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03 - Par l'exemple - Pose unique ou fractionnée?

Tout d'abord un exemple de l'effet de l'addition ou compositage de plusieurs poses d'un même objet avec cette image de la Nébuleuse de la Lagune M8 effectué avec un EOS 300D au foyer du T130/720 Perl Vixen. Le résultat est la somme de 7 images de 4 minutes chacune, ce qui fait un temps d'exposition équivalent à une seule pose de 28 minutes à 800 ISO. (Col de Bleyne - 06)


Cliquez pour une vidéo de 1,9M qui montre image par image l'effet du compositage...


Détail à 100% de l'image précédente.
Le bruit de l'image baisse de façon significative
en fonction du nombre d'expositions compositées.

La dynamique de l'image augmente au fur est à mesure
que le nombre de poses augmente...

Le gain sur l'image est significatif mais vaut-il mieux réaliser une pose fractionnée ou plutôt une image unique. Pour comparer les deux méthodes voici deux images de M13 optenues dans les mêmes conditions, mais avec deux techniques différentes. Pose unique de 10 minutes pour la première, et 5 poses de 2 minutes chacunes pour la seconde. Une pose unique impose un suivi précis pendant toute la durée de l'exposition mais évite du même coup le travail fastidieux du traitement de recadrage et de somme de la deuxième méthode.

m13_comp5_crop.jpg
Pose unique de 10 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Prétraitement IRIS + commande asinh 0.008 4
remarques: suivi perfectible
confused étoiles et M13 saturées
couleur caractéristique rose
mad.
m13_comp5_asinh_crop.jpg
5 Poses de 2 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Prétraitement IRIS + commande asinh 0.008 4

Le suivi est nettement meilleur cool, pas de saturation.
J'aime bien la couleur des étoiles bleues et oranges
eek.

Pour 10' de poses, on remarque que le centre de l'amas et les étoiles brillantes sont saturés, le convertisseur analogique - digital de l'EOS 300D travaillant sur 12 bits, l'intensité maximum par couche est ainsi de 4095. Cette intensité est rapidement atteinte pour les poses effectuées en proche banlieu des villes. Le fond de ciel sature le capteur au bout de 10 minutes à f/d6 à Biot (proche d'Antibes - 06). Techniquement, des poses de 2 minutes en ville est un grand maximum. Pour augmenter le temps de pose, il est donc nécessaire de multiplier les expositions. Mais lorsque le ciel est bien noir (dans notre cas Gréolière les Neiges - 06) on peut réaliser des poses de 10 minutes sans saturer le capteur à F/d 6 sur des objets peu brillant. Dans le deuxième cas l'image optenue après un travail de recentrage et d'addition des images est plus colorée (le centre très brillant de M13 n'a pas saturé le capteur), le suivi est bien meilleur. En effet il est plus facile de réussir un suivi sur une pose courte, le risque d'erreur est plus faible, mais il est aussi possible de selectionner les images les mieux suivi pour l'addition finale, et enfin par effet statistique l'addition des poses a tendance à gommer les défauts de suivi.

m13_comp5_asinh_25.jpg
L'image plein champ, 5x2 minutes, image complète réduite à 25%.


Un crop de l'image pécédente à 50% - M13 avec la galaxie NGC 6907.

Reste une question: les poses individuelles étant plus courtes avons-nous une détectivité aussi importante avec la méthode sommatoire que lors d'une pose unique? En augmentant les contrastes des deux images précédentes on constate une image unique de 10 minutes est aussi bruitée que l'addition des 5 poses de 2 minutes à condition d'avoir correctement prétraité chaque image.

m13_comp5_fond.jpg
Somme de 5 poses de 2 minutes prétraitement dark unique sans optimisation.


Somme de 5 images de 2 minutes - prétraitement optimisation dark et offset.
Grâce au traitement de l'offset le bruit de fond est largement diminué.

m13_fond.jpg
Pose unique de 10 minutes.

Conclusion: La méthode de la somme de poses de 2 minutes semble ici plus performante car la détectivité est équivalente à celle d'une pose unique de 10 minutes mais le gain en résolution et en coloration est important. De plus la somme de plusieurs poses permet de supprimer les fausses détections. Par contre, le compositage nécessite un travail rigoureux au prétraitement des images. Dans un premier temps j'avais seulement soustrait un dark à chaque image sans optimisation du dark et de l'offset. Le résultat est catastrophique, on optient un fond de ciel bruité et strié si les images individuelles sont décalées les unes par rapport aux autres... (voir M65 / 66 plus bas). Puis j'ai ensuite suivi a la lettre la méthode de Build pour le prétraitement qui utilise offset - dark - fichier cosmetique et flat. Là, le résultat est nettement meilleur, la trame disparait completement. Pour arriver à ce résultat, il faut réaliser une dizaine d'offset (image de précharge, pose dans le noir complet, la plus rapide possible, 1/4000ième de seconde ici, la température du capteur n'influe pas, utilisez la même sensibilité que les poses réalisées) puis une médiane des offsets et enfin une moyenne d'une dizaine de dark dont on aura au préalable retiré l'offset. Sous Iris quelques commandes simples permettent de réaliser tout cela.

Dans le menu Digital Photo de IRIS j'utilise les boites de dialogues et les commandes suivantes pour le prétraitement des images.
- Make an offset
- Make a dark
- Make a flat (si on a oublié de faire les flats, utiliser la commande fill qui crée une image vide)
- find_hot (commande qui permet de reperer les points chauds qui reste après le dark)
- preprocessing

Ensuite pour le traitement,
On passe chaque image dans le mode couleur: Séquence CFA conversion
Le recadrage de chaque image s'effectue avec la boite: Deep sky registration (menu processing) ou la commande RRegister qui prend en compte la rotation de champs.

Enfin on additionne les images recadrées : Add a sequence (menu processing)
Par la suite on peut utiliser la commande subsky pour réduire les problèmes de Flat, la commande Black pour imposer un fond de ciel noir, et enfin la commande Asinh pour un réajustement de la dynamique de l'image, et rendre les étoiles plus colorées. Suivre les indications de Buid sur cette partie plus ancienne mais plus détaillée de son site... http://www.astrosurf.org/buil/iris/im29/lecon29_2.htm et voir aussi l'impressionante liste des commandes sous IRIS : http://www.astrosurf.org/buil/iris/commandes_iris.htm

Autre exemple: Les galaxies M66- M65- NGC 3628

m65_14poses.jpg
14 Poses de 2 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Pas de traitement des darks + Crop 100%

L'image est striée dans le sens de dérive du suivi. Le bruit de chaque pose n'est donc pas totalement aléatoire. Importante remarque qui m'amène à penser que le prétraitement des images est perfectible. Je soupçonne le dark qui à été réalisé en fin de nuit alors que la température était plus basse, car il reste des pixels chauds sur l'image "dédarkée".

14 Poses de 2 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Optimisation des darks sous IRIS + Crop 100%

L'image n'est plus striée, la commande find_hot dans IRIS fabrique une liste des pixels chauds du Dark qui est utilisée par la suite dans la commande preprocessing. L'optimisation des darks sous Iris permet justement de prendre en compte la différence de température entre les darks. Dans ce cas il faut utiliser des offsets. La trace bleue en haut à gauche a ainsi complètement disparue.
voir le fil sur astrosurf a ce sujet:
http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/019807.html



M66 - 65 Traitement Asinh 0.002 2 qui permet de faire apparaitre les détails du centre des galaxies en même temps que ceux dans les bras.
Cette commande s'apparente à un logarithme voir http://www.astrosurf.org/buil/iris/new410/new410_fr.htm
Il est tout a fait normal d'utiliser une telle commande car elle correspond à une vision naturelle des objets.
En effet l'oeil a une réponse logarithmique ce qui nous permet de voir des objets très brillants en même temps que des objets très sombre.


m65_unique_25p.jpg
M66 - 65 NGC 3628. Pour comparaison: pose unique de 10 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Prétraitement IRIS + reduction 25%.


m65_unique.jpg
Pose unique de 10 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Prétraitement IRIS pas d'optimisation + crop 100%.
5 Poses de 2 minutes, 800 ISO - T130/720 - EOS 300D
Prétraitement IRIS optimisation du dark / offset + crop 100%.

Conclusion: Un léger avantage à la pose unique dans ce cas.

Mais pourquoi ne pas réaliser des poses encore plus courtes? La somme de 600 poses d'une seconde est-il équivalent à une seule pose de 10 minutes? Je suppose que non! Mais alors quelle est la limite a partir de laquelle il est aussi interressant de réaliser une serie de poses à la place d'une pose unique?

A suivre...

Lien:

Sur le site de DEMEAUTIS dans Technique CCD une étude comparative de la magnitude limite... voir aussi les conclusions. Très instructif tongue.
http://astrosurf.com/demeautis/


Date de création : 05/06/2005 @ 19:08
Dernière modification : 26/11/2006 @ 18:50
Catégorie : 03 - Par l'exemple
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