Début en astrophoto : autoguidage ou pas ?

[olivier31]

Je fais un retour vers l'astronomie, car je vais avoir d'ici peu un lieu privilégié pour cette mener à nouveau activité (en montagne).

Grâce à vos conseils, j'ai déjà sélectionné le matériel que je souhaite acheter : un Newton 150/750 sur monture HEQ5 Pro Goto, ou équivalent.

Pour la caméra, j'ai quelques idées aussi.

Par contre, je ne sais pas si je dois me lancer tout de suite dans l'autoguidage ou pas.

Apparemment, on peut faire des choses bien avec des pauses répétées de 30 s.

Toutefois, une caméra basique d'autoguidage + une petite lunette, ça fait environ 350 € et c'est finalement pas si cher que ça par rapport au budget total...

 

[Colmic]

Salut et bienvenue chez nous.

Je ne sais pas vers quelle caméra tu comptes t'orienter (on parle bien de ciel profond hein ?).

L'autoguidage a un autre intérêt en imagerie que celui de garder étoiles bien rondes :

faut savoir que les nouvelles caméras astro Cmos sont affublées d'un défaut spécifique qui est le bruit télégraphique.

Concrètement ce bruit, va te générer de la trame (généralement oblique) sur tes images.

Pour faire disparaitre ce bruit, on fait ce qu'on appelle du dithering.

Ca consiste à décaler très légèrement la monture entre les poses de façon aléatoire, de sorte qu'il y ait quelques pixels d'écart entre chaque image.

Ca fait disparaitre ce bruit, et pour ça l'autoguidage le permet (avec cette fameuse option dither ou dithering selon les softs utilisés).

Le soft le plus courant d'autoguidage c'est PHD2 (ou PHDGuiding) et il gère ce dithering.

 

Donc oui, tu as tout intérêt dès maintenant à te lancer dans l'autoguidage, tu as tout à y gagner.

Même pas forcément besoin de lunette, tu peux utiliser un simple chercheur 7x50 par exemple pour guider, on trouve des adaptateurs pour y monter la caméra.

Sinon le plus efficace c'est le diviseur optique qui évitera toute flexion. C'est sensiblement le même prix qu'une petite lunette-guide.

[olivier31]

Merci pour cette réponse très intéressante.

Oui, je voudrais bien essayer le ciel profond, mais avec une caméra non refroidie (j'ai vu pas mal de modèles, en particulier chez ZWO).

La raison, c'est d'une part le prix, mais d'autre part aussi le fait que je ne suis pas totalement convaincu par le refroidissement (sans compter qu'un ventilateur, ça vibre).

Je n'ai pas trouvé des données très claires là dessus pour le capteur global (avec son électronique de lecture) et, en plus, en tant que spécialiste de l'électronique et du bruit, je sais bien que le bruit d'un système à basse fréquence est très souvent dominé par le bruit en 1/f des composants, qui ne s'améliore pas si on baisse la température (c'est même le contraire). Ce bruit dépend surtout de la technologie. Lorsque la techno n'est pas très bonne, il se dégrade sous la forme d'un bruit de génération-recombinaison, ou bruit des télégraphistes.

Donc ta réponse m'intéresse tout particulièrement car je m'attendais un peu à des problèmes de ce genre, mais je ne pensais pas qu'il y avait déjà la solution !

Bon, je vais pousser pour avoir la totale dès le départ.

Par contre, un chercheur de petites dimensions, ça doit pas pouvoir accueillir une caméra de guidage ? (tous les oculaires des chercheurs sont en 1.25" ?)

Dans tous les cas, j'ai vu de jolies petites lunettes 60/240 à 180 € qui iraient très bien sur un télescope 150/750.

 

[Drase]

il y a 21 minutes, olivier31 a dit :

qui ne s'améliore pas si on baisse la température (c'est même le contraire)

A vrai dire ca va dépendre du type du bruit. On est gêné par trois types de bruit en astrophoto, et notamment le bruit thermique, d'où le refroidissement. 

 

il y a 22 minutes, olivier31 a dit :

ça doit pas pouvoir accueillir une caméra de guidage ?

Y'a un petit bricolage à faire, tu trouveras des tutos sur le forum  

 

[olivier31]

il y a 59 minutes, Drase a dit :

A vrai dire ca va dépendre du type du bruit. On est gêné par trois types de bruit en astrophoto, et notamment le bruit thermique, d'où le refroidissement.

 

Bruit thermique électronique ou bruit thermique optique ?

Le bruit thermique lié à l'agitation des porteurs dans les résistances est normalement négligeable par rapport au bruit en 1/f pour des acquisitions lentes.

Le bruit optique dû au rayonnement des parois autour du capteur se situe largement dans l'infra-rouge, et heureusement car ce n'est pas avec un peltier au dos de la puce qu'on peut s'en débarrasser.

Non, ce qui pose vraiment problème pour des pauses longues, c'est le courant d'obscurité de la photodiode, et lui effectivement il diminue fortement lorsqu'on baisse la température.

Mais pour voir le courant d'obscurité, il faut une électronique de lecture top niveau.

Est ce bien le cas de ces petites caméras ou APN à moins de 1000 € ?

 

[Drase]

Oui je parle bien du bruit thermique numérique (mais pas dans le sens bruit numérique pour désigner l'ensemble des bruits). Si effectivement il pose moins problème pour les poses courtes (c'est d'ailleurs l'un des avantages de cette technique), il est très présent en poses longues. 

 

Personnellement je n'utilise pas de caméra refroidie (question de budget), mais elles sont pourtant reconnues, et le système permet de réduire considérablement ce bruit. 

 

il y a une heure, olivier31 a dit :

Est ce bien le cas de ces petites caméras ou APN à moins de 1000 € ?

Oula, il y a des caméras refroidies à moins de 1000€ mais le capteur va être petit... Ca va dépendre de tes cibles. Qu'envisages-tu cibler dans le ciel profond ? 

 

Après c'était juste pour te répondre sur le refroidissement, même si ces caméras monochromes (très couteuses on est d'accord), sont l'instrument par excellence pour imager le CP, il n'en demeure pas moins qu'on peut très bien faire des photos avec des APN et des petites caméras non refroidies, et couleurs... 

 

Après c'est simplement que pour les capteurs non refroidis, on va retirer le signal thermique pour limiter ce bruit thermique avec des images de correction qu'on appelle "darks". 

 

Mais bon c'est pas vraiment le sujet  

Modifié 14 mai 2020 par Drase

[olivier31]

il y a 27 minutes, Drase a dit :

Oula, il y a des caméras refroidies à moins de 1000€

non, je pensais plutôt aux modèles non refroidis, parce qu'effectivement, j'ai pu constater que le fait de mettre un Peltier, un radiateur et un ventilateur, ça faisait monter le prix bien au dessus de cette barre. Par contre, je ne suis pas certain que l'électronique soit différente entre le modèle non refroidi et le modèle refroidi.

 

il y a 31 minutes, Drase a dit :

Qu'envisages-tu cibler dans le ciel profond ? 

Pas clair encore, mais je ne suis pas obligé de commencer par des objets immenses.

 

il y a 33 minutes, Drase a dit :

Après c'est simplement que pour les capteurs non refroidis, on va retirer le signal thermique pour limiter ce bruit thermique avec des images de correction qu'on appelle "darks". 

Oui, je compte bien faire ça.

Parce que ce n'est pas du bruit mais un courant d'obscurité et que, dans une certaine mesure, on doit pouvoir le corriger.

[Colmic]

Tu peux jeter un oeil à ces 2 posts :

Version non refroidie

 

Puis à celui-ci :

Version refroidie de la même caméra

 

On voit que le refroidissement n'est pas forcément utile si tu débutes, tes exigences en terme de résultats seront au début assez faibles.

Mais elles augmenteront au fur et à mesure de ton expérience.

Une caméra refroidie a 2 avantages :

- le courant d'obscurité baisse d'un facteur 2 pour une diminution de 7 degrés environ, donc pour un refroidissement à -30° sous l'ambiance (après ça dépend de la nuit), on va baisser le courant d'obscurité d'un facteur 8, c'est juste énorme.

- mais en plus la température de tes images et surtout de tes darks sera régulée. La soustraction du dark n'en sera que bien meilleure. Et c'est surtout ce second point qui est le plus important à mon sens.

 

Sur les 2 posts que je t'ai linkés au-dessus, tu ne vas pas forcément te dire "ah oué la version refroidie est vachement mieux" car les résultats en non-refroidi sont déjà sympa.

Mais si tu veux tenter des images en Halpha (ou SHO, ou HOO) tu vas devoir poser bien plus longtemps qu'en simple luminance ou même qu'en RVB.

Le courant d'obscurité va alors devenir assez assez conséquent à partir de 3 minutes de pose voire plus que ça.

 

Il y a 8 heures, olivier31 a dit :

(sans compter qu'un ventilateur, ça vibre)

 

Aucun soucis à avoir de ce côté-là, en ciel profond on utilise généralement l'instrument au foyer voire avec un réducteur de focale, le grossissement n'est pas assez fort pour voir le moindre effet de la vibration sur les images.

 

Il y a 8 heures, olivier31 a dit :

Par contre, un chercheur de petites dimensions, ça doit pas pouvoir accueillir une caméra de guidage ? (tous les oculaires des chercheurs sont en 1.25" ?)

 

Certains revendeurs (genre Teleskop Service ou Teleskop Austria) proposent des bagues de raccordement pour 3 fois rien.

Donc si ton télescope a déjà un chercheur, tu peux éventuellement le modifier à moindre coût.

Mais comme je disais, le diviseur optique monté directement en sortie de l'instrument évite les moindres flexions inévitables avec lunette-guide, et c'est pas forcément plus cher qu'une lunette-guide avec ses colliers.

 

[Drase]

Il y a 10 heures, olivier31 a dit :

Parce que ce n'est pas du bruit mais un courant d'obscurité

Certainement un abus de langage  tu en verras beaucoup d'autres sur le forum (pixel/photosites par exemple), la lune qui tourne autour de la terre... 

 

Il y a 10 heures, olivier31 a dit :

mais je ne suis pas obligé de commencer par des objets immenses.

C'est sûr. De toute façon avec les caméras, si tu veux un grand capteur, le prix monte très vite. C'est l'un des vannages de l'APN, grand capteur pour petit prix 👍 Au détriment de sa sensiblité comparé aux caméras mono...

[olivdeso]

Il y a 15 heures, olivier31 a dit :

le fait que je ne suis pas totalement convaincu par le refroidissement

 

 

alors....pour donner une idée le signal de dark double tous les 6 degrés environ. Le bruit thermique est la racine carrée du signal de dark.

 

Donc l'effet du refroidissement est très important. avec 6 de grès de moins, tu divise ton temps de pose unitaire par 2.5 si le bruit thermique est le facteur limitant ce qui est le cas en bande étroite.

 

après ça dépend évidement de combien tu pars à température ambiante

 

donc il faut vraiment avoir du flux si tu ne veux pas être envahi par le bruit thermique

 

bref si tu veux faire de la bande étroite (Halpha, OIII, SII) il faut une caméra refroidie. Si tu ne veux faire que de la large bande sans filtre ou presque et des objets avec pas mal de signal, là il y a quelques solutions acceptables, si il ne fait pas trop chaud. La 183 non refroidie fonctionne pas mal. Le A7S aussi en APN.

 

autoguidage je dirais oui avec le N150 sur HEQ5. à moins de ne faire que de la pose courte, tu aura des étoiles étirées, même à 30s. 

[olivdeso]

Il y a 12 heures, olivier31 a dit :

Oui, je compte bien faire ça.

Parce que ce n'est pas du bruit mais un courant d'obscurité et que, dans une certaine mesure, on doit pouvoir le corriger.

 

aïe...ben non. ça fait bien du bruit : Le courant de dark (=d'obscurité) génère un bruit qui est la racine carré de ce signal aléatoire. Donc tu ne peux pas le retirer par les darks.

 

Les darks ne retirent que des défauts non aléatoires type pixels chaud/ froids reproductibles. Et pas les pixels chaud dus au bruit télégraphique des CMOS.

[olivier31]

Il y a 14 heures, Colmic a dit :

Tu peux jeter un oeil à ces 2 posts :

Merci pour ces comparaisons très intéressantes.

D'autant plus intéressantes que je regardais justement ce capteur IMX183, mais la version couleur (et chez ZWO : ASI 183 MC)

Bon, les photos obtenues à la caméra non refroidie me paraissent très bien...

Il y a 15 heures, Colmic a dit :

le courant d'obscurité baisse d'un facteur 2 pour une diminution de 7 degrés

Oui, je pensais pas que c'était à ce point !

Il y a 15 heures, Colmic a dit :

la température de tes images et surtout de tes darks sera régulée

Je comprends mieux.

On ne peut pas calibrer avec quelque chose qui bouge tout le temps (et encore une fois, je pensais que ce courant était plus stable).

Compliqué tout ça...

J'ai peut être un intermédiaire : un Peltier externe, pas vraiment pour beaucoup refroidir (j'y arriverai pas et il va y avoir de la buée), mais pour stabiliser, par exemple à 10°C.

J'ai vu des bricolages de ce genre sur le net (avec de la mousse isolante).

Bon, ça impliquerait une alim de plus...

[olivier31]

Il y a 8 heures, olivdeso a dit :

autoguidage je dirais oui avec le N150 sur HEQ5. à moins de ne faire que de la pose courte, tu aura des étoiles étirées, même à 30s. 

OK, merci

Je pensais qu'une bonne mise en station permettait d'arriver à au moins 30 s, mais si je dois finasser tout le temps la monture pour ne pas jeter les photos, autant passer tout de suite au guidage...

 

Il y a 8 heures, olivdeso a dit :

 génère un bruit qui est la racine carré de ce signal aléatoire

oui, je ne sais pas en quelle unité vous exprimez le bruit en Astro, mais pour moi, la densité spectrale de bruit en courant (en A^2/Hz) généré par ce courant d'obscurité, c'est 2 q Iobs, avec q = charge de l'électron

donc si on parle bien du bruit de grenaille généré par le courant d'obscurité, c'est effectivement du bruit

simplement, vu le niveau de ce courant inverse, je ne pensais pas que ce bruit là était détectable

d'ailleurs, je reste plus inquiet par ce que vous me dites sur la sensibilité en température : des fluctuations externes de température, ça génère aussi du bruit (même s'il n'est pas complètement aléatoire)

bon, il faut que je passe à la pratique - il n'y a que l'expérience qui compte 🙂

 

Merci à tous en tout cas, je commence à y voir un peu plus clair !

[Colmic]

Le 15/05/2020 à 19:10, olivier31 a dit :

bon, il faut que je passe à la pratique - il n'y a que l'expérience qui compte 🙂

 

Tu as tout dit

[olivdeso]

Le 15/05/2020 à 19:10, olivier31 a dit :

Je pensais qu'une bonne mise en station permettait d'arriver à au moins 30 s, mais si je dois finasser tout le temps la monture pour ne pas jeter les photos, autant passer tout de suite au guidage...

 

oui c'est ce que je pense. car effectivement avec une bonne mise en station tu limite la dérive en Dec, par contre il reste toujours l'erreur périodique de la monture. Et sur une HEQ5, tu a environ +/-10" en 10minutes, donc parfois plusieurs " même en 30s de pose.

Après ça dépend aussi vers ou tu vises, ça se verra moins si tu t'éloigne de l'équateur. En attendant l'autoguidage, c'est ce qu'il faut faire.

 

[olivdeso]

Le 15/05/2020 à 19:10, olivier31 a dit :

oui, je ne sais pas en quelle unité vous exprimez le bruit en Astro,

 

On travaille souvent en ADU quand on.parle d'image (sortie de convertisseur AD) sans unité donc.

 

Quand on parle de capteur on travaille en électron e-. Pour passer de l'un à l'autre on a le gain de l'AD.

 

Le courant de dark du capteur  est exprimé en e- par seconde. Il est donné à +25C dans les datasheets en général, rarement à basse température.

Tu peux trouver quelques exemples de mesure sur le site de Christian Buil.

 

attention au terme ADC d'ailleurs il désigne autre chose en astro qu'un.convertisseur AD. l'ADC désigne un correcteur de dispersion atmosphérique. En gros 2 prismes qui vont disperser le spectre de façon inverse à ce que fait l'atmosphère pour arriver à une dispersion (quasi) nulle au finale. Utilisé en planétaire quand les planètes sont basses.

[Haltea]

Salut ,

Pour en revenir à l'autoguidage (mais   je ne parle que de mon expérience personnelle), ca a été une galère à mes début.

Il y a beaucoup de choses à maîtriser quand on se lance dans l'imagerie et si on peut se passer d'autoguidage au début, ca enlève beaucoup de difficultés supplémentaires.

Je n'ai pas les connaissances d'olivdeso ou de Colmic mais faisant de la pose rapide, en additionnant des milliers de poses de quelques secondes (de 500ms à 4 sec en moyenne) et en faisant un peu de dithering manuel ou de dithering sans autoguidage (avec Fire capture ou Nina), la trame disparaît complètement. 

Sinon , les meilleurs obtiennent par cette technique des images de grandes résolutions (regarde ce que fait XS_man ou exaxe par exemple, roch a fait beaucoup de belles images avec un 150/750 )