Pixinsight : bruit de lecture, Sigma ...

[F83eric]

Bonjour à tous,

 

Sur un offset, dans pixinsight,

• ou puis-je voir le bruit de lecture (sigma si je ne m'abuse ?) (dans statistique ?? quelle valeur Sn ??)
  
• Sous quelle unité est-il donné
  

 

Et de même sur une prétraitée ou trouver le sigma de mon fond de ciel ?

 

Vous voyez ou je veux en venir, je souhaiterai sous Pix déterminer si mon temps d'exposition répond à la règle des sigmas (minimum 4 à 5 fois le sigma de l'offset).

 

Bref comment faites vous avec ce logiciel ?

 

Merci

Eric

[ganlhi]

Hello. Je ne sais pas répondre à ta question précisément, mais je viens de tomber sur un article qui a l'air de couvrir le sujet qui t'intéresse :

http://www.lightvortexastronomy.com/measuring-your-camera-sensor-parameters-automatically-with-pixinsight.html

[lock042]

J'ai pas PI sous les yeux, mais tu vas dans les scripts.

T'as un script qui te calcule le bruit gaussien de tes images.

[Fred_76]

Normalement quand tu survoles avec ton curseur une zone de ton image, et que tu cliques, tu vois une fenêtre d'info qui te fourni tout ce que tu demandes au droit du curseur.

[lock042]

Je ne suis pas sûr que ca fournisse des informations sur le bruit de l'image.

[Jean-Baptiste_Paris]

Hello,

 

J'avoue que dans les stats j'ai un doute sur la valeur à prendre en compte... du coup la réponse m'intéresse aussi!

 

L'équivalent du "sigma" de Iris dans Pix? J'ai lu des réponse contradictoires sur le sujet.

 

Jb

[lock042]

Comme j'ai marqué plus haut.

 

Un script permet de faire une évaluation du bruit gaussien dans l'image. Désolé de ne pas dire ou cliquer exactement car j'ai pas PixInsight sous les yeux.

[Fred_76]

Sinon il y a ça, mais je n'ai pas essayé.

 

Sélectionner une zone du fond de ciel pour en faire un preview. Afficher le preview. Dedans, clic droit et dans le menu contextuel choisir View > Statistics.

[Jean-Baptiste_Paris]

Merci lock, je viens de regarder et effectivement ce doit être "noise evaluation" ?

 

Quand je lance le script, sur une image entière ou sur une zone de preview sur le fdc, ça calcule en effet le sigma :

 

 

Cela étant, ce qui est curieux c'est que la valeur calculée ne correspond à aucune des valeurs indiquées dans le process "stats" (en activant ou non "clipping" ou "normalized"). Il y a bien des valeurs proches, mais aucune strictement égale.

 

Est-ce qu'il y a une des valeurs du panneau stats qui est censée correspondre au sigma, et si oui laquelle ?

 

Et est-ce qu'il faut activer "unclipping" ou "normalized" par ailleurs.

 

Merci !

JB

Modifié 25 août 2016 par Jean-Baptiste_Paris

[Fred_76]

En français on dit "écart type", en anglais on dit "standard deviation", en jargon astro on dit "sigma".

 

Donc il faut lire la valeur de "sigma" dans la ligne "stdev" du panneau de statistiques. Sur ton résultat de script, tu lis sigma=1.562E-3 et sur le résultat des stats PI tu lis stdev=1.593E-3.

 

La différence doit se trouver dans la façon d'écarter les pixels morts (valeur=0 : noirs) et chauds (valeur = max : blancs) dans le calcul. Ca se voit sur le nombre de pixels pris en considération, N=1509 avec le script, count=1550 avec la statistique. Mais entre 1.562 et 1.593 (10^-3) il n'y a que 2% de différence, autrement dit c'est la même chose, faut pas pousser mémé dans le trou noir

 

 

Plus ici : https://pixinsight.com/forum/index.php?topic=6328.0

Modifié 25 août 2016 par Fred_76

[lock042]

En fait le calcul de bruit n'est indiqué nul part ailleurs car il ne s'agit pas seulement de l'écart type de l'image.

 

Si tu veux aller plus loin il faut lire la publi scientifique ici, sur le Multiresolution Support.

A savoir qu'ils se servent des ondelettes pour définir le bruit de l'image.

 

http://iopscience.iop.org/article/10.1086/316124/pdf

[Fred_76]

Oui mais là vous chipotez et mémé est en train de s'évaporer dans le rayonnement du trou noir. La question d'origine était d'estimer le bruit du fond de ciel pour le comparer au bruit de l'offset et appliquer la "règle du sigma".

 

La mesure de ce bruit par l'outil statistique de PI, valeur de "stdev" est plus que largement suffisante.

[lock042]

Si on prend la stdev de l'image entière, non. Il faut sélectionner un preview du FDC et prendre le sigma dans les stats du preview, et donc de ce FDC.

Le script à l'avantage de faire le calcul sur l'image entière et de façon très fiable

Modifié 25 août 2016 par lock042

[Fred_76]

Ben oui, c'est bien ce que j'ai écrit ! Il faut ne regarder QUE le fond du ciel dans une preview. Il ne s'agit pas ici d'analyser en batch des centaines d'images dont on ignore l'emplacement des étoiles, nébuleuses et galaxies.

 

Sur l'exemple de JB_Paris, le script retournait sur l'image entière une valeur de 1.571E-3 alors que PI/Stats retournait 1.593E-3, soit un écart de 1.4%.

[stefg1971]

Merci pour ces précisions, quitte à poser des questions :

- on parle de mesurer le sigma sur l'image prétraitée, on ouvre l'image brute débayérisée, un coup de stf et je mesure ?

- pour l'offset, on mesure sur l'offset maître ou un au hasard ?

[lock042]

  Fred_76 a dit :

Ben oui, c'est bien ce que j'ai écrit ! Il faut ne regarder QUE le fond du ciel dans une preview. Il ne s'agit pas ici d'analyser en batch des centaines d'images dont on ignore l'emplacement des étoiles, nébuleuses et galaxies.

 

Oui mais justement, avec le script on se fout de ça.

 

D'ailleurs, on retrouve un peu l'équivalent dans IRIS avec la commande bgnoise. Qui calcule sur l'image entière, ce que donnerait une selection du FDC et un sigma de ce dernier.

Modifié 25 août 2016 par lock042

[Fred_76]

Donc si elles donnent toutes les deux des résultats similaires et suffisants pour répondre à la question initiale, il reste à déterminer laquelle est la plus rapide à lancer.

 

Pour répondre aux question de Stef1971 :

- le STF n'affecte que la visualisation à l'écran et pas le contenu réel de l'image, donc pas besoin de donner de "coup de STF". Il faut toujours mesurer le bruit sur un image débayérisée sinon les différences d'intensités des pixels de la matrice de Bayer vont être interprétés comme du bruit. Ou alors il faut analyser le bruit de chaque couche CFA.

- pour l'offset, il faut regarder le bruit d'un offset maître brute.

 

Pour la règle du sigma, normalement on compare le bruit de fond de ciel d'une brute débayérisée et après application des DOF avec le bruit d'offset (image brute) et on ajuste le temps de pose pour que le bruit de FDC soit 3 à 5 fois supérieur au bruit de l'offset.

Modifié 25 août 2016 par Fred_76

[lock042]

Ce que dit fred_76 est très bien expliqué. Je rajouterai que mesurer du bruit sur une image dematricée implique un biais introduit par l'algorithme d'interpolation. Ça peut donc valoir le coup de déterminer le bruit sur chaque couche CFA

[litobrit]

  lock042 a dit :

Ce que dit fred_76 est très bien expliqué. Je rajouterai que mesurer du bruit sur une image dematricée implique un biais introduit par l'algorithme d'interpolation. Ça peut donc valoir le coup de déterminer le bruit sur chaque couche CFA

 

:b:

[lock042]

Oui ?

 

Un algorithme d'interpolation introduit un biais de mesure. Le bruit est un peu lissé. Sauf si on dematrice en superpixel à la rigueur.

Modifié 25 août 2016 par lock042

[litobrit]

Certainement.

Mais n'y a t'il pas moyen d'énoncer cela plus aisément ?

On n'a pas tous fait bac +15

[lock042]

  litobrit a dit :

Certainement.

Mais n'y a t'il pas moyen d'énoncer cela plus aisément ?

On n'a pas tous fait bac +15

 

Désolé, je pensais être clair.

[Fred_76]

Pour faire simple, procède en deux temps :

1.1) prend tes offsets et calcule l'offset maitre (ou utilise ceux que tu as déjà pris dans les 6 mois précédent, c'est assez stable)

1.2) prend des poses à 1 min, 2 min, 3 min, 4 min et 5 min (ajuste les temps en fonction de ce que tu as l'habitude de faire)

1.3) si ton capteur est sérieusement crado, ou si le vignettage est monstrueux, prend des flats

 

2.1) calcule le sigma d'un offset brute (et pas de l'offset maître comme je disais de façon erronée)

2.2) calcule le sigma du fond de ciel de chaque image brute de 1 min, 2 min... dématricée à laquelle tu soustrais l'offset maître et un dark maître (celui d'une autre séance de pose, ajusté en cochant la case calibration comme ça PixInsight l'ajuste à ton temps de pose et à la température), et éventuellement le flat (cf. 1.3)

 

Tu retiendras le temps de pose de l'image pour laquelle le sigma du fond du ciel est compris entre 3 et 5 fois le sigma de l'offset. Ce n'est pas une science exacte alors inutile de chipoter sur les décimales avec l'effet de l'interpolation du logiciel de dématriçage, de toute façon c'est sur l'image dématricée que tu vas travailler donc c'est son bruit qu'il faut étudier. Il faut aller vite car on fait ça en début de séance donc toutes les poses qui n'ont pas le bon rapport sont autant de temps perdu à imager.

 

Une discussion fort utile :

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/040728.html

Modifié 25 août 2016 par Fred_76

[Jean-Baptiste_Paris]

  Fred_76 a dit :

Sur l'exemple de JB_Paris, le script retournait sur l'image entière une valeur de 1.571E-3 alors que PI/Stats retournait 1.593E-3, soit un écart de 1.4%.

 

Merci pour toutes ces précisions, c'est plus clair pour moi!

 

Pour qu'il n'y ait pas de confusion, je précise que dans mon exemple dans les deux cas c'étaient les stats sur une zone du fdc et pas de l'image entière.

 

Jb

[F83eric]

@tout le monde : Merci à tous pour vos informations, c'est exactement ce que je cherchais.

 

Je rappelle pour ceux qui lisent ce post que le but est de trouver la durée optimale pour avoir tout le signal nécessaire sur une brute.

On veut entre 3 et 5 fois le signal de l'offset (perso je préfère m'approcher de la valeur haute) mais si on à 7 ou 10 ce n'est pas grave. Par contre si on à 2, on n'a pas tout le signal

 

Fort de tout ce que vous avez dit j'ai commencé à faire un tableau de mesures pour avoir une vision d'ensemble.

Voilà ce que j'ai pu constater pour l'instant.

Il me semble que le script marche mieux que les infos statistique mais comme un on veut un ordre de grandeur ce n'est pas très important.

Comme la logique le laissait entrevoir, travailler sur le preview est mieux.

Les conditions évoluent dans la nuit.

Pour les photos prises sur le même site, on retrouve une certaine cohérence par rapport au temps d'exposition. Par exemple avec mon Canon 7d sur mon Newton F4, 60 secondes toujours trop cours, 300 s trop long.

 

Je fournirais mon tableau quand je l'aurais fini

 

 

  ganlhi a dit :

Hello. Je ne sais pas répondre à ta question précisément, mais je viens de tomber sur un article qui a l'air de couvrir le sujet qui t'intéresse :

http://www.lightvortexastronomy.com/measuring-your-camera-sensor-parameters-automatically-with-pixinsight.html

Très très intéressant, la suite est ici et le fichier Excel donne des informations pertinantes : http://www.gibastrosoc.org/sections/astrophotography/optimum-exposures-calculator

 

Et également le programme de Christian Buil

http://www.astrosurf.com/buil/

 

Eric

[Jean-Baptiste_Paris]

Petite question (déjà posée aujourd'hui mais plus appropriée sur ce post) : on mentionne souvent la valeur "3x le sigma de l'offset" pour apprécier le temps de pose minimum ; mais d'où sort exactement ce "3x" ?

 

Je ne comprends pas trop...

 

merci !!

 

jb

[litobrit]

  Jean-Baptiste_Paris a dit :

Petite question (déjà posée aujourd'hui mais plus appropriée sur ce post) : on mentionne souvent la valeur "3x le sigma de l'offset" pour apprécier le temps de pose minimum ; mais d'où sort exactement ce "3x" ?

 

Je ne comprends pas trop...

 

merci !!

 

jb

 

On considère qu'à trois fois le bruit le bruit de lecture, le bruit du fond de ciel ne sera pas affecté.

En ha j'ai 1,5 fois avec des poses de 20 mn en bin 2

Tout est question de compromis...

[benjamindenantes]

Ce qui serait intéressant sur ce fil c'est que chacun revienne avec des résultats.

 

Après une petite synthèse et quelques mesures, on serait vite capable d'avoir des courbes en fonction du capteur du f/d et de la qualité du ciel.

 

Je reste persuadé que beaucoup d'entre nous font des poses inutilement longues.

C'est d'ailleurs mon cas. Je fais 30" mais sous le ciel nantais et même avec un filtre anti pl, je pourrais descendre a 15" dans la plupart des cas.

Je reste à 30" uniquement pour limiter le nombre de brutes à traiter.

[benjamindenantes]

  litobrit a dit :

En ha j'ai 1,5 fois avec des poses de 20 mn en bin 2

Tout est question de compromis...

 

Trois facteurs qui expliquent cela:

 

Un bon ciel

le filtre Ha

Un tube à f/d 8

[Jean-Baptiste_Paris]

  litobrit a dit :

On considère qu'à trois fois le bruit le bruit de lecture, le bruit du fond de ciel ne sera pas affecté.

En ha j'ai 1,5 fois avec des poses de 20 mn en bin 2

Tout est question de compromis...

 

Pardon, je me rends compte que je n'ai pas été clair dans ma question...

 

Je sais qu'on donne ce "3x le sigma" pour atteindre un niveau signal sur bruit correct ; mais je me demande sur quels fondements théoriques ou mathématiques cela repose.

 

Et de même, pourquoi on affirme, "en conséquence", qu'avoir un meilleur ratio (ie poser plus longtemps) n'améliore en rien le résultat final.

 

C'est donc à la fois un temps de pose minimal et maximal que ce ratio est censé définir, donc un temps de pose optimal ; puisque poser moins longtemps ne permet pas d'avoir un bon RSB final, et poser plus longtemps n'apporte rien de plus.

 

J'imagine qu'il doit y avoir une histoire de RSB final après empilement derrière ce "ratio magique", car en physique (et notamment en astronomie) un RSB de 3x est uniquement considéré comme un RSB "minimal" pour pouvoir prétendre discerner le signal du bruit dans une mesure. Et encore... en dessous de 10x ça reste très limite...

 

JB