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(Topic unique) calculs et généralités autour des CMOS (calcul des 3 sigma, gain à utiliser, analyse d'un capteur...)


Colmic
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Bonjour,

Merci d'avoir pris le temps de nous expliquer le comportement des capteurs ( 1er post).

 

J'ai essayé de comprendre avec mon APN (Sony alpha 7s).

1ère difficulté : avoir les mêmes courbes que celles que tu présentes ( ce sont apparemment les courbes ZWO).

J'ai finalement trouvé celle du site de Thierry Legault. Je n'ai pas trouvé celle de Gain ni celle de Full Well et donc pas pu reproduire les calculs que tu fais.

Par contre cela indique qu'il se passe quelque chose à 2000 iso environ. Que faire ? Se mettre à 1600 iso ou 2500 iso, les deux valeurs accessibles autour des 2000 iso ?

 

2ème difficultés : existence d'une autre courbe que je ne comprends pas.

 

 

 

 

 

 

 

dynamique_a7s.jpg

bruit_lecture_a7s.jpg

histo800iso_a7s.jpg

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il y a 20 minutes, des-eaux-troubles a dit :

Par contre cela indique qu'il se passe quelque chose à 2000 iso environ. Que faire ? Se mettre à 1600 iso ou 2500 iso, les deux valeurs accessibles autour des 2000 iso ?

 

Si tu regardes bien les 2 premiers graphes, ils se comportent exactement comme l'ASI2600MC au gain 100.

On voit que l'ampli se déclenche à 2000 ISO, le bruit de lecture chute brusquement et la dynamique remonte.

Donc l'idée, c'est absolument de faire ses images après le déclenchement de l'ampli, à savoir à 2000 ISO et pas plus haut puisqu'ensuite le bruit de lecture ne baisse plus, contrairement à la dynamique.

Certains (dont moi) montaient quand même jusqu'à 3200 ISO, car le problème du A7S étant son star-eater, on est quand même limités à 30s de pose maxi, donc il faut quand même du signal et sur certains objets on ne dépasse pas les 3 sigma à 30s et 2000 ISO.

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Bravo et merci, très instructif!

 

Quelques questions:

 

Il y a 2 heures, Colmic a dit :

Il est donc inutile d'utiliser un ADC supérieur à 12 bits avec cette caméra, puisque les puits de potentiel ne vont que jusqu'à 4096 ADU (ou encore 15.000 électrons environs).

Ca j'ai pas bien compris. Ce que je comprend c'est qu'à gain 0, il faut 3,6 électrons pour que l'ADC considère qu'il y a un ADU. Mais si on est à gain unitaire par exemple, alors 1 électron sera transformé en 1 ADU c'est bien ça? Et donc s'il y a 15000 électrons dans le puit il y a 15000 ADU possibles, du coup pourquoi pas un ADC à 14 bits? (16834 ADUs)

 

Il y a 1 heure, Colmic a dit :

Comment calculer les 3 sigma sous Siril ?

C'est intéressant mais je vois pas bien l'intérêt en pratique de calculer le temps de pose minimum APRES avoir fait ses poses🙂 Si on constate qu'on n'était pas bon on n'a plus que ses yeux pour pleurer! 

 

Et puis j'aurais précisé que ce critère n'est qu'un parmi d'autres, celui qui maximisera la dynamique des brutes si on y arrive, mais quand on veut déterminer son temps de pose avant une session ya plein d'autres paramètres à prendre en compte et il faut trouver le bon équilibre de balance bénéfice/risque entre tous.

 

Il y a 1 heure, Colmic a dit :

Maintenant on ouvre un bias (offset) unique (pas un master_bias) réalisé au même gain et à la même température que notre brute

Partout où sont décrits les méthodes de prise de bias il est dit que la température n'importe pas vu le temps de pose extrêmement court, qu'on peut faire ses BIAS une fois pour toutes et réutiliser les mêmes à chaque fois, juste les renouveler de temps à autres pour accompagner des changements dû à l'usure du capteur. Du coup en pratique on n'a jamais de bias à même température que les brutes. Ou alors tu voulais parler de dark?

 

Il y a 1 heure, Colmic a dit :

ses BIAS au même temps de pose, au même gain (ou ISO) et à la même température que ses FLATS, mais dans le noir absolu

Pour moi du coup ce ne sont plus des BIAS mais des Dark de flat comme tu le mentionne plus haut. Juste une question de terminologie.

 

 

 

 

Il y a 2 heures, Colmic a dit :

Sous SiriL, on ouvre une des brutes calibrées (sur laquelle on a déjà retiré les DOF).

 

Ha oui aussi là dessus: si on effectue un retrait de gradient sur ses brutes avant empilement (juste après calibration), est-il préférable de faire ce calcul de sigma avant ou après le retrait de gradient?

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Encore un très bon topic unique qui servira de bible ! Merci Colmic

 

il y a une heure, LucaR a dit :

'est intéressant mais je vois pas bien l'intérêt en pratique de calculer le temps de pose minimum APRES avoir fait ses poses🙂 Si on constate qu'on n'était pas bon on n'a plus que ses yeux pour pleurer! 

C’est pour cela qu’on fait généralement ses tests avant :) pour avoir une durée de pose optimale qu’on réutilise à chaque fois pour des conditions similaires 

 

il y a une heure, LucaR a dit :

Et puis j'aurais précisé que ce critère n'est qu'un parmi d'autres, celui qui maximisera la dynamique des brutes si on y arrive, mais quand on veut déterminer son temps de pose avant une session ya plein d'autres paramètres à prendre en compte et il faut trouver le bon équilibre de balance bénéfice/risque entre tous

Pour le calcul de temps de pose unitaire optimal non. Par contre c’est abstraction faite des limites de suivi etc... C’est la durée optimale si possible, bien sûr. Et c’est pour des cibles non exceptionnelles, si ton temps de pose unitaire optimal est de 4min, ça ne veut pas dire que tu dois faire des poses de 4min sur un amas globulaire très brillant... sauf si HDR. 
 

Du coup c’est ce paramètre qui permet justement de trouver l’équilibre dont tu parles, entre durée et nombre de poses 

Edited by Drase
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il y a 43 minutes, LucaR a dit :

Ca j'ai pas bien compris. Ce que je comprend c'est qu'à gain 0, il faut 3,6 électrons pour que l'ADC considère qu'il y a un ADU. Mais si on est à gain unitaire par exemple, alors 1 électron sera transformé en 1 ADU c'est bien ça? Et donc s'il y a 15000 électrons dans le puit il y a 15000 ADU possibles, du coup pourquoi pas un ADC à 14 bits? (16834 ADUs)

 

Si tu es à gain unitaire, tu n'as plus 15.000 électrons, regarde le graphe du FW :

image.png.d326ef31ef4fc6177b2240fb19af9407.png

 

A gain unitaire, il ne te reste plus que 4000 électrons, soient 4000 ADU.

On revient toujours aux 4096 et aux 12 bits de l'ADC, sauf qu'à gain unitaire il ne reste plus que 11 bits à peine de dynamique.

 

il y a 49 minutes, LucaR a dit :

C'est intéressant mais je vois pas bien l'intérêt en pratique de calculer le temps de pose minimum APRES avoir fait ses poses🙂 Si on constate qu'on n'était pas bon on n'a plus que ses yeux pour pleurer! 

 

Ben non, tu ne fais TES poses, tu fais UNE pose, tu compares avec ton offset rapidos, et tu sais rapidement si ton temps de pose unitaire est suffisant ou pas pour ce ciel donné et ce soir précis.

Ensuite, à force de le faire, tu finis par connaître ton matos et tu as une bonne idée du temps de pose que tu devras mettre.

 

il y a 52 minutes, LucaR a dit :

mais quand on veut déterminer son temps de pose avant une session ya plein d'autres paramètres à prendre en compte et il faut trouver le bon équilibre de balance bénéfice/risque entre tous.

 

Lesquels par exemple ?

Si tu me dis "la monture ne suit pas assez correctement pour suivre pendant 3 minutes" par exemple, ben je réponds "oublie la règle des 3 sigma et fais au mieux".

Si tu me dis "de toutes façons ce soir ya la Lune qui gêne" je réponds "fais du halpha ou fais la Lune !".

Si tu me dis "tasson mon ciel est pourri" je réponds "met un filtre ou bouge ton cul et va ailleurs ducon !".

:D

 

il y a 56 minutes, LucaR a dit :

Partout où sont décrits les méthodes de prise de bias il est dit que la température n'importe pas vu le temps de pose extrêmement court, qu'on peut faire ses BIAS une fois pour toutes et réutiliser les mêmes à chaque fois, juste les renouveler de temps à autres pour accompagner des changements dû à l'usure du capteur. Du coup en pratique on n'a jamais de bias à même température que les brutes. Ou alors tu voulais parler de dark?

 

Et pourquoi t'aurais idée de faire tes bias à une température différente de tes brutes et de tes flats ?

Si tu raisonnes sur un APN, alors on s'en fout effectivement, dans tous les cas on n'a pas la main sur la température et on fait ce qu'on peut.

 

 

il y a 58 minutes, LucaR a dit :

Pour moi du coup ce ne sont plus des BIAS mais des Dark de flat comme tu le mentionne plus haut. Juste une question de terminologie.

 

Je ne veux justement pas embrouiller les gens, dans SiriL on a un dossier qui s'appelle bias ou offset et pas darkdeflat :)

 

il y a 59 minutes, LucaR a dit :

Ha oui aussi là dessus: si on effectue un retrait de gradient sur ses brutes avant empilement (juste après calibration), est-il préférable de faire ce calcul de sigma avant ou après le retrait de gradient?

 

Lire ma réponse au-dessus.

On ne raisonne pas en terme de traitement, mais on raisonne avant de démarrer l'autorun de ses poses, pour avoir une bonne idée du temps de pose minimum.

Qu'est-ce que tu viens nous faire un retrait de gradient là ? On parle d'UNE seule brute et d'UN seul offset. Pas d'un traitement complet.

Je pense que je me suis pas bien fait comprendre sur la finalité de la règle des 3 sigma :)

 

 

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il y a 36 minutes, Colmic a dit :

Si tu raisonnes sur un APN, alors on s'en fout effectivement, dans tous les cas on n'a pas la main sur la température et on fait ce qu'on peut.

Hé oui, je raisonne en APN :) En effet on fait en fonction de la météo. Pour les DARK on peut encore s'en sortir en constituant progressivement une biblio (au fur es à mesure de ses poses ou par temps nuagueux). Pour les flat c'est autres chose... 

 

il y a 36 minutes, Colmic a dit :

Lesquels par exemple ?

Si tu me dis "la monture ne suit pas assez correctement pour suivre pendant 3 minutes" par exemple, ben je réponds "oublie la règle des 3 sigma et fais au mieux".

Si tu me dis "de toutes façons ce soir ya la Lune qui gêne" je réponds "fais du halpha ou fais la Lune !".

Si tu me dis "tasson mon ciel est pourri" je réponds "met un filtre ou bouge ton cul et va ailleurs ducon !".

:D

Je peux te dire tout plein de choses 🙂 Chaque session à ses contraintes. Si j'ai qu'une partie de la nuit possible (cause météo ou autre) et que je veux éviter de perdre du temps dans les dark je regarde ce que j'ai comme temps de pose dispo dans ma biblio de dark à la température moyenne de la soirée. Il y a aussi que c'est bien d'avoir assez de poses à empiler pour que l'empilement ait un intérêt (plus longues pauses = moins de fichiers en sortie) donc si on est limité en temps il faut en tenir compte. Il y a le coût des déchets plus élevé, accompagné du risque d'en avoir plus élevé aussi, avec de longues poses - par exemple en cas de météo pas au poil, ou de félins qui rôdent autour de la monture 😄

 

La théorie donne des objectifs et des repères, mais après faut savoir s'adapter en fonction des contraintes 🙂 Et oui elles sont beaucoup plus fortes pour des APN, mais t'as pas précisé "caméras seules" en incipit, t'as même mis "caméras et APNs", alors ça compte aussi!

 

il y a 36 minutes, Colmic a dit :

On ne raisonne pas en terme de traitement, mais on raisonne avant de démarrer l'autorun de ses poses, pour avoir une bonne idée du temps de pose minimum.

OK pigé, le souci c'est qu'on n'a pas forcément un Siril sous la main au début d'une session 🙂 A la base c'est pas un outils de prise de vue, il est pas forcément installé sur son ordi de prise de vue.   Il n'y a pas d'autres outils qui permettent de faire ça? Les imageurs genre Nina ou Ekos ne le proposent pas directement?

 

Et aussi, ça suppose de faire ses flats en début de session. Pourquoi pas, juste une question de nouvelles habitudes à prendre pour certains! Jusqu'ici je les ai toujours fait en fin de session, souvent même le lendemain matin après que ma session aie tourné comme une grande pendant que je pioncais. 

 

Sans parler, évidemment, de ceux qui n'utilisent pas d'ordi du tout (APN, encore...)

 

Edited by LucaR
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il y a 21 minutes, LucaR a dit :

Et aussi, ça suppose de faire ses flats en début de session. Pourquoi pas, juste une question de nouvelles habitudes à prendre pour certains! Jusqu'ici je les ai toujours fait en fin de session, souvent même le lendemain matin après que ma session aie tourné comme une grande pendant que je pioncais. 

Fais une comparaison à postériori sur une brute prétraitée et sur un brute pas prétraitée et tu verras l'écart de sigma entre les deux. Moi c'est environ 15%.

Rien n'oblige ensuite à travailler au millième de sigma pour la session suivante..

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Il y a 3 heures, LucaR a dit :

La théorie donne des objectifs et des repères, mais après faut savoir s'adapter en fonction des contraintes 🙂 Et oui elles sont beaucoup plus fortes pour des APN, mais t'as pas précisé "caméras seules" en incipit, t'as même mis "caméras et APNs", alors ça compte aussi!

 

C'est presque plus important de faire les 3 sigma sur un APN que sur une caméra à la limite, parce que tu peux être complètement dans les choux dans certaines configurations.

Par exemple les gars qui se plantent dans les ISO, font des images à F/10 avec des SC, ou qui posent pas assez longtemps parce que leur monture ne leur permet pas.

Le truc qu'il faut bien se dire, c'est que si ton temps de pose unitaire est trop court, tu pourras faire des centaines de poses que ton RSB sera toujours aussi pourri et que tu ne sortiras toujours pas l'objet convoité.

Les gars qui font des poses courtes en lucky-imaging le savent bien, pour eux ce qui les sauve c'est que le signal de leurs cibles est généralement très élevé (brillance surfacique des objets très forte).

 

Il y a 3 heures, LucaR a dit :

Et aussi, ça suppose de faire ses flats en début de session

 

Le flat n'entre pas en compte dans le calcul des bruits, seuls le dark et l'offset comptent.

Et des darks et des offsets tu peux très bien les avoir dans une bibliothèque.

J'ai parlé des DOF parce que dans la tête des gens ça parle. Le flat n'est pas un bruit, c'est un moyen pour virer le vignetage et les poussières du capteur.

Et tu ne changes pas de ciel tous les 4 matins, généralement on est soit en poste fixe, soit en nomade dans 1 ou 2 sites maximum.

Donc c'est bien de le faire une fois le premier soir par exemple, en faisant quelques images à différents temps de pose, et quand tu rentres chez toi, tu regardes lesquelles passent les 3 sigma.

Comme ça pour les fois suivantes tu sais à quoi t'en tenir. C'est aussi simple que ça.

Faut pas voir les 3 sigma comme un truc à faire impérativement avant toute sortie, mais comme un moyen de connaître ton matériel et de l'adapter au mieux aux conditions de ton ciel.

 

Est-ce plus clair ?

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Merci @Colmic pour cette bonne idée et la centralisation de ces informations ;) Top! Je pense qu'on est nombreux à être intéressé. Y compris moi! Ça va devenir une mine d’or ici!

 

J'ai quelque réaction/interrogation/conseil...

 

Concernant les 3 sigmas.

Il y a 6 heures, Colmic a dit :

Rendement = 1 - (sigma de l'offset)²/(sigma de la brute)²

En considérant qu'un rendement de 1 est obtenu avec un temps de pose infini, on voit que :

  • 2 sigma -> RSB à 75% du max
  • 3 sigma -> RSB à 89% du max
  • 4 sigma -> RSB à 94% du max
  • 5 sigma -> RSB à 96% du max
  • 10 sigma -> RSB à 99% du max
  • 50 sigma -> RSB à 99.96% du max

Pour ma part, je suis toujours très dubitatif sur cette règle... Enfin, pas la règle en elle-même (elle a un sens et elle a fait ses preuves) mais l’interprétation qu'on en fait: "si tu la respectes nanani nanana, et si tu la respectes pas, attention ceci cela"... On lit tout et son contraire...

J'ai une question déjà: quel est le lien entre le RSB et le ratio du bruit du FDC sur le bruit de lecture ? @Roch parlait de "rendement de l'image"... Est-ce bien la même chose que le RSB? Je n'en suis pas encore convaincu... Et là on est en train de dire RSB à 75% du max, RSB à 89% du max, etc. "RSB", vraiment?

 

Ensuite, cette phrase m'a interpelé:

Il y a 6 heures, Colmic a dit :

On a vu plus haut que passé 10 sigma on ne gagne plus rien à poser plus longtemps.

On y gagne plus en quoi? En RSB? Pareil, c'est peut-être que je n'ai pas compris quelque chose mais je ne vois pas le rapport...

 

Pour moi, et c'est en lisant @Thierry Legault que je l'ai compris, la règle des 3 sigmas (j’aime pas le nom de cette règle d'ailleurs 😄 , on dirait que "sigma" est une unité alors qu'on parle d'un ratio sans dimension🤔), c'est juste pour s'assurer que le temps de pose unitaire que l'on choisit nous permettra de détecter les photons provenant du FDC dans le bruit de lecture avec une incertitude raisonnable (mieux que 3 "sigmas", si on prend un ratio de 4, 5, 6, etc., cette incertitude diminuera encore). Et c'est tout... Je me permet de paraphraser @Thierry Legault: le RSB dépend uniquement du temps de pose total, peu importe combien de temps dure la pose unitaire. La règle des 3 sigmas est un bon repère pour s'assurer que la durée de la pose unitaire va nous permettre de détecter "relativement" facilement le FDC. Et il faut préciser je pense que les photons qui proviennent du FDC sont pour la plupart d'entre nous des photons de la PL. Je suis un peu provoc là mais en gros la règle des x sigmas nous permet de savoir si on va reproduire notre PL correctement sur nos écrans. Je me trompe peut-être lourdement? Je ne suis pas encore super serein sur le sujet... C'était mon cas il n'y pas encore si longtemps que ça : quand les gens parle de cette règle, on a l'impression que si on la respecte, on va avoir une belle image de notre cible. Mais que nenni ! Si on respecte cette règle on sait juste que le bruit de lecture ne va pas "trop" venir mettre le dawa sur notre image.

 

Petite remarque, bienveillante je précise;), d'ordre pédagogique, vu que je suis sûr que ce fil deviendra une référence: je pense que ce serait pas mal de parler soit de RSB, soit de SNR. Et de préciser de quoi on parle (de la même chose mais je ne pense pas que ce soit une évidence pour tout le monde).

 

Pour terminer et puisque @Colmic, tu en parles ici spécifiquement, je ne sais pas si tu te souviens mais c'est toi qui m'a conseillé l'ASI 2600 MC et j'en suis ravi!  Ça fait une petit moment que je me pose cette question: je l'utilise à gain 100 et un truc me turlupine car semble contredire la courbe de bruit de lecture en fonction du gain que nous donne ZWO.  C'est juste une question de compréhension car ça ne me pose aucun problème dans ma pratique de l'astrophoto. J'ai analysé avec Siril 2 bias avec l'outil statistique sur un carré le plus uniforme possible de 32x32pix²:

 

Bias n°1 - gain 0 - capteur refroidi à -20°C - tps d'expo 0.01s

  R V B
moyenne 500,9 500,9 500,9
médiane 501 501 501
sigma 3,1 3 3,4
avgDev 2,3 2,3 2,5
MAD 2 2 2
sqrt(BWMV) 2,9 2,9 3,1
min 485 486 465
max 520 514 514
moy/sigma 161,580645 166,966667 147,323529

 

Bias n°2 - gain 100 - capteur refroidi à -20°C - tps d'expo 0.01s

  R V B
moyenne 501,4 501,4 501,4
médiane 502 501 502
sigma 4,1 3,7 4,4
avgDev 3 2,8 3,1
MAD 2 2 2
sqrt(BWMV) 3,8 3,4 3,8
min 468 480 476
max 518 521 548
moy/sigma 122,292683 135,513514 113,954545

 

Bizarre, non? Je ne m'attendais pas à ce résultat qui tente à montrer que le bruit de lecture est plus important à gain 100 qu'à gain 0?

L'explication que j'ai trouvé est la suivante:

On va dire que j'ai un sigma à 3 ADU à gain 0 et à 4 ADU à gain 100. Or à gain 0 on est selon le graphe du GAIN à 0.8 e-/ADU et à gain 100 à 0.25e-/ADU. Donc, si je convertis mon sigma en e-, je me retrouve avec un sigma à 2.4e- (3x0.8) à gain 0 et à 1e- (4x0.25) à gain 100. Et la ça colle! Même si c'est pas tout à fait les valeurs du graphes, on est pas si loin et ça me rassurerait que ma cam fonctionne bien (qu'à gain 100 mon bruit de lecture est bien réduit)! Si c'est pas tout à fait les mêmes valeurs que le graphes, je pense que va vient du fait que le bruit est une quantité ô combien difficile à mesurer! Le sigma (écart-type dans Siril) donne une indication du bruit mais ce n'est pas le bruit.

 

Watch! Qu'est ce que je suis bavarre... Bon ben, en espérant que a minima @Colmic, tu m'auras lu jusque là ;)

 

 

 

 

 

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il y a 26 minutes, toyof a dit :

Je suis un peu provoc là mais en gros la règle des x sigmas nous permet de savoir si on va reproduire notre PL correctement sur nos écrans.

Intéressant, j'ai pas du tout la réponse, mais s'il s'avères que tu as raison, est-ce que ça n'aiderait pas quand même, du coup, pour le retrait de gradient? Je connais pas bien les algos de retrait de gradient mais j'imagine qu'ils donnent de meilleurs résultats avec une PL "correctement reproduite"? C'est tellement galère quand ils n'y arrivent pas ou mal...

Edited by LucaR
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il y a une heure, toyof a dit :

Si on respecte cette règle on sait juste que le bruit de lecture ne va pas "trop" venir mettre le dawa sur notre image.

 

Je pense que tout peut être résumé dans ta phrase en fait :)

Tu sais que je ne suis pas un fan absolu des formules mathématiques, je préfère largement me fier à mon instinct et surtout à ma loi de Colmic (merci @Phil49 pour ce clin d'oeil que je vais maintenant reprendre pour toi :) ) à savoir mon rapport plaisir / emmerdement :D

Pour tout te dire, je n'ai jusqu'à ya pas si longtemps, jamais utilisé la règle des 3 sigma pour me faire mes opinions, je fais des essais je regarde ce que ça donne et je recommence avec d'autres paramètres. Voilà comment je marche.

Seulement, puisque je vois très régulièrement des questions sur ce forum sur cette règle des 3 sigma, sur comment on fait pour comprendre les graphes, sur les temps de pose à prendre, quel gain, comment on fait les flats et les bias etc.., j'ai décidé d'en faire un topic unique avec recueil des règles ou des bonnes pratiques, afin que les gens le retrouvent plus facilement.

 

il y a une heure, toyof a dit :

On va dire que j'ai un sigma à 3 ADU à gain 0 et à 4 ADU à gain 100. Or à gain 0 on est selon le graphe du GAIN à 0.8 e-/ADU et à gain 100 à 0.25e-/ADU. Donc, si je convertis mon sigma en e-, je me retrouve avec un sigma à 2.4e- (3x0.8) à gain 0 et à 1e- (4x0.25) à gain 100. Et la ça colle! Même si c'est pas tout à fait les valeurs du graphes, on est pas si loin et ça me rassurerait que ma cam fonctionne bien (qu'à gain 100 mon bruit de lecture est bien réduit)! Si c'est pas tout à fait les mêmes valeurs que le graphes, je pense que va vient du fait que le bruit est une quantité ô combien difficile à mesurer! Le sigma (écart-type dans Siril) donne une indication du bruit mais ce n'est pas le bruit.

 

Et oui, dans ta première phrase tu as indiqué un sigma, qui provient d'un calcul sur la base des ADU.

Il faut effectivement remettre le tout en électrons.

 

il y a une heure, toyof a dit :

c'est juste pour s'assurer que le temps de pose unitaire que l'on choisit nous permettra de détecter les photons provenant du FDC dans le bruit de lecture avec une incertitude raisonnable (mieux que 3 "sigmas", si on prend un ratio de 4, 5, 6, etc., cette incertitude diminuera encore). Et c'est tout...

 

Oui.

Maintenant effectivement sous un ciel pollué, tout ceci est remis en question, puisque le bruit de fond de ciel peut augmenter dans des proportions dramatiques. Idem sous une grosse Lune.

 

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il y a 15 minutes, LucaR a dit :

est-ce que ça n'aiderait pas quand même, du coup, pour le retrait de gradient?

Je ne pense pas. Quand l'extraction du gradient ne fonctionne pas bien, à mon avis , c'est pas à cause du bruit. Par définition le bruit est aléatoire et non reproductible. Le gradient est une information comprise dans le signal du FDC et par définition reproductible. Et le bruit c'est quelque chose qui se mesure localement. Le gradient c'est une information qui se trouve dans le FDC sur l'ensemble de l'image. L'extraction du gradient corrige en premier lieu le signal (je ne sais pas à quel point il agit sur le bruit).

Si ton FDC est super bruitée par le bruit de lecture, à la limite, tu ne verras même plus le gradient même s'il existe réellement (mais tu ne l'as pas bien mesuré à cause du bruit de lecture) et dans ce cas l’extraction de gradient sera inutile (tu ne vas pas chercher à supprimer une info que tu n'as pas mesurée).

Mais tout ça reste très théorique. Avec nos super capteurs d'aujourd'hui le bruit de lecture est de plus en plus faible. Et avec nos "supers" PL, le bruit de la PL est en général bien plus élevé que le bruit de lecture. Donc réussir à ne pas reproduire correctement le gradient à cause du bruit de lecture, faut vraiment poser très très très court...

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il y a 39 minutes, Colmic a dit :

je t'invite à lire ceci, c'est la meilleure explication que j'ai trouvée :

 J'avais déjà lu ;).

Ce qui ne me plait pas dans ce post de @Jean-Baptiste_Paris , c'est qu'il semble considéré le bruit de lecture comme dépendant du temps d'expo (puisque son but initial était de comprendre la règle des 3 sigmas).  Il prend comme hypothèse un FDC à 10.000ADU et donc comme c'est purement du bruit photonique que le bruit du FDC = 100ADU (racine(10.000)). Dans son calcul il maintient constant le bruit du FDC à 100ADU et il fait varier le bruit de lecture pour avoir différent ratio 2s, 3s ,4s, etc. (le "s", c'est pas des secondes mais des sigmas). Or quand on augmente le temps d'expo (car c'est bien de ça dont il s'agit quand on parle de la règle des 3 sigmas), c'est le signal et donc le bruit du FDC qui va varier (augmenter) alors que le bruit de lecture reste constant. Et puis surtout, sur sa courbe, il calcule le ratio du bruit du FDC (100ADU) sur le bruit de la somme du FDC et du bias (en fonction du bruit de lecture)? Quand se retrouve t-on avec la somme du FDC et du bias dans le processus de calibration?

 

Aller du coup, je poursuis sur la formule de @Roch!  Pareil je ne comprends pas cette formule car elle suggère que le signal de bias est égal au bruit de lecture au carré! Ce qui est faux! Contrairement au bruit photonique, il n'y a aucune relation entre le niveau du bias et le bruit de lecture. Je pense qu'il a voulu comparé le signal de bias au signal du FDC (mais je me trompe peut-être). Autant OK le signal du FDC est égal au carré de son bruit mais cette relation ne fonctionne pas entre le signal de bias et le bruit de lecture.

 

Moi le meilleur post que j'ai trouvé et qui résume l'intérêt de cette règle :

A partir de "Pour les autres : pas besoin de relire tout le fil, vu qu'il y a quelques errements et noeuds au cerveau superflus. En résumé :" 🤣 J'adorerai toujours son tact!

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@toyof je vais reprendre l'article sur les 3 sigma afin d'être le plus clair possible et je vais aussi virer la partie de Roch pour ne pas mettre trop de doute dans la tête des gens.

Je vois en relisant que je ne suis pas clair du tout alors que je veux au contraire vulgariser cette partie pour que chacun le comprenne.

On revient dans quelques instants...

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Voilà, j'ai édité et tout repris.

J'ai supprimé les formules lourdes et incompréhensibles et essayé de vulgariser au maximum avec des termes simples.

@toyof est-ce que c'est mieux selon toi ?

 

EDIT : j'en ai profité pour ajouter des notions élémentaires de calcul numérique dans le premier post :)

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Le 10/04/2021 à 16:26, Colmic a dit :

 

 

FW : Full Well

Un capteur CMOS contient un certain nombre de pixels, composés de puits de potentiel qui vont, comme un entonnoir qui recueille de l'eau de pluie, recueillir les photons qui arrivent sur le capteur, les transformer en électrons, et les convertir en unités numériques (ADU) à l'aide d'un convertisseur Analogique/Digital (ADC).

Ces entonnoirs ne sont pas infinis, c'est à dire que quand l'entonnoir déborde, le pixel est dit "saturé".

La capacité de ces entonnoirs à photons est donnée par le premier graphe, à savoir le FW ou Full Well, ou encore la capacité des puits de potentiel des pixels.

Une fois les électrons convertis numériquement, nous obtenons une valeur en ADU. Le convertisseur (ADC) est généralement donné sur un nombre de bits, entre 8 et 16 avec une capacité en ADU entre 256 (8 bits) et 65536 (16 bits).

 

 

Une valeur intéressante de ce graphe du GAIN se situe quand 1 électron = 1 ADU, 

 

 

 

Il y a 23 heures, Colmic a dit :

 

Si tu es à gain unitaire, tu n'as plus 15.000 électrons, regarde le graphe du FW :

image.png.d326ef31ef4fc6177b2240fb19af9407.png

 

A gain unitaire, il ne te reste plus que 4000 électrons, soient 4000 ADU.

On revient toujours aux 4096 et aux 12 bits de l'ADC, sauf qu'à gain unitaire il ne reste plus que 11 bits à peine de dynamique.

réponse au-dessus.

 

 

 Moi aussi, je ne comprends pas pourquoi on perd de la dynamique quand 1 photon (pas tous hélas) donne un électron qui donne un adu :

Je croyais (naïvement ?)  qu'un "full well" de 15000 signifie que le pixel est capable d'accumuler 15000 e-  et que si l'adc a la dynamique suffisante, on obtient une valeur de 15000 adu avec un gain unitaire.

Dans ton exemple, je ne comprends pas pourquoi il ne reste plus que 4000e-  :  en quoi le gain change-t-il ma capacité physique du pixel ( c'est à dire le "condensateur" qu'il contient) ? Il me semblait que ce gain ne provenait que du calibrage de l'adc, qu'avec un gain de 4 par ex, 15000e- donnent 60000 adus avec un adc 16 bits.

Contrairement au CMOS, ma CCD (Sbig ST 8300 M)  donne 2,7 adus par électron : quel intérêt ?

 

 

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Alors j'ai testé les 3 sigmas sur des brutes et bias réels, j'ai quelques interrogations:

 

- Faut-il prendre la mesure sur le BIAS dématricé ou non dématricé?

 

- Chez moi la différence de sigma entre une brute non pré-traité et une brute pré-traitée est énorme. Pas du tout 15%! 

 

En non pré-traité j'ai des sigma de l'ordre de plusieurs centaines:

 

image.png.f493eb5e5fccf46d8618ba5c35e912af.png

 

Alors qu'en pré-traité on tombe plutôt sur la cinquantaine:

 

image.png.67b65d8bb1a056e3fc145c4e7807c3e6.png

 

Est-ce normal docteur? 🙂

 

- Quand à mon bias... 

image.png.efb7417f9e7b15206ab127d7463172f0.png

 

 

Si je me base sur la brute prétraitée donc, j'en déduis que mon temps de pose est exécrablement trop bas!! Je suis à un rapport 1 sur les couches bleue et verte, et au dessous de 1 sur la couche rouge!  Et donc il me serait impossible de dégager du signal très faible même avec beaucoup de poses, car il serait perdu dans le bruit de lecture - si j'ai bien compris le principe.

 

Si je me base sur la non-prétraitée en revanche au contraire c'est très bon, les rapports étant de autour de 7 à 8. 

 

Or il se trouve que cette session où j'ai fait cette mesure m'a permis de dégager pas mal d'IFN autour de nos amies M81 et M82 - signal réputé particulièrement faible, donc typiquement celui qu'on ne pourrait pas chopper avec un mauvais rapport de sigma, selon ce principe. Il s'agit de cette photo en l'occurrence (la deuxième, celle en grand champs) : 

 

Du coup quoi en déduire? Je me suis planté quelque part dans mes mesure? Ou bien c'est la comparaison avec la non prétraitée qui a raison? Il y aurait une spécificité des APN sur ce point? 

 

Ici c'était un Canon 650D défiltré partiel en l'occurrence, avec objectif Samyang 135mm F/2, des poses de 90 secondes. Je pourrais éventuellement aller jusqu'à 2 minutes de poses mais au delà la PL prend une place considérable et commence à noyer le signal donc je ne pense pas pouvoir aller plus loin.

Edited by LucaR
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Bonjour

 

@LucaRSur ta première photo, où tu obtiens plusieurs centaines pour le sigma, tu as au moins 2 étoiles prises dans ta selection, donc c'est normal d'avoir un sigma aberrant (regarde au 1/3 en partant du haut, totalement à droite dans don rectangle de selection). 

Ne fais pas ta selection avec l'image affichée en entier, fait un zoom, puis fait une selection là ou tu es sûr que c'est le fond du ciel.

 

Moi perso, lorsque je fais une selection pour le calcul de sigma du fdc, je sélectionne une zone d'environ 50x50 pixels (d'ailleurs, @Colmic, pendant qu'on y est, ma selection n'est t'elle pas trop petite pour que la statistique soit pertinente, y a t'il des bonnes pratiques à respecter sur la taille de la selection, hors le fait de ne pas selectionner d'etoiles ou de nébulosité ?)

 

Cordialement

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Le 10/04/2021 à 16:26, Colmic a dit :

Pour convertir ces 15.000 électrons en ADU au gain 0 on voit sur le second graphe que le GAIN est de 3.6 environ.

gain et GAIN ce n'est pas la même chose ? Je ne pige pas.

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Il y a 15 heures, dauphin-joyeux a dit :

Contrairement au CMOS, ma CCD (Sbig ST 8300 M)  donne 2,7 adus par électron : quel intérêt ?

 

Ce n'est pas moi qui ai réalisé ces graphes, je ne fais qu'essayer de les interpréter :)

 

Les CCD n'ont justement pas de gain (amplification) à régler, pas de question à se poser, le GAIN est donc toujours constant.

Maintenant les technologies ont évolué, les CCD ne sont plus fabriquées nulle part, il faut donc se faire une raison et voir le positif dans ce qui sort maintenant.

Et tu peux très bien utiliser ton CMOS comme tu utilisais ta CCD, à savoir à gain 0, avec la dynamique et le Full Well au maximum, mais avec un bruit de lecture plus important.

Monter le gain permet de réduire le temps de pose tout en conversant un bruit de lecture assez bas.

 

Avec des pixels de 2.4µ (ou 3.7 dans le cas de l'ASI2600), la sensibilité devrait être réduite par rapport à des pixels de 5.4 (8300) voire de 9µ (STL11000, 16803).

Mais elle réussissent justement ce tour de force de gagner en sensibilité avec des pixels plus petits.

L'ASI183 monte à 85% de rendement quantique, 90% pour l'ASI2600 dans le bleu.

Alors oui on perd du Full Well en montant le gain, on pourrait se dire que 4000 électrons c'est vraiment que dalle !

 

Cependant, voilà ce que j'ai réussi à en sortir, à gain unitaire pour commencer, et ceci avec seulement 530mm de focale et 78 minutes de pose : double clic dans l'image pour la full

image.thumb.png.18e8d725e91f6cacd0d56a26157a4644.png

 

Et maintenant à gain 270, là où normalement il ne reste plus que 600 électrons de FW et 9 bits de dynamique, en seulement 27 minutes de pose

image.thumb.png.88925b64b00f78a4044d6e070b93c120.png

 

Il y a 7 heures, LucaR a dit :

- Faut-il prendre la mesure sur le BIAS dématricé ou non dématricé?

 

Si tu as pris ta brute dématricée, alors prend ton bias dématricé aussi, tant qu'à faire.

L'idée c'est de pouvoir mesurer le bruit de lecture du bias (qui ne contient que ça comme bruit) et le déduire de la brute calibrée (qui contient le bruit de lecture et le bruit de fond de ciel).

Le but étant de mesurer le bruit de fond de ciel seul.

 

Il y a 7 heures, LucaR a dit :

En non pré-traité j'ai des sigma de l'ordre de plusieurs centaines:

 

D'accord avec @keymlinux sur le fait que tu ne prends pas une zone correcte.

Il faut zoomer au maximum dans l'image et s'assurer qu'on est bien dans le fond de ciel SANS SIGNAL (pas d'étoiles ni de nébulosités j'ai bien précisé).

N'oublie pas non plus que tu es dans une zone à IFN. Il ne faut donc pas tracer ton carré là où il y a potentiellement des IFN. Pour ça tu peux te mettre en mode histogramme au lieu de auto-ajustement par exemple.

 

Autre point : tu utilises un objectif à F/2, un vrai entonnoir à photons.

Si ton ciel a une PL assez forte, tu vas faire monter très très vite ton fond de ciel, regarde bien ce que je dis dans le paragraphe déterminer le temps de pose maximum.

Si tu obtiens 6 à 7 sigma en zone de PL forte, alors tu poses beaucoup trop et c'est contre-productif. Il faut rester entre 3 et 5 sigma.

Mais à mon sens, vérifie déjà ton bias qui ne me paraît pas correct.

 

Il y a 7 heures, LucaR a dit :

- Quand à mon bias... 

 

Pour moi ton bias a également un problème. Regarde les valeurs dans le R par rapport au V et B.

Que ce soit le sigma mais aussi la moyenne, tout est différent dans ta couche rouge.

Fuite de lumière à la prise du bias ? Capteur défectueux suite au défiltrage ?

Commence déjà par refaire un bias dans le noir le plus total, avec un temps de pose minimal et au même ISO impérativement que ta brute.

 

Il y a 2 heures, keymlinux a dit :

d'ailleurs, @Colmic, pendant qu'on y est, ma selection n'est t'elle pas trop petite pour que la statistique soit pertinente

 

Je dirais que 100x100 doit pas être mal. Du moment qu'on ne prend ni étoiles ni nébulosités je ne pense pas que ça joue énormément, il suffit de tracer plus ou moins grand et relancer la statistique pour vérifier, c'est ce que je fais toujours.

Je me place à différents endroits de l'image pour contrôler.

 

il y a une heure, rmor51 a dit :

gain et GAIN ce n'est pas la même chose ? Je ne pige pas.

 

Non ce n'est pas la même chose.

Le GAIN je l'ai expliqué dans le topic, c'est le facteur de conversion des électrons en ADU (e- / ADU).

Il évolue justement avec le gain qui lui est une amplification artificielle du capteur et se lit en décibels (0.1dB par unité).

Un gain à 120 correspond à 12dB d'amplification électronique.

Voir http://www.astrosurf.com/buil/asi183mm/

 

Citation

 

En utilisant le réglage 11 dB, le gain électronique de la caméra ASI183MM passe à 1,046 électron /ADU et le bruit de lecture à 2,0 électrons (binning 1x1). Le tableau suivant donne pour d’autres réglages du gain externe (10 x Gdb) la valeur du facteur de conversion en électrons/ADU et le bruit en électrons :

Les caméras CMOS souffrent d’un déficit de dynamique par rapport aux caméras CCD. Ainsi, compte tenu du codage numérique (16 bits) et de la valeur du bruit, la caméra ATIK460EX affiche une dynamique de 3300 environ, alors que la dynamique de la caméra ASI183MM n’est que de 460 avec le réglage de gain poussé à 27 dB. En revanche la dynamique de cette dernière passe à 2150 si le gain est réglé à 11 dB (gain dit « unitaire », 1 e-/ADU), et s’approche raisonnablement de la caméra ATIK460EX pour un bruit de 2 e- ou 4 e- suivant que l’on travaille en binning 1x1 ou en binning logiciel 2x2.

 

Ici Christian prend le gain 111 et pas 120 ce qui donne 11dB d'amplification électronique.

Dans l'absolu il faudrait appeler le gain l'amplification, ça éviterait les confusions.

 

Christian dans son graphe les nomme comme ceci :

image.png.dfc3633fdd6efdcd7906e3260231abaf.png

 

Le Gain adjustment est donc le gain sur les graphes (échelle 0.1 dB)

Le electronic Gain est le GAIN (en électrons par ADU)

 

 

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il y a 12 minutes, Colmic a dit :

Les CCD n'ont justement pas de gain à régler, pas de question à se poser, le GAIN est donc constant.

Maintenant les technologies ont évolué, les CCD ne sont plus fabriquées nulle part, il faut donc se faire une raison et voir le positif dans ce qui sort maintenant.

Et tu peux très bien utiliser ton CMOS comme tu utilisais ta CCD, à savoir à gain 0, avec la dynamique et le Full Well au maximum, mais avec un bruit de lecture plus important.

Monter le gain permet de réduire le temps de pose tout en conversant un bruit de lecture assez bas.

Merci @Colmic pour ce nouveau topic unique très intéressant.

 

Si je comprends bien ce paragraphe avec un capteur CMOS à gain 0, on évite le lucky imaging et les poses très courtes.

On pratique de manière "plus traditionnelle" avec de poses plus  longues. Le temps max de la poses longues dépendant des conditions de prise de vue : setup, pollution lumineuse, capacité de suivi de la monture, etc.

Si le bruit de lecture reste gérable et acceptable, le gain 0 permet d'exploiter au max les possibilités du capteur. 

 

Est-ce que je fais une bonne interprétation de ce paragraphe ?

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il y a 43 minutes, philou31 a dit :

Est-ce que je fais une bonne interprétation de ce paragraphe ?

 

Absolument.

Dans tous les cas où il est utile de réduire le temps de pose unitaire (PL, Lune, lucky-imaging, monture limite, limiter les satellites et les saloperies sur la pose, besoin de sortir de faibles signaux, etc..) on monte le gain.

Dans les autres cas (aucune PL, besoin d'avoir le RSB au max, besoin de ne surtout pas saturer le capteur, solaire/lunaire, cibles avec un signal important, photométrie, etc..) alors on reste à gain 0.

  • Merci / Quelle qualité! 1
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@ColmicDésolé de polluer ton post avec des considérations techniques non directement liées au sujet, mais je viens de m'apercevoir que tu as ajouté une partie "petite appartée sur les calculs numériques"

Sais tu que l'appellation Mo décrit 1000000 (10^6) octets et non pas 1048576 (2^20). Lorsque l'on parle de puissances de 2 il faut parler de Mio (mébioctet) et non pas de Mo (megaoctet). Il y a l'equivalent pour les Kio, les Pio, etc...

C'est aussi valable en anglais pour les MB et les MiB (lire mebibyte, rien avoir avec un film de SF...)

 

Donc lorque tu achètes un disque dur de 4To et qu'une fois installé tu n'en vois que 3.63, c'est normal, ton ordi compte en binaire donc 3.63 Tio)

 

Et il s'agit une norme internationale publiée initialement en 1998 par l' IEC  (ref  IEC 60027-2)

 

Cordialement

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il y a une heure, keymlinux a dit :

Sais tu que l'appellation Mo décrit 1000000 (10^6) octets et non pas 1048576 (2^20). Lorsque l'on parle de puissances de 2 il faut parler de Mio (mébioctet) et non pas de Mo (megaoctet). Il y a l'equivalent pour les Kio, les Pio, etc...

C'est aussi valable en anglais pour les MB et les MiB (lire mebibyte, rien avoir avec un film de SF...)

 

 

Oui je le sais parfaitement, ça a été mon métier pendant 35 ans :)

Mais si tu regardes bien mes 2 copies d'écran, le calcul est strictement exact.

Je t'invite à faire le test toi-même sous Windows :

image.png.95c788562287c9382cd3717c8a877b24.png

 

L'image fait bien 1024 x 768 en BMP, elle pèsera alors exactement 1024 x 768 x 3 = 2.359.296 octets.

2.359.296 / 1.048.576 = 2.25Mo.

Et non pas 2.359.296 / 1.000.000 = 2.36Mo

 

Les constructeurs utilisent le 10 puissance 6 pour les Méga ou le 10 puissance 9 pour les Giga parce que ça les arrange justement, 4To c'est toujours plus vendeur que 3.63To :D

Windows travaille correctement de son côté, à mon sens c'est lui qui a raison car il ne calcule pas en base 10 mais en binaire dans tous les cas.

A mes tout débuts en informatique (ça remonte à 1980 quand même !) le Mégaoctet n'existait même pas dans nos esprits :)

1 kilo-octet c'était bien 1024 octets et pas 1000 (et à cette époque du ZX81 qui avait 1ko de mémoire, je peux te dire que les 24 octets étaient importants !!!!).

Les ordi continuent de calculer de la même façon, ça reste des 0 et des 1 pour eux donc du binaire !

 

EDIT : je vais rajouter ta définition pour insister dans l'explication justement. Merci pour ton complément d'explication :)

 

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Il y a 3 heures, Colmic a dit :

Pour moi ton bias a également un problème. Regarde les valeurs dans le R par rapport au V et B.

 

Ha alors j'ai ptet un élément de réponse...

 

Dans Ekos il y a la possibilité soit de shooter en RAW ("Native"), soit de shooter en FIT:

 

image.png.86939b0e99ff29847902558c201cd7c6.png

 

Jusqu'ici j'ai toujours tout shooté en RAW parceque je me figurais que Ekos faisait une conversion pour aller vers le FIT, et qu'il valait mieux avoir des brutes sans aucun traitement.

 

Seulement voilà, là j'ai resté tout ce que tu m'as dit (mesures sur la brute sur une zone sans IFN ni étoiles, ainsi que sur la brute prétraitée, refaire un BIAS...) et ça m'a donné les mêmes résultats en ordre de grandeur sur les sigma.

 

Par acquis de conscience j'ai refait aussi des BIAS mais en mettant le format "FITS". Je le charge dans Siril avec dématriçage, et là j'obtiens:

 

image.png.91a67f4706ea708fb7127de8f5ca7ea5.png

 

Valeurs très différentes et qui semblent plus "normales" du coup...

 

Bizarre!! A ma prochaine session je tenterais des brutes en FITS directement pour voir si ça change quelque chose.

 

Et je sens qu'il va falloir que je demande sur les forum Indi/Ekos ce qu'il fait exactement quand on lui demande du "Native" et quand on lui demande du "FITS" dans le cas d'un APN! A moins que Siril ne lise pas de la même façon les RAW et les FITS? Cependant quand je prend un BIAS RAW et que je le convertis en FITS via Siril, j'en reste à mes sigma bizarres comme quand je mesure directement sur le RAW.

 

 

Edited by LucaR
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