Connaitre son échantillonnage...ça sert à quoi ??

[pyrou61]

Bonsoir ,

 calculer l'échantillonnage....j'ai compris ( mon 500D sur mon 200/800, me donne 1.2 d'échantillonnage )...mais plus concrètement, ça signifie quoi sur les photos ?....de toute façon, bon échantillonnage ou pas, je fais mes photos de CP avec le matériel dont je dispose. Donc, à quoi me sert de connaitre mon échantillonnage ?...je fais des photos astro de CP depuis plusieurs années ( assez correctes) sans jamais m'être préoccupé de l'échantillonnage !!....c'est pourquoi , il y a quelque chose qui m'échappe dans cette notion d'échantillonnage, et de son intérêt !!!...

Pouvez-vous m'expliquer concrètement ?

 

merci

[LucaR]

C'est utile si tu veux pousser ton setup dans ses retranchements 🙂 Par exemple pour aller au max possible du pouvoir de résolution de ton instrument (ou de ce que te permet la turbulence moyenne là où tu es). Pour le planétaire par exemple, ça sert pour choisir une barlow ou une caméra. Ou alors si tu veux resserrer ton champs en CP avec une nouvelle caméra. Ca doit aider aussi à choisir une monture ainsi que du matériel de guidage adapté. L'info du rapport d'échantillonnage entre le système imageur et le système de guidage est également utile pour configurer le dithering correctement. 

 

Mais en effet, ça sert surtout quand tu change de setup: achat de nouveau setup, upgrade, etc... Une fois que tout est en place tu n'as plus guère besoin de cette info. A la rigueur, ça peut te servir à choisir si ça vaut le coup de sortir ton setup un soir en fonction du seeing indiqué par les site météo astro - si ya trop de turbu par rapport à ton échantillonnage tu peux considérer que ça ne vaut pas le coup car tu n'auras pas le piqué que tu vises.

Modifié 22 mars 2021 par LucaR

[julienESP]

 

[Drase]

Oui surtout pour les changements de setup, afin de vérifier que ton couple imageur/tube est cohérent pour les cibles que tu envisages. 

 

C'est une notion fondamentale en astrophoto (hormis pour le grand champ où on ne cherche pas vraiment la résolution max, et de toute façon impossible d'avoir le bon échantillonnage). 

 

On dit généralement qu'il faut un échantillonnage compris en 1/3 et 1/2 de ton seeing habituel pour le CP, selon le théorème de Nyquist-shannon (un truc comme ca). En dehors de ces valeurs, tu sous-échantillonne, ou sur-échantillonne, ce qui peut occasionner des pertes ou de la difficulté supplémentaire. 

 

L'échantillonnage est la portion de ciel vue par un pixel de ton imageur, donc cela détermine la taille de ton objet sur la photo.

La notion est également importante pour savoir à quel point tu point croper, ou agrandir pour l'impression. 

 

https://www.avex-asso.org/dossiers/wordpress/fr_FR/dossiers-pratiques/informatique-pratique/echantillonnage?lang=fr_FR

 

Modifié 23 mars 2021 par Drase

[pyrou61]

Il y a 2 heures, julienESP a dit :

 

... merci... j'ai deja visionné et même laissé un commentaire, mais la réponse de Ludo était très succincte !... c'est pourquoi j'ai reposé la même question sur Webastro, pour avoir plus d'explications !... 

... justement, un débutant qui veut se lancer seul et acheter du matériel pour astrophoto (lunette, téléscope, apn, caméra..)... s'il ne connaît pas cette notion, il peut à avoir des surprises ?... et cette notion d'échantillonnage n'apparaît jamais nulle part sur les sites vendeurs !... (mettre tout au moins une mise en garde)... 

[LucaR]

Il y a 2 heures, pyrou61 a dit :

s'il ne connaît pas cette notion, il peut à avoir des surprises ?

Oui mais ce n'est jamais dramatique 🙂 Sous-échantillonner n'est pas un problème en soit, on n'est pas obligé de vouloir absolument aller au max de résolution possible. Comme dit @Drase si on vise le grand champs ce n'est même plus du tout un critère à prendre en compte! Sur-échantilloner n'est pas non plus un vrai souci pour les photos elles-même: c'est plus une indication qu'on a mal choisi/optimisé son matériel, on a sans doute dépensé trop inutilement pour un résultat qu'on aurait pu obtenir à l'identique pour moins cher, plus léger ou moins compliqué à mettre en œuvre. L'échantillonnage sera donc un critère à prendre en compte lors de futures upgrades pour corriger le tir si besoin.

Modifié 23 mars 2021 par LucaR

[Colmic]

 Réponses en images

 

Premier cas : ASI6200MC, pixels de 3.76µ (couleur), 530mm de focale.

Échantillonnage de 1.46"

Résolution théorique de l'instrument : 120/106 = 1.13"

Très grand champ, capteur full frame. Résolution moyenne.

 

Second cas : ASI183MM, pixels de 2.4µ (mono), toujours 530mm de focale.

Échantillonnage de 0.93"

Résolution théorique de l'instrument : 120/106 = 1.13"

Champ plus serré, capteur plus petit, pixels plus petits et monochromes, on gagne en résolution.

 

Troisième cas : ASI6200MC, pixels de 3.76µ (couleur), 1180mm de focale.

Échantillonnage de 0.65"

Résolution théorique de l'instrument : 120/150 = 0.8"

Grand champ, capteur full frame, bonne résolution.

 

L'image 1 a un intérêt certain pour son très grand champ, ce qui permet en plus d'avoir la nébuleuse planétaire LoTr5 à côté de NGC4725. Mais on est loin de la résolution que le seeing pouvait donner ce soir-là.

L'image 2 montre qu'avec le même instrument, même focale, on peut obtenir une résolution intéressante et approcher la valeur de seeing qu'on avait ce soir-là.

L'image 3 montre que finalement on ne gagne pas tant que ça en résolution sur l'image 2 et qu'on perd en champ sur l'image 1. Mais on a la résolution qu'on était en droit d'attendre de cette nuit-là (nuit différente des 2 premières et très turbulente).

 

Maintenant la vraie question qui se pose : laquelle des 3 photos tu préfères ?

 

[pyrou61]

merci Colmic pour cette illustration... excusez-moi, mais c'est pas facile à appréhender cette notion d'échantillonnage !!!...perso, je fais des photos astro pour mon plaisir, pour avoir un souvenir de mes soirées et me faire une bibliothèque des objets astrals ( je pose entre 1h et 2h sur chaque objet, pour avoir un éventail, car les sorties sont rares , et "étant nomade)...je ne cherche pas la photo parfaite, d'ailleurs, je n'ai pas le matériel pour !...Cela dit en passant, elles sont superbes ces photos... et la NP, je ne la connaissais pas !...

[Colmic]

il y a 5 minutes, pyrou61 a dit :

merci Colmic pour cette illustration... excusez-moi, mais c'est pas facile à appréhender cette notion d'échantillonnage !!!...perso, je fais des photos astro pour mon plaisir, pour avoir un souvenir de mes soirées et me faire une bibliothèque des objets astrals ( je pose entre 1h et 2h sur chaque objet, pour avoir un éventail, car les sorties sont rares , et "étant nomade)...je ne cherche pas la photo parfaite, d'ailleurs, je n'ai pas le matériel pour !...Cela dit en passant, elles sont superbes ces photos... et la NP, je ne la connaissais pas !...

 

Tu as bien raison, on n'est pas là pour se prendre la tête ni faire des photos scientifiques (quoique certains aiment ça aussi).

Disons que calculer l'échantillonnage c'est bien quand tu dois changer d'instrument ou de caméra.

Par exemple avec ma 6200, l'échantillonnage idéal, celui qui me permettrait d'atteindre la meilleure résolution possible en France (autour de 1.5" pour les meilleurs coins de France), ça serait 0.5" d'arc (soit 1/3 du seeing).

0.5" avec la 6200 ça correspond à une focale de 1500mm.

Si maintenant je prends un seeing moyen partout en France, soit autour de 3", il va me falloir un échantillonnage de 1" pour atteindre la meilleure résolution possible pour ce seeing.

1" avec la 6200 ça correspond cette fois à une focale de 775mm.

 

On voit qu'avec mes 530mm de focale, je suis loin d'atteindre la résolution correcte avec la 6200, en revanche je l'atteins avec l'ASI183.

C'est pour cette raison que j'ai 2 caméras :

- La première me donne un champ énorme (en full frame) et en couleur, au détriment de la résolution, idéal pour les grands champs nébuleux par exemple

- la seconde me permet d'atteindre une bonne résolution pour les petits objets (galaxies, NP, etc..) avec un capteur mono qui gagne encore en réso par rapport à un capteur couleur.

Avec ma lunette, ça se complète bien.

D'autres auraient pu faire le choix inverse : garder un seul capteur et avoir 2 instruments.

 

[wilko31]

Bonjour, 

J'ai une question, j'envisage de prendre un tube avec plus de focale mais du coup je vais passer de 0.97 à 0.78" donc en sur echantillonnage si j'ai bien suivi..

J'ai une eq6r mais pas un guidage toujours parfait,est ce que cela veut dire que quand mon suivi sera au dessus de 0.78" mes photos seront flous ? Merci pour vos précisions 

[LH44]

Non tout est question de perception, d'ailleurs tu sais que n'importe qu'elle photo devient "floue" par exemple lorsqu'on la zoom trop à l'écran ou encore dès que l'on colle son nez dessus. L'échantillonnage c'est juste un indicateur te permettant de savoir si tu étales correctement le champ étoilé sur les pixels de ton capteur, c'est à dire sans gaspiller de pixels (sur-échantillonage) ni en utilisant trop peu de pixels (sous-échantillonage). Après même si tu sur-échantillonnes cela ne changera rien à la qualité de tes photos car c'est juste l'échelle  de l'image qui changera, 2 photos où l'une est échantillonnée selon les règles à 1/2 ou 1/3 du seeing et l'autre à 1/20 celles ci seront identiques une fois la seconde photo ramenée à la même échelle (fonction resize de Photoshop par ex) mais avec au global moins de champ. Attention je vois très souvent parler du fameux théorème de Nyquist Shannon pour justifier la règle de R/2, intuitivement c'est correcte seulement le théorème vise un champ d'application bien précis, c'est à dire le cas de la reconstruction d'un signal analogique original à l'identique à partir de sa version échantillonnée via un processus de numérisation (freq max / 2 + filtre passe bas) or ici on ne reconstruira jamais la version analogique on restera avec la version échantillonnée et l'on ne regardera jamais l'image traitée ensuite que sur un écran pixelisé encore un autre échantillonnage, il suffit donc de zoomer l'image à l'écran pour se rendre compte que l'on n'a pas du tout retrouvé le signal original ! 

Modifié 16 juillet 2022 par LH44

[wilko31]

Merci pour ces précisions @LH44

[Colmic]

Le 15/07/2022 à 19:18, wilko31 a dit :

J'ai une question, j'envisage de prendre un tube avec plus de focale mais du coup je vais passer de 0.97 à 0.78" donc en sur echantillonnage si j'ai bien suivi..

 

On peut se permettre de monter à 5x l'échantillonnage du seeing, et 0.78" c'est très bien pour un seeing moyen à 2.4" ce qui n'est pas non plus monnaie courante dans nos contrées.

Avec mon Intes 180 et mon ASI183 je suis descendu à 0.35" d'échantillonnage, bon ok c'était bien pourri ce soir-là

Avec ma nouvelle ASI533 et l'Intes toujours je suis à 0.53" et c'est un échantillonnage correct je trouve.

 

Avec cet échantillonnage on peut aller tâter de la petite galaxie et ça ouvre une infinité de cibles potentielles ! Par exemple (45 minutes de pose aucun DOF) :

[wilko31]

Merci @Colmic pour vos précisions. L'image est superbe j'adore les détails..

J'ai quand même du mal à comprendre avec l'autoguidage,des fois mon suivi avoisine les 0.90" cela veut dire que je vais perdre en détails ? 

[Colmic]

Il y a 23 heures, wilko31 a dit :

J'ai quand même du mal à comprendre avec l'autoguidage,des fois mon suivi avoisine les 0.90" cela veut dire que je vais perdre en détails ? 

 

Mon autoguidage varie entre 0.2 et 0.4" d'arc RMS (alors bien sûr  la monture joue un peu hein ! J'ai une EM400).

C'est certain que si tu guides à 0.9" d'arc tu vas forcément perdre en résolution et avoir des étoiles allongées, le tri au moment de l'empilement devra être draconien.

Aujourd'hui il faut privilégier l'autoguidage en Multistars, on gagne énormément sur la précision (un facteur 2 à mon sens).

[wilko31]

En effet je n'ai pas la même monture 😁 j'ai une eq6r et mon guidage varie entre 0'5" et 0.8 des fois 0.9.. Je guide déjà en multi stars mais merci du conseil 

[Cyrille Thieullet]

Bonjour,

 

Il y aura deux types de dégradations possibles.

 

La première :  Une augmentation de la FWHM apparente.

Ca se calcul avec la formule approchée suivante en ajoutant les dégradations de manière quadratique :

FHWM finale= sqrt(seeing^2 + (FWHM suivi)^2 ) 

 

Et en considérant le RMS comme la déviation standard du suivi de la monture (moyenne des erreurs Ra et Dec égale 0) la formule est la suivante :

FWHM suivi = 2.355 * RMS total

Full width at half maximum - Wikipedia

Cette personne a pris cette formule pour donner des équivalences FWHM et RMS:

Guiding accuracy - Getting Started With Imaging - Stargazers Lounge

La formule calcule une erreur maximale si la monture oscille parfaitement (osc = 0.5).

Attention : si ce n'est pas le cas, le rms pourrait être plus élevé pour un impact moindre ou équivalent sur la FWHM !

 

Avec un RMS de 0.9 total en suivi c'est "équivalent" à une FWHM de 2.1''. 

Avec un seeing de 3 ca donnerait un seeing résultant de de 3.7.

Avec un seeing de 2.5 ca donnerait un seeing final de à 3.3

Comme le souligne @Colmicplus le rms de la monture sera petit mieux ca sera 🙂

 

Question : entre un seeing de3.7 et un seeing de 3 en ciel profond et des poses longues, que va t'il rester une fois les empilements / sigma passés, les réductions d'étoile faites ou autres déconvolutions, les masques starless et autres ?

 

Et puis c'est sans compter la mise au point, si mon instrument a un spot diagram un peu pâteux, de l'obstruction centrale, une collimation un peu à l'ouest, du tilt au niveau du capteur, de la courbure de champ visible sur le capteur, la buée, etc... ?

 

La deuxième : une élongation des étoiles

Ce qui compte c'est le ratio entre le rms RA et rms  Dec.

En visuel les étoiles restent "rondes" si leur rondeur est > à  90% de celle d'un cercle parfait.

Un lien pour tester:

Ellipse (desmos.com)

Prendre la forme h,k et mettre 16 et 16*0.9, puis 16 et 16*0.85 pour comparer.

Ca donne une idée de la valeur à mettre dans Siril par exemple pour faire un tri sur la rondeur.

 

Sous PixInsight les étoiles sont considérées comme rondes avec un ratio d'excentricité de  0.42 je crois.

C'est je pense calculé de la sorte : 1 - rmsMax(Ra,Dec)^2 / rmsMax(Ra,Dec)^2.

 

Dans ton cas : ca ferait par exemple 0.7 rms ra et 0.53 rms dec pour un rms total de 0.9 environ ( racine(0.7^2 + 0.53^2) )

C'est sans compter le backslash en Dec, le mise en station approximative, les vibrations, les rafales de vent, les imperfections de l'entrainement, les flexions diverses, les câbles qui bougent, le chat qui se frotte à la monture,  la buée sur la lunette guide, etc...

 

Cyrille

[Tyler]

Il y a 12 heures, Cyrille Thieullet a dit :

C'est sans compter le backslash en Dec, le mise en station approximative, les vibrations, les rafales de vent, les imperfections de l'entrainement, les flexions diverses, les câbles qui bougent, le chat qui se frotte à la monture,  la buée sur la lunette guide, etc...

Les joies de l'astrophoto

 

[Thibault Astro]

Le 23/03/2021 à 18:10, Colmic a dit :

Si maintenant je prends un seeing moyen partout en France, soit autour de 3"

Bonjour, 

 

Sujet très intéressant.

 

A part consulter les sites météorologiques spécialisés, il y a-t-il une façon de mesurer/calculer le seeing du moment?

 

Bonne journée et merci

 

Thibault 

[jeap]

Il y a 3 heures, Thibault Astro a dit :

Bonjour, 

 

Sujet très intéressant.

 

A part consulter les sites météorologiques spécialisés, il y a-t-il une façon de mesurer/calculer le seeing du moment?

 

Bonne journée et merci

 

Thibault 

Salut

 

En pointant une étoile il y a moyen d'estimer la turbu

https://www.astreos.eu/estimer-la-turbulence-echelle-de-pickering.html

[Thibault Astro]

Il y a 5 heures, jeap a dit :

Salut

 

En pointant une étoile il y a moyen d'estimer la turbu

https://www.astreos.eu/estimer-la-turbulence-echelle-de-pickering.html

Merci, je vais regarder les informations.  Bonne soirée