IMX294 : mes meilleures recettes
Publié : 06 janv. 2023, 22:35
Voici comme promis les quelques recettes patiemment accumulées depuis quelques années avec mes deux caméras à base d'IMX294 : l'Altair 294c Protec, et l'ASI294MM Pro, utilisées en conjonction avec mes deux SCT (C6 et C9.25)
Préambule
Le capteur des caméras 294 est connu pour être très particulier dans son fonctionnement. Pour résumer, on a deux phénomènes conjoints :
-> un bug de "timing" dans son électronique, qui se manifeste comme suit :
- la caméra en poses courtes (quelques millisecondes à plusieurs dixièmes de seconde) renvoie des images dont les niveaux moyens bougent énormément au fur et et à mesure du temps d'une part, et qui comportent un bruit systématique (effet de "banding", de "pattern"...) d'autre part
- entre 500ms et 999ms, c'est un peu plus stable, mais à peine
- à partir de 1s et ce jusqu'à 2 ou 3 secondes, le problème recommence de plus belle
- au-dessus, ca se stabilise enfin
-> lors du basculement vers le mode HCG, soit à partir du gain 120 (selon l'échelle ZWO) jusqu'à 190 à peu près, un bug, connu et documenté par Sony, fait que certains pixels ne prennent pas la valeur qu'on pourrait logiquement attendre. Le phénomène se manifeste en particulier dans les hautes lumières et cause une réponse non-linéaire des pixels en fonction de la luminosité.
A cela, se rajoute l'une des particularités des SCT : un très fort vignettage (avec une atténuation qui peut atteindre 40% sur mon C6, 20% sur mon C9 sur la surface du capteur) qui nécessite donc un flat de qualité internationale et un procédé de "calibration" des images irréprochable (soustraction du dark aux captures des lights, soustraction de l'offset aux captures des flats) pour être bien corrigé.
Un conflit d'intérêts
Si on additionne 294 et SCT, pourtant faits pour s'entendre de part la taille de pixel, on se retrouve donc avec un souci : il est très difficile de capturer des flats corrects, car les recettes utilisées habituellement (écran à fond, poses courtes de l'ordre de quelques ms, histogramme centré autour de 50-70%) ne sont pas applicables, la caméra ayant ce comportement très particulier.
Avec d'autres tubes dont le cercle image est moins affecté par le vignetage, il se peut que le phénomène passe inaperçu. Hélas, pas avec un SCT.
Les recettes
Pour capturer un flat qui marche même avec un SCT, on pourra ainsi utiliser les ingrédients suivants :
- utiliser le même gain que pour les lights. Ainsi, toute non-linéarité du capteur liée au gain sera identique entre lights et flats
- garder le pic de l'histogramme bien à gauche des 50%. Par exemple vers 35-40%, pas plus, ce pour éviter que les pixels les plus brillants ne se retrouvent dans la zone de non-linéarité. ZWO conseille de garder le pic entre 1/3 et 1/2
- se débrouiller pour que les poses unitaires des flats soient au moins de 2 à 3 secondes, filtre ou pas filtre, ce pour éviter les soucis de timing du capteur. ZWO conseille carrément 5 secondes pour être tranquille. On pourra donc utiliser dans certains cas soit un écran à flat muni d'un variateur, soit un empilement de t-shirts, des plaques de plexi blanc, un film "solaire" utilisé pour teinter les vitres...
Pour utiliser un flat qui joue son rôle, on se devra également de faire les manips suivantes :
- capturer un dark de flat dans les mêmes conditions (gain, offset, température) que les flats,
- ou bien générer un "bias" synthétique dont le niveau sera a priori de 1920 ADU pour les ZWO au gain 120. La génération d'un tel bias synthétique étant expliquée ici-même par notre excellent @soulearth
Le choix du gain dépend de ce qu'on fait et du filtre utilisé
On remarque, comme sur pas mal de caméras, deux gains intéressants:
- le fameux gain 120, proche du gain unitaire 1e- = 1 ADU, où se déclenche le mode HCG et où le bruit de lecture chute
- le gain 0, où la plage de dynamique (13 stops) et le fullwell (63700 ADU) sont les plus importants
- à cela on peut rajouter le gain 190 qui permet de sortir de la zone de non-linéarité citée plus haut, au détriment de la dynamique.
Le gain 120 est celui le plus largement utilisé dans notre spécialité, mais le gain 0 a aussi son intérêt pour capturer des champs à forte dynamique, en particulier en photo où l'on ne souhaite pas saturer les étoiles. Le gain 190 peut par ailleurs servir aux captures avec un filtre étroit, ou pour faire de la vidéo.
Notes sur les autres marques : Altair
J'ai principalement parlé des ZWO au-dessus, mais cet capteur est aussi intégré par d'autres constructeurs, par exemple Altair et QHY
Concernant l'Altair 294, la façon dont elle gère son gain est un peu différente : le gain unitaire (400) et le switch HCG (900) sont découplés
C'est justement ce qu'il faudrait faire avec ce capteur pour éviter la zone de gain avec non-linéarités au début du switch HCG.
On pourra donc travailler avec trois gains utiles : 100 (l'équivalent du gain 0 de la ZWO, avec un fullwell maximal), 400 (gain unitaire) et 900 (l'équivalent du gain 190 de la ZWO)
Préambule
Le capteur des caméras 294 est connu pour être très particulier dans son fonctionnement. Pour résumer, on a deux phénomènes conjoints :
-> un bug de "timing" dans son électronique, qui se manifeste comme suit :
- la caméra en poses courtes (quelques millisecondes à plusieurs dixièmes de seconde) renvoie des images dont les niveaux moyens bougent énormément au fur et et à mesure du temps d'une part, et qui comportent un bruit systématique (effet de "banding", de "pattern"...) d'autre part
- entre 500ms et 999ms, c'est un peu plus stable, mais à peine
- à partir de 1s et ce jusqu'à 2 ou 3 secondes, le problème recommence de plus belle
- au-dessus, ca se stabilise enfin
-> lors du basculement vers le mode HCG, soit à partir du gain 120 (selon l'échelle ZWO) jusqu'à 190 à peu près, un bug, connu et documenté par Sony, fait que certains pixels ne prennent pas la valeur qu'on pourrait logiquement attendre. Le phénomène se manifeste en particulier dans les hautes lumières et cause une réponse non-linéaire des pixels en fonction de la luminosité.
A cela, se rajoute l'une des particularités des SCT : un très fort vignettage (avec une atténuation qui peut atteindre 40% sur mon C6, 20% sur mon C9 sur la surface du capteur) qui nécessite donc un flat de qualité internationale et un procédé de "calibration" des images irréprochable (soustraction du dark aux captures des lights, soustraction de l'offset aux captures des flats) pour être bien corrigé.
Un conflit d'intérêts
Si on additionne 294 et SCT, pourtant faits pour s'entendre de part la taille de pixel, on se retrouve donc avec un souci : il est très difficile de capturer des flats corrects, car les recettes utilisées habituellement (écran à fond, poses courtes de l'ordre de quelques ms, histogramme centré autour de 50-70%) ne sont pas applicables, la caméra ayant ce comportement très particulier.
Avec d'autres tubes dont le cercle image est moins affecté par le vignetage, il se peut que le phénomène passe inaperçu. Hélas, pas avec un SCT.
Les recettes
Pour capturer un flat qui marche même avec un SCT, on pourra ainsi utiliser les ingrédients suivants :
- utiliser le même gain que pour les lights. Ainsi, toute non-linéarité du capteur liée au gain sera identique entre lights et flats
- garder le pic de l'histogramme bien à gauche des 50%. Par exemple vers 35-40%, pas plus, ce pour éviter que les pixels les plus brillants ne se retrouvent dans la zone de non-linéarité. ZWO conseille de garder le pic entre 1/3 et 1/2
- se débrouiller pour que les poses unitaires des flats soient au moins de 2 à 3 secondes, filtre ou pas filtre, ce pour éviter les soucis de timing du capteur. ZWO conseille carrément 5 secondes pour être tranquille. On pourra donc utiliser dans certains cas soit un écran à flat muni d'un variateur, soit un empilement de t-shirts, des plaques de plexi blanc, un film "solaire" utilisé pour teinter les vitres...
Pour utiliser un flat qui joue son rôle, on se devra également de faire les manips suivantes :
- capturer un dark de flat dans les mêmes conditions (gain, offset, température) que les flats,
- ou bien générer un "bias" synthétique dont le niveau sera a priori de 1920 ADU pour les ZWO au gain 120. La génération d'un tel bias synthétique étant expliquée ici-même par notre excellent @soulearth
Le choix du gain dépend de ce qu'on fait et du filtre utilisé
- image.png (599.65 Kio) Consulté 9810 fois
- le fameux gain 120, proche du gain unitaire 1e- = 1 ADU, où se déclenche le mode HCG et où le bruit de lecture chute
- le gain 0, où la plage de dynamique (13 stops) et le fullwell (63700 ADU) sont les plus importants
- à cela on peut rajouter le gain 190 qui permet de sortir de la zone de non-linéarité citée plus haut, au détriment de la dynamique.
Le gain 120 est celui le plus largement utilisé dans notre spécialité, mais le gain 0 a aussi son intérêt pour capturer des champs à forte dynamique, en particulier en photo où l'on ne souhaite pas saturer les étoiles. Le gain 190 peut par ailleurs servir aux captures avec un filtre étroit, ou pour faire de la vidéo.
Notes sur les autres marques : Altair
J'ai principalement parlé des ZWO au-dessus, mais cet capteur est aussi intégré par d'autres constructeurs, par exemple Altair et QHY
Concernant l'Altair 294, la façon dont elle gère son gain est un peu différente : le gain unitaire (400) et le switch HCG (900) sont découplés
- image.png (238.51 Kio) Consulté 9746 fois
On pourra donc travailler avec trois gains utiles : 100 (l'équivalent du gain 0 de la ZWO, avec un fullwell maximal), 400 (gain unitaire) et 900 (l'équivalent du gain 190 de la ZWO)
