Quel est la limite en astrophoto ?

[Rod]

Salut tout le monde, voila une question (bête) me chiffonne depuis quelques jours

 

Quand je vois les temps de pose énorme de certains "maîtres" en astrophoto sur le forum je me demande où ce situe la limite du matos ?

 

Imaginons qu'avec mon setup je décide de shooté M31 pendant 10 ans pour obtenir un temps de pose totale incroyable (j'ai dit imaginons ) (un calvaire à traiter)

Je vais avoir du photon pendant 10 ans mais la limite du matos où est elle ?

 

10 ans de pose totale sera t'il pareil pour mon capteur d'apn que 100 h ?

Y'a t'il un moment ou malgré toute la bonne volonté du monde je n’aurais rien de plus ?

 

Parce que dans "la logique" plus y'a de temps de pose totale plus y'a de résultat.

Pour exemple le champs profond d'Hubble

 

Vous me suivez ?

Modifié 23 septembre 2016 par Rod

[Séb65]

Bonjour,

 

La question est très intéressante, je n'ai pas de réponse à te donner mais je vais suivre les réponses des copains avec attention !

[sixela]

Mais tu parles de quelle limite? Le rapport signal/bruit, la résolution, etc. etc.?

[Eric S]

Plus tu poses longtemps, plus tu vas avoir du signal, en particulier dans les zones où il n'y en a pas, c'est-à-dire les zones sombres. Donc, en 10 ans, tu vas pouvoir faire ressortir des détails sur les zones périphériques de la galaxie, éventuellement la faire apparaître plus grande grâce aux zones périphréiques. Néanmoins, le rapport signal sur bruit évoluant avec la racine carrée du temps, en 10 ans, tu vas faire juste trois fois mieux qu'en 1 an.

 

En 10 ans, tu vas peut-être aussi trouver un capteur plus sensible ou acheter un télescope qui rentre plus de photons.

[Yin_Zhen]

Plus tu poses longtemps, plus tu vas avoir du signal, en particulier dans les zones où il n'y en a pas, c'est-à-dire les zones sombres. Donc, en 10 ans, tu vas pouvoir faire ressortir des détails sur les zones périphériques de la galaxie, éventuellement la faire apparaître plus grande grâce aux zones périphréiques. Néanmoins, le rapport signal sur bruit évoluant avec la racine carrée du temps, en 10 ans, tu vas faire juste trois fois mieux qu'en 1 an.

 

En 10 ans, tu vas peut-être aussi trouver un capteur plus sensible ou acheter un télescope qui rentre plus de photons.

 

Du coup je pose une autre question bête que j'ai envie de poser depuis un moment :

 

Moyennant un télescope d'un diamètre "important" (pour un amateur) et une caméra ciel profond "très sensible" (à définir... par le rendement quantique et le rapport signal/bruit ?). A partir de quel diamètre peut-on faire de l'astrophoto ciel profond d'amateur (même modeste) sans le moindre suivi ? Quand je dis sans suivi, je parle bien-sûr de temps de pose assez courts pour se passer du suivi. Et je ne parle pas de grand champ à l'APN, mais d'un grossissement disons entre 50x et 100x.

Et s'il n'existe pas encore de caméra suffisamment sensible pour faire ça avec un télescope d'amateur, est-ce seulement techniquement imaginable ?

 

P.S. : J'espère ne pas polluer le fil

[Julien3146]

Le grossissement n'a pas de signification en astrophoto, mais de toute façon, si tu vises ne serait-ce qu'une focale de 750/800, même à 0.5 secondes sans suivi, ça filera !

[Qorche]

Bonjour Yin Zhen,

 

ta question n'est pas trop dans le sujet mais je vais quand même y répondre

 

Du coup je pose une autre question bête que j'ai envie de poser depuis un moment :

 

Moyennant un télescope d'un diamètre "important" (pour un amateur) et une caméra ciel profond "très sensible" (à définir... par le rendement quantique et le rapport signal/bruit ?). A partir de quel diamètre peut-on faire de l'astrophoto ciel profond d'amateur (même modeste) sans le moindre suivi ? Quand je dis sans suivi, je parle bien-sûr de temps de pose assez courts pour se passer du suivi. Et je ne parle pas de grand champ à l'APN, mais d'un grossissement disons entre 50x et 100x.

Et s'il n'existe pas encore de caméra suffisamment sensible pour faire ça avec un télescope d'amateur, est-ce seulement techniquement imaginable ?

Attention, en photo on ne raisonne pas en grossissement mais en couple optique/capteur.

Ce qui nous intéresse dans l'optique n'est pas le diamètre mais la focale et le rapport focal F/D (le diamètre peut être trompeur dans le cas d'objos grand angle).

Ce qui nous intéresse dans le capteur c'est la taille du capteur et sa résolution en pixels.

 

Muni de ces infos tu es en mesure de calculer la taille de chaque pixel. En divisant la taille du pixel par la focale de l'objectif tu obtiens la résolution en radians, ce que tu peux convertir en minutes voire en secondes d'arc ce qui te permet de retrouver le temps de suivi.

 

Application numérique : Canon EOS 760D avec objectif Canon EF F/1.8 50 mm (ma config ).

Données constructeur : capteur APS-C 22,3x14,8 mm 6000 x 4000 px, soit 3,7 µm par pixel.

3,7 / 50000 = 15" et quelques, soit un mouvement de rotation terrestre d'environ 1 s par pixel, à diviser par le cosinus de la déclinaison à laquelle tu photographies.

 

En gros avec 50 mm de focale et un APS-C tu as quelques secondes de pose avant de commencer à percevoir un filé. Peut-être un peu plus si tu arrives à déconvoluer proprement le filé.

 

Ah oui, le temps de pose est inversement proportionnel à la focale. Donc à 600 mm c'est pas plus d'une fraction de seconde... peut-être qu'un A7S ou un 1DX doit pouvoir tirer quelque chose en poussant à fond la sensibilité.

[Gontran]

Hello

 

 

Tout d'abord, en photo, on ne parle pas de grossissement mais d'échantillonage (champ couvert par un pixel). Par exemple si e=2'', un pixel représente 2'' d'arc (20x plus petit que Jupiter)

 

Si tu augmentes le diamètre afin d'avoir un insrument sans distorsion de l'image, tu dois aussi augmenter la focale. Un système hyperstar de chez Celestron permet par exemple de descendre à un F/D de 2, c'est à dire pour 300 mm de diamètre, 600 mm de focale. C'est pas donné comme système. Sur des télescopes de type Newton, on est plus à F/D entre 4 et 5. Par exemple, 1500 de focale pour 300 de diamètre (F/D =5).

 

Si tu augmentes la focale, tu diminues l'échantillonage, c'est à dire que là ou tu vas avoir besoin de 1 pixel pour mettre de l'information avec 1000 de focale, tu en auras besoin de 4 pour 2000.

 

Et c'est là que ça se complique parce que sans suvi, imager avec des grandes focales est pratiquement impossible. Autant tu peux poser quelques secondes avec une focale de 18 mm, autant si tu fais ça à 2000 de focale, tu auras un grand trait sur la photo.

 

Donc, si tu veux faire de la photo sans suivi, il faut:

- une petite focale pour allonger les poses

- un F/D très petit (genre F/2) car quand tu doubles le F/D, tu multiplies le temps de pose nécessaire par 4 !

C'est comme ça qu'on peut faire des photos très sympa à 18 mm et ouverture F/1,8 avec de simples objectifs. Mais c'est uniquement du grand champ.

 

En pratique, certains font de la photo en poses utlra courtes sur des nébuleuses planétaires très lumineuses (moins de 1s) et en empilant des centaines d'images. Ca nécessite une caméra très sensible. Mais je pense qu'ils ont tout de même un suivi.

Modifié 23 septembre 2016 par Gontran

[Julien3146]

Pour pousser le raisonnement, un jour sidéral dure 86160secondes en gros, pendant ce temps, la terre effectue une rotation de 360 degrés, soit 1 296 000 secondes d'arc.

 

Sur une pose d'un dixième de seconde, en admettant qu'un jour on dispose de caméras à bruit de lecture négligeable, l'objet visé se sera déplacé d'1.5arcsec, soit déjà un pixel sur des configurations "classiques", c'est peu mais déjà significatif.

 

En gros, en restant réaliste, avec des poses de 0.5sec, à des focales et des pixels te donnant un échantillonnage "classique", tu aurais déjà un filé conséquent !

Modifié 23 septembre 2016 par Julien3146

[Eric S]

Sans suivi, comme l'ont dit les autres, tu ne fais pas grand chose. Tu vas te manger le bruit de lecture de ton capteur. Même en accumulant 10 ans, tu ne vas pas aller très loin. Avec suivi mais sans autoguidage (ou autre méthode permettant un suivi de qualité) tu peux déjà faire beaucoup plus de choses.

 

Pour la question initiale, en 10 ans, et avec des pauses unitaires de qualité, tu peux aussi espérer extraite une image de plus haute résolution avec des méthodes comme le drizzle.

[syncopatte]

Réponse pragmatique: pendant que tu poses 10 ans avec un capteur actuel, l'évolution sera telle qu'à la neuvième année, quelqu'un fera mieux en seulement une dizaine d'heures grâce à son nouveau capteur.

 

Patte.

[Rod]

Mais tu parles de quelle limite? Le rapport signal/bruit, la résolution, etc. etc.?

 

Comment dire ... ça rejoins le résultat final de l'image en quelque sorte.Le bruit etc importe peut dans ma question, c'est plutôt dans le sens ou j'aurais beau faire le max je ne pourrais pas inventer des photons pour obtenir plus de détails et donc connaître la limite de ce qui est "intercepté".

 

Un peut comme une voiture avec le plein d'essence , on sait d'avance qu'on ferras tant de klm et pas plus parce qu'au bout d'un moment y'a plus d'essence.

La y'a t'il un moment ou malgré un bon matos il n'y aurais plus rien à chopé qui permettrais d’améliorer le résultat finale de l'image.

 

"syncopatte Réponse pragmatique: pendant que tu poses 10 ans avec un capteur actuel, l'évolution sera telle qu'à la neuvième année, quelqu'un fera mieux en seulement une dizaine d'heures grâce à son nouveau capteur.

 

Patte."

 

C'est pas faux lol , j'ai pas précisé que je ne tenais pas comte des avancées technologique dans ma question.

 

Enfin voila j'espère être plus ou moins clair

[Greg34]

T'as fait quoi ces 10 dernières années ?

M42! Méfies! les 10 prochaines je tente M13!

[syncopatte]

Moi j'aurais dit la polaire pour du 10 ans non stop.

 

M42, c'est plutôt 20 ans qu'il faudrait!

 

Patte.

[OrionRider]

Pour répondre à la question de base, dans la pratique on voit bien que les images les plus belles sont celles avec un temps de pose très élevé.

 

Perso (APN Nikon D7000), je vois bien que l'image est passable après la première nuit (4h), chouette après la seconde nuit (8h) et franchement top à la fin de la 3e nuit (12h). Je n'ai jamais fait plus parce que ce n'est pas compatible avec mon temps libre et la météo...

 

Après un certain temps (à vue de nez, une trentaine d'heures à l'APN), je pense qu'on ne gagne plus beaucoup, à ceci près qu'on peut alors sélectionner les images ayant le moins de turbulence, le fond de ciel le plus noir, les étoiles les plus rondes, etc.

 

 

Le temps de pose total n'est qu'une partie de l'équation. A un moment on avait pensé à additionner les brutes de plusieurs membres du forum pour arriver à un total énorme. Mais ça n'a rien donné de bon. Pourquoi? Un petit exemple de 5 astrams qui ont visé la même cible avec le même matériel:

 

• Ernest à capturé 8h de poses sous un bon ciel. Son image est sympa.
  
• Firmin a 20h de poses depuis la Belgique, l'image manque de contraste à cause de la pollution lumineuse.
  
• Edmond a seulement 6h mais il habite en haute montagne et la nuit était froide, son image est superbe.
  
• Boniface a capturé 9h en pleine canicule, son image est 'molle', les détails empâtés par la turbulence et le bruit thermique.
  
• Casimir a 7h sous un bon ciel en altitude mais sa monture a un défaut, les étoiles sont allongées.
  

 

L'empilement de tout ça (50h!) donne une image peu bruitée mais qui n'est pas aussi belle que celle d'Edmond: les détails sont 'mous' et les extensions timides.

 

Si on laisse le logiciel choisir les meilleures 6h de pose, on s'aperçoit que presque toutes les brutes proviennent de chez Edmond.

Modifié 23 septembre 2016 par OrionRider

[Yin_Zhen]

Merci pour vos éclaircissements !

[Rod]

Ouaip merci à vous et à toi Orion

[astro-sam]

Salut,

 

OrionRider a bien résumé... et puis comme il a été évoqué Hubble, a un moment donné on atteint les limites de l'atmosphere (même en haute montagne). C'est pour ca qu''on a "jeté" des téléscopes dans l'espace.

 

Cela dit on peut spéculer, parce que si on prend les photos amateur d'aujourd'hui et qu'on les renvoie 20 ans en arrière et qu'on les montre aux astrams de l'époque, la majorité crieront au canular. La technologie ne permet pas de repousser les limites physiques, mais a permis quand même de se frayer un chemin à l'intérieur de ces limites, et de repousser certaines limites "pratiques".

 

Par exemple, l'emergence de la photo CP en mode "rapide" est un moyen de "contourner" la turbulence atmosphérique (et encore pas vraiment, elle est la, seulement en posant longtemps en CCD on laisse cette turbulence dégrader les images, ce que les planeteux évitent).

 

Autre exemple : certains astrams ont le reve secret et polisson que de l'optique active, voire adaptative, fera un jour partie de notre matériel amateur... là on repoussera à nouveau une limite

 

A+

[Invité]

Pour répondre à la question de base, dans la pratique on voit bien que les images les plus belles sont celles avec un temps de pose très élevé.

 

Perso (APN Nikon D7000), je vois bien que l'image est passable après la première nuit (4h), chouette après la seconde nuit (8h) et franchement top à la fin de la 3e nuit (12h). Je n'ai jamais fait plus parce que ce n'est pas compatible avec mon temps libre et la météo...

 

Après un certain temps (à vue de nez, une trentaine d'heures à l'APN), je pense qu'on ne gagne plus beaucoup, à ceci près qu'on peut alors sélectionner les images ayant le moins de turbulence, le fond de ciel le plus noir, les étoiles les plus rondes, etc.

 

 

Le temps de pose total n'est qu'une partie de l'équation. A un moment on avait pensé à additionner les brutes de plusieurs membres du forum pour arriver à un total énorme. Mais ça n'a rien donné de bon. Pourquoi? Un petit exemple de 5 astrams qui ont visé la même cible avec le même matériel:

 

• Ernest à capturé 8h de poses sous un bon ciel. Son image est sympa.
  
• Firmin a 20h de poses depuis la Belgique, l'image manque de contraste à cause de la pollution lumineuse.
  
• Edmond a seulement 6h mais il habite en haute montagne et la nuit était froide, son image est superbe.
  
• Boniface a capturé 9h en pleine canicule, son image est 'molle', les détails empâtés par la turbulence et le bruit thermique.
  
• Casimir a 7h sous un bon ciel en altitude mais sa monture a un défaut, les étoiles sont allongées.
  

 

L'empilement de tout ça (50h!) donne une image peu bruitée mais qui n'est pas aussi belle que celle d'Edmond: les détails sont 'mous' et les extensions timides.

 

Si on laisse le logiciel choisir les meilleures 6h de pose, on s'aperçoit que presque toutes les brutes proviennent de chez Edmond.

 

Très intéressant et malgré tout, tellement logique...

Chapeau à ceux qui on tenté !