la et veille iiiiiii
jerome

Salut,

Je plussoie.

La résolution angulaire de la caméra sur ta lunette est bien de 2,39 secondes d'angle, et la résolution angulaire de ta lunette seule est de 1,1 seconde d'angle (moyenne pour toutes les longueurs d'onde).
Ta lunette forme donc des images deux fois plus résolues que ton capteur n'est capable de reproduire. Tes mesures en tenant compte de la turbulence sont tout à fait honnête, en tout cas pour ce que j'en comprend.

Merci pour ces réponses.
J'y vois presque plus clair (disons que la MAP de mes idées s'améliore ).
Le FWHM est l'expression de l'amplitude d'une fonction (Wikipedia), donc peut s'appliquer à plein de choses. Ici, la valeur s'exprime en pixels, N'est-il pas ? L'échantillonnage de mon couple caméra-lunette fait que 1 pixel couvre 2,39 arcsecondes, c'est bien ça ?
Pour tout comprendre, il me manque le lien entre la valeur de FWHM et la valeur d'échantillonnage ? Oui, quel est le rapport "mathématique" qui fait dire qu'un FWHM de 2,6 pixels est plutôt bon pour un échantillonnage de 2,39 arcsecondes

L'échantillonage est déterminé par la focale et la taille des pixels.
Logiquement la focale la plus courte donnera la FWHM la plus faible (à taille de pixels identique).
La résolution diminuant, l'étoile s'étale sur un nombre de pixels plus petit.
Les valeurs de FWHM ne sont intéressantes et ne permettent des comparatifs que si l'on connait l'échantillonage qui va avec.
Facile d'obtenir 1,2 pixel de FWHM avec 3" d'échantillonage, moins facile d'obtenir la même valeur avec 1" par pixel. De plus en augmentant la résolution par l'échantillonage, on augmente la sensibilité aux variations de mise au point, à la précision du guidage, à la turbulence...

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Cet article est tiré du numéro 10 de la revue Ccd & Telescope
éditée par l'Association des Utilisateurs de Détecteurs Electroniques.


QU’EST-CE QUE L’ECHANTILLONNAGE ?

L'échantillonnage représente la portion angulaire de ciel vue par un pixel du capteur CCD. Il ne dépend que de deux paramètres : La dimension (longueur/largeur) du pixel et la focale de l'instrument. Il est en général exprimé en secondes d'arc par pixel.

Il ne faut pas confondre échantillonnage et résolution, ce sont deux notions très différentes. Schématiquement, la résolution d’une image correspond à la dimension des plus fins détails qui y sont visibles. A la différence de l’échantillonnage, elle dépend donc des conditions de turbulence et de la qualité de l’image délivrée par l’instrument.

QUEL ECHANTILLONNAGE UTILISER ?

A chaque type d'objet céleste correspond une plage optimale de valeurs d'échantillonnage. On ne fait pas une image de planète à 3"/pixel, ni une image de galaxie à 0,3"/pixel !

Pour l'imagerie du ciel profond, une valeur de 1,5" à 3" permet d'obtenir une finesse apparente correcte dans la plupart des cas. Il est inutile (et même néfaste) de descendre en dessous de 1", cette valeur étant à réserver aux instruments disposant d'un très bon suivi et utilisés lors de nuits peu turbulentes.

La haute résolution planétaire ou lunaire nécessite quant à elle un échantillonnage plus fin : Le pouvoir séparateur de l'instrument doit s'étaler sur environ deux pixels si l'on veut en tirer le maximum, soit une valeur théorique de 0,6" à 0,2" pour des instruments de 100 à 300 mm de diamètre (environ 0,3" pour un 200 mm). A condition évidemment que la turbulence l'autorise, et que l'optique soit de bonne qualité et surtout bien réglée ! Faute de quoi on agrandit du flou, ce qui est rappelons-le irrattrapable au traitement.

L'obtention d'une image CCD de qualité nécessite un échantillonnage bien adapté. Lorsque l'échantillonnage est trop fin (sur-échantillonnage), l'image est empâtée, le champ est réduit et le temps de pose inutilement allongé. A l'inverse, le sous-échantillonnage conduit à une perte de résolution. Cependant, réduire la focale, notamment en ciel profond, permet d'augmenter le champ et de diminuer l'influence des défauts de suivi ou de mise au point et de la turbulence atmosphérique. Seuls des essais permettent à chaque utilisateur de déterminer plus précisément les échantillonnages les mieux adaptés à son instrumentation, à ses objectifs et à sa technique de prise de vues.

COMMENT CALCULE-T-ON L'ECHANTILLONNAGE ?

Il se calcule d'une manière très simple par la formule suivante :

(1) E = 206 P/F

où P représente la dimension d'un pixel, en microns, et F la longueur focale de l'instrument, en millimètres. Pour les puristes, notons que cette formule est une simplification de la formule exacte à base d'arc tangente. Pour les calculs d'échantillonnage elle donne des résultats aussi bons, l'approximation sur le résultat étant de l'ordre du millième de seconde d'arc, très inférieure à l'erreur due à l'incertitude sur la longueur focale de l'instrument.

Exemple : Un capteur CCD KAF-0400, à pixels de 9 microns, installé sur un télescope de 2000 mm de focale, donnera un échantillonnage de 0,93"/pixel. En binning 2×2, la dimension du pixel est doublée, ce qui donnera un échantillonnage de 1,8"/pixel.

Le champ couvert par le capteur s'en déduit facilement, en multipliant l'échantillonnage par le nombre de pixels présents sur chacune de ses dimensions. Dans l'exemple ci-dessus, le capteur de 768×512 pixels couvre un champ de 712" sur 475", soit 11,9' sur 7,9'.

A partir d'une image CCD contenant un objet de dimension angulaire connue (une planète ou un couple d'étoiles par exemple), on peut retrouver la focale réelle de l'instrument (en mm) en renversant la formule (1) :

(2) F = 206 D/A

où A représente la dimension apparente de l'objet en secondes d'arc et D sa taille (en microns) sur le capteur. Exemple : La planète Mars occupe 46 pixels (soit 414 microns sur un KAF-0400) sur une image CCD réalisée alors que la planète mesurait 14,1". La focale résultante de l'instrument est d'environ 6000 mm, soit 6 m, et l'échantillonnage est de 0,31"/pixel.

COMMENT REGLER L'ECHANTILLONNAGE ?

Une fois déterminé l'échantillonnage le mieux adapté à l'objet visé et aux conditions de prise de vue, il faut l'obtenir. Puisqu'on ne peut évidemment pas changer la taille du pixel, on fera varier la focale résultante de l'instrument. Pour ce faire, on utilise, tout comme en photographie argentique, un oculaire ou une lentille de Barlow qui augmente cette distance focale ou un réducteur qui la diminue. Le renversement de la formule (1) permet d'obtenir la focale en fonction de l'échantillonnage souhaité : F = 206 P/E.

Rappelons à ce sujet qu'un système réducteur ou grandissant (Barlow, oculaire, réducteur de focale) ne travaille à son rapport de réduction ou de grandissement théorique que pour un tirage précis. Si le tirage varie ce rapport change. De plus, sur les instruments à focalisation par déplacement du miroir primaire, tels que les Cassegrain et Schmidt-Cassegrain du commerce, la distance focale de l'instrument varie un peu (quelques pour-cent) en fonction de la position de mise au point. Attention donc lors du calcul de la focale résultante d'un instrument, en cas de doute ne pas hésiter à utiliser la formule (2) à partir des images obtenues ! Pour plus de détails à ce sujet se reporter aux ouvrages traitant d'astrophotographie, ainsi qu'au numéro 9 de CCD & Télescope pages 1 et 2.
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Pour l'imagerie du ciel profond, une valeur de 1,5" à 3" permet d'obtenir une finesse apparente correcte dans la plupart des cas.
Donc dans ton cas avec 2.6... moi je dirais que c'est +kemieuxbien

Toujours tiré de la revue CCD...
Toi qui veut des maths !!!!!

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Quelques formules simples...

Christophe Demeautis - Février 1998



Le but de cet article est simplement de regrouper un certain nombre de formules mathématiques simples. Elles vous permettront par exemple de calculer le champ de votre combinaison optique afin de tirer parti de façon optimale de votre instrumentation, ou, qui sait, de vous aider à choisir votre prochaine caméra...

Avant de nous lancer dans le vif du sujet, il est bon de rappeler quelques généralités :
- ' : signifie minute d'arc
- " : signifie seconde d'arc
- une minute d'arc est égale à soixante secondes d'arc (1' = 60" )
- la Lune et le Soleil ont un diamètre de l'ordre de 30'
- Jupiter a un diamètre de l'ordre de 50"
- la très grande majorité des objets du ciel profond ont moins de 15 à 20'.



1. Déterminer le champ

Lors de l'achat d'une caméra CCD, le champ que vous obtiendrez avec votre instrument d'observation habituel est un critère important. Ce champ peut se calculer par une formule simplifiée qui donne une bonne approximation :

champ(') = 3438 x taille CCD(mm) / longueur focale(mm)

Ainsi, si j'ai une focale de 660mm et une cellule CCD de 6.9mm, j'obtiens :
Champ(') = 3438 X 6.9 / 660, soit un champ de près de 36'.



2. Déterminer la focale idéale

Cette formule permet de déterminer la focale idéale pour un besoin particulier. Si on souhaite faire de l'imagerie grand champ pour trouver une comète ou une novae on n'utilisera pas la même combinaison optique que pour faire de l'imagerie planétaire.

focale(mm) = 3438 x taille CCD(mm) / champ(')

Ainsi, imaginons que vous souhaitiez acheter un télescope et que le choix de votre CCD est fixé sur un chips de 6.9mm. Par ailleurs vous avez une prédilection pour le ciel profond, ce qui implique un champ d'au moins de 15' :

focale(mm) = 3438 X 6.9 / 15.
Il vous faudra que vote instrument ait une focale de 1581mm au maximum.

A l'inverse, vous souhaitez faire de l'imagerie planétaire avec un champ de 60" (soit 1') et votre CCD a une taille de 2.4mm.

focale(mm) = 3438 X 2.4 / 1
Il vous faudra donc utiliser un système agrandissant pour avoir une focale de 8251mm.



3. Déterminer la résolution optimale

a) Pour le Soleil, la Lune et les planètes
La focale optimale d'un télescope pour le planétaire sera :

focale(mm) = 2 x diamètre du télescope(mm) x taille du pixel(µm)
/ pic de sensibilité de la camera (µm)

Par exemple, votre caméra a son pic de sensibilité dans le rouge à 0.7µm et a des pixels de 10µm pour un télescope de 200mm :

focale(mm) = 2 X 200 X 10 / 0.7
Il faudra agrandir l'image de façon à avoir une focale de 5714mm.
NB: Il est tout à fait inutile, voire néfaste, d'agrandir plus l'image. En effet agrandir l'image ne permettra pas de voir plus de détails, l'image deviendra moins lumineuse et le temps de pose devra être augmenté, et donc la turbulence sera plus gênante...

b) Pour le ciel profond
L a résolution du pixel sur le ciel doit être de l'ordre de 2 à 3". Pour ce faire, la focale idéale est :

focale(mm) = 206 x taille du pixel(µm) / résolution(")

Si je possède une CCD avec des pixels de 9µm, la focale idéale sera de :

focale(mm) = 206 X 9 / 2 ou 3
soit une focale située entre 927mm et 618mm

NB:
- Avec la technique dite du "binning", on peut adapter le CCD à une focale plus longue. Par exemple des pixels en binning 2x2 de 9µm deviennent un "super pixel" de 18µm. Les focales idéales iront donc de 1854 à 1236mm.
- En cas de turbulence exceptionnelle, la résolution du pixel sur le ciel peut être réduite jusqu'à 1"
ou 1.5". Le temps de pose devra être fractionné de façon à limiter les erreurs de suivi.



4. La résolution

a) De l'instrument

résolution(") = 250 x longueur d'onde utilisée(µm) / D(mm)

Si vous utilisez un filtre à 0.56µm et que votre télescope a un diamètre de 200mm, sa résolution optique sera de :

résolution(") = 250 X 0.56 / 200
soit 0.7" d'arc.

b) Du pixel

résolution(") = 206 x taille du pixel(µm) / focale de l'instrument(mm)

Avec un pixel de 18µm et une focale de 1300mm vous aurez une résolution du pixel

résolution(") = 206 X 18 / 1300
soit 2.85" d'arc, donc un échantillonnage correct pour le ciel profond.



5. La focalisation

La focalisation, ou mise au point, est une chose critique en astronomie CCD. L'erreur maximale tolérée du positionnement du capteur par rapport au foyer de l'instrument est donnée par la formule :

erreur(µm) = focale(mm) x taille du pixel(µm) / diamètre(mm)

Donc si vous avez une CCD avec des pixels de 9µm et que vous utilisez un télescope de 200mm de diamètre, avec une focale de 1000mm, l'erreur maximale de positionnement sera de :

erreur(µm) = 1000 X 9 / 200
soit un maximum de plus ou moins 45µm !

On remarquera aussi que plus le rapport F/D de l'instrument est petit, plus la focalisation sera critique et nécessitera un bon système de focalisation pour parvenir à une bonne mise au point. Il est à noter toutefois le cas particulier du telescope Schmidt-Cassegrain: du fait du deplacement du miroir primaire et du grossissement du miroir secondaire, le deplacement doit être près de 25 fois plus faible !



6. Ce qu'il faut faire pour avoir de bonnes images CCD

Voici quelques conseils d'après l'Astronomical image processing de Richard Berry.
1. Le ciel profond
- Faire des images de calibration (noir, plage de lumière uniforme, précharge)
- Avoir un champ d'au moins 15'
- La résolution du pixel sur le ciel doit être de l'ordre de 2 à 3"
- Détecter des objets faibles nécessite un ciel le plus noir possible et un temps de pose long
- La résolution est souvent limitée par le guidage

2. Les images planétaires
- Faire des images de calibration (sauf le noir)
- La résolution du pixel doit être 2 à 3 fois celle du télescope
- Un champ de l'ordre de 30 à 60" suffit
- Si possible, choisir une nuit peu turbulente
- Eviter les temps de poses de plus de 0.25 secondes
- Faire des grandes séries d'images en un minimum de temps
- Additionner au moins une dizaine d'images ensemble

3. Les images de la Lune
- Faire des images de calibration (sauf le noir)
- La résolution du pixel doit être 2 à 3 fois celle du télescope
- Choisir si possible une nuit peu turbulente
- Eviter les temps de poses de plus de 0.25 secondes
- Le champ doit être le plus grand possible, sans compromis avec la résolution

4. Les images solaires
- Faire des images de calibration (sauf le noir)
- La résolution du pixel doit être 2 à 3 fois celle du télescope
- Choisir si possible une journée peu turbulente, en général le matin
- Eviter les temps de poses de plus de 0.02 secondes
- Le champ doit être le plus grand possible, sans compromis avec la résolution

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holllllllllllalalalalal
deux pages de blablabla pour faire marcher une CCD ?????
heureusement que je fait pas ca
ma page blabla pour l'achat et le fonctionnement de ma CCD
en general je vais a mon magasin
bonjour je veux une CCD pour ma TSA.102 avec une tourelle a filtre est ce que ca marcha et comment
apres 30min de reflextion avec des personne qui save et me voila repartit
avec une CCD monter avec une tourelle a filtre et des filtres
en arrivant chez moi je monte le tout sur ma TSA.102 et mon FS.60 malgré
que ce n'ai pas la meme focale
alors bien conseiller et surtout avoir fais des images voila en quoi ce resume l'achat et les images que je fait
pas plus ny moin
pas de quoi en faire deux page
amicalement
jerome

Je lis :

Frédéric a écrit:COMMENT CALCULE-T-ON L'ECHANTILLONNAGE ?
Il se calcule d'une manière très simple par la formule suivante :
(1) E = 206 P/F
où P représente la dimension d'un pixel, en microns, et F la longueur focale de l'instrument, en millimètres.

puis plus loin :

Frédéric a écrit:4. La résolution
b) Du pixel
résolution(") = 206 x taille du pixel(µm) / focale de l'instrument(mm)

Ce sont bien les mêmes formules ? Et pourtant l'une correspond à l'échantillonnage et l'autre à la résolution..
L'exposé ci-dessus dit bien :

Frédéric a écrit:Il ne faut pas confondre échantillonnage et résolution, ce sont deux notions très différentes.

jerome.greblac a écrit:holllllllllllalalalalal
deux pages de blablabla pour faire marcher une CCD ?????
...
pas de quoi en faire deux page

C'est aussi comme ça que j'aimerais l'astrophoto, mais quand ça ne marche pas comme on veut, c'est bien d'avoir des explications détaillées.
Et puis ce qui m'étonne toujours, c'est que c'est super facile chez les vieux briscards qui ont de l'expérience (finger in the nose, comme y disent) mais pas chez les débutants, ça devrait être l'inverse, quoi !

Oula, ya confusion la !

La résolution de la caméra = l'échantillonnage.. de la caméra
résolution = échantillonnage = 206 x taille du pixel(µm) / focale de l'instrument(mm)

A ne pas confondre avec la résolution de l'instrument
résolution = 250 x longueur d'onde utilisée(µm) / D(mm)

Dans un cas c'est la focale qui joue, dans l'autre c'est le diamètre.

Frédéric a écrit:Dans un cas c'est la focale qui joue, dans l'autre c'est le diamètre.

ah ... cette éternelle question ...longueur ou diamètre ...
Bon je vais prendre une aspirine là, c'est brutal dès le matin ça ...

salut jean-marc
ne t'inquiete pas c'est pas mechand
je suis entierement d'accordavec toi qu'il faut un peut de théorie
c'est toujours bon a prendre
mais crois mois et j'en sais quelque chose il y a des moments ou pour un simple truc on en a pas besoin
tout ce que je sais je l'ai apris sur le terrain jamais personne ne ma soufflet de bon conseil et ca continu
par contre ci tu trouve que tu a un probleme de MAP avec ton setup
je pense que deja un truc hyper simple pour toi et la tu sera fixé sur oui ou non tu a le bon tirage pour ta CCD et c'est ce que tout le monde fait ici

tu prend une etoile avec ton setup
tu la centre et tu y fait le point grossierement
ensuite tu lui fait le test de l'intra et l'extra focale
je m'explique
une foit l'etoile en plus ou moin bonne MAP
tu tourne ta molette de MAP dans un sens et tu reguarde ci les disques d'airy y sont visible
ensuite tu remait ton etoile en MAP et tu refait la meme chose mais de l'autre sens
ci tu obtiens de bon cercle concentric c'est que ton setup photo est bon
maintenant ne te fait pas de soucis en ce qui conserne la FWHM de ton etoile
il est vrai que plus elle est basse mieux sera la MAP
mais de ville il est vraiment rare d'avoir quelque chose de terible
la ou tu va exploiter a 100% ton setup ce sera en ciel non poluer
c'est pour cela que des que je peut je m'eloigne
alors ne te fait pas de soucis ca viendra j'en suis sur
ci le temp le permet je par a mon observatoire dans les vosges dont je t'ai parler ou quand le temp le permetra
alors vous serai les bien venu comme ca sur le terrain je pourais t'aider
en attendant continue tes essais de guidage et de setup
amicalement
*jerome

Merci Jérôme pour les conseils et encouragements.
Je continue mes essais, dès que le temps le permet à nouveau, et je ferai un compte-rendu sur le forum.
Pour ce qui est d'aller à ton observatoire secret dans les vosges, je suis partant. Promis, je ne dévoilerai à personne son emplacement
Merci.
@++

salut jean-marc
en esperent que le ciel soit bon ce weekend rrr