Astronomie en Visuel Assisté / Electronically-Assisted Astronomy

Bonjour à tous,
je fais ce post car dans les tonnes de tests que nous cherchons à faire pour nous améliorer, j'ai en particulier creusé le binning.

Je reste persuadé que dans certains cas, c'est un excellent outil à notre disposition et à ne pas négliger en fonction de son échantillonnage; je ferai d'ailleurs prochainement un post sur ce sujet et le rapport F/D en général.

Ayant du mal à descendre au gain unitaire (qui nécessiterait un temps unitaire un peu trop long), je suis pour l'instant à des gain de 200 le plus souvent. [Rappel sur la 533: le gain unitaire est à 100, un gain de 200 représente une multiplication du gain unitaire de x3,2, gain de 300 = multiplication par 10 du gain unitaire]
Dans mon cas, il serait mieux de réduire la focale mais je ne peux pas encore, avec ma 533 et mes 1500mm de focale, j'échantillone à 0,5", creuser le binning est donc une piste intéressante.
J'aurai aimé utiliser le binning pour augmenter mon signal et garder le même rapport signal sur bruit mais comme le binning logiciel de SharpCap est un binning "en moyenne", il a pour effet de maintenir le signal et d'augmenter le rapport signal sur bruit.
J'ai donc creusé des pistes ou je reste à des gains de 200 ou 300 en utilisant le binning pour augmenter le rapport signal sur bruit.

Et le rapport signal sur bruit c'est une des clefs, si ce n'est LA clef d'une jouulie image et pas seulement pour récupérer les signaux faibles dans le fond du ciel, ça sert aussi pour distinguer des variations légères dans un signal fort.
[Merci à Robin Glover qui est la source de beaucoup de choses que j'ai apprises, dans le cas présent, sur le binning: https://forums.sharpcap.co.uk/viewtopic.php?t=262 ]


Passons la théorie, regardons ce que ça donne en pratique
Il y a une dizaine de jours, j'ai fait des stacks de 5 minutes sur 3 objets: M74, NGC772 et NGC7331. Dans tous les cas, Gain 200 et pose de 15 secondes.
A chaque fois, j'ai fait BIN=1 et BIN=3, pour voir, si on voit la différence.
Je n'ai pas pris les "save as seen", trop différent, j'ai repris les .fits brut et j'ai monté l'histogramme avec PixInsight: Luminance et couleur par couleur pour la balance sur le fond du ciel.

La théorie reste vraie sur un point: le signal "du fond du ciel" est plus propre en BIN=3.
Je vous montre exactement la même montée d'histogramme sur la BIN3 puis la BIN1 et par souci de comparaison sur la BIN1 qui a été BIN3 sur PI a posteriori. [remarque, ce n'est pas cette montée d'histo sur l'image finale].
On voit bien que les pics sont "plus propres", "plus fins" sur le BIN=3, idéalement, le fond du ciel devrait être une sorte de Dirac:
Et visuellement, ça donne quoi ?
Autant le dire de suite, rien ne saute à l'oeil, je vous montre pour les 3 objets, 2 comparaisons sachant que chaque image fait 1000x1000:
- une première montrant l'image compléte, la BIN3 est au format 1:1 et la bin1 est réduite
- un zoom sur le coeur de l'objet, la BIN1 est au format 1:1 et la BIN3 est zommée x3
Je n'ai pas pu faire exactement la même montée d'histogramme, j'ai fait la fin à l'oeil en essayant d'avoir des fonds de ciel comparables ce qui n'est pas exactement le cas mais l'essentiel est de comparer les différences de détails captés.

NGC 772: M74 NGC7331 Chacun peut avoir son avis, perso, je pensais que l'amélioration du rapport signal sur bruit se verrait mieux ... mais non, j'avais tort, en revanche, le zoomx3 sur l'image centrale se voit moins, je pensais que ce serait plus moche sur le BIN3.

En tout cas, ces quelques exemples me confirment que l'important, le facteur le plus limitant dans mon cas, c'est le suivi!
Pour moi, la BIN1 de NGC7331 est moins bonne et j'attribue surtout ça au suivi qui a eu des vapeurs, à l'inverse pour M74, sur mon écran, la différence me semble assez flagrante et en faveur de la version BIN1.

Rien de palpitant mais ce n'est pas le genre de comparaison qu'on fait tous les jours, alors je partage.

Bon ciel à vous tous

Franchement, merci d avoir fait ces essais et de le partager. Le forum est aussi la pour ça et c est vraiment intéressant de pouvoir comparer. Belle iniative, merci !

Avec beaucoup de décalage j'ai lu ce post avec attention et j'ai essayé de comparer les images avant de connaître le bin3 du bin1. Le bin3 est sorti vainqueur pour moi, la différence avec le bin2 doit être du coup beaucoup moins flagrante. Je pense comme tu le précise à réserver aux capteurs avec petit pixel et scope en longue focale, comme moi du coup.
Merci pour le partage et pour ton analyse
.

Ce test est super intéressant, donc au vu de mes derniers résultats ... je retourne bosser
Je suis pas encore arrivée au niveau d'une optimisation de ce niveau.

Merci pour les tests, très intéressant même si je m'attendais aussi à voir une plus grosse différence entre BIN1 et BIN3.

Hello

Tests interéssants mais je me permets de compléter ce post sur le binning
Le Binning augmente la taille théorique du pixel : ainsi pour une caméra avec une taille de pixel de 3.76 µm (comme le 533), on considère alors une taille de 7.5 µm en bin 2x2
Ensuite il faut considérer l'échantillonnage pour adapter au mieux la caméra et l'optique de l'instrument en considérant qu'il faut au moins deux pixels pour couvrir la résolution de l'instrument (théorie de l'échantillonnage)
J'ai écris un petit document sur cela http://astro.dialou.fr/techniques/astro ... illonnage/
En CP on considère une résolution maximum de 2" dans les meilleurs conditions (sous nos ciels) : on va donc essayer d'avoir 1 pixel/"
Pour cela on utilise la formule
P = F * E / 206.265
• P : taille du pixel en µm
• F : focale de l'instrument en mm
• E : échantillonnage en " (arcsecondes)
Pour adapter l'instrument et la caméra on va jour sur la focale et c'est là que le binning intervient
Exemple le Celestron 9.25, focale 2350 mm
En CP l'adaptation se ferait avec des pixel de 11 µm, on utiliser un bin 3x3, ce qui donne un pixel de 11.28 µm
Avec un réducteur 0.63 on a une focale de 1481 mm
En CP adaptation avec des pixels de 7.2 µm, donc bin 2x2 ce qui donne un pixel de 7.5 µm
Avec un réducteur de 0.63x on a une focale de 776 mm
En CP adaptation avec des pixels de 3.7 µm, pas de binning

J'espère ne pas vous avoir ennuyé

Louis

Le binning et les caméras CMOS, encore un grand mystère pour moi.
On est d'accord que ce binning n'est que logiciel ? Rien n'a voir avec le binning hardware des CCD ?
Exception faite pour cette cam comme la 294 où on a vraiment 2 modes 1x1, et 2x2.

Je n'arrive pas à comprendre comment ce binning software peut améliorer mon échantillonnage.

J'ai aussi 1500 de focale et je suis toujours largement surechantillonne.
Quand je fais des simulations sur astronometry.tool, il faut que je sois à bin2 ou bin3 pour avoir un bon échantillonnage.
Ça ne peut pas être si simple que ça sur une CMOS ? Si ?

Édit : autre question : Comment on peut faire du bon sur une caméra couleur ? L'information est déjà portée par 4 pixels.

Que ce sois en couleur ou en mono cela ne change rien, quand on fait un bin 2x2 on multiple le nombre de pixels par 4
Le fait que ce soit hard soulage le logiciel mais le résultat au final est le même

Louis

sonata31 a écrit : ↑

24 avr. 2021, 17:58

Que ce sois en couleur ou en mono cela ne change rien, quand on fait un bin 2x2 on multiple le nombre de pixels par 4
Le fait que ce soit hard soulage le logiciel mais le résultat au final est le même

Louis

C'est la où je ne suis pas sûr que cela soit aussi simple, dire que software et hardware soit la même chose. Surtout en couleur pour reconstituer l'information derrière.

J'étais tombé sur une discussion sur Astrosurf justement sur les Cmos et le binning.
Il y avait 3 ou 4 pointures en astrophoto sur le fil, dont Thierry Legault. Il devait y avoir 3 ou 4 interprétations différentes de l'intérêt du binning sur les Cam Cmos.

Il me semblait qu'une des conclusions était que le binning software n'avait aucun intérêt.
Il faudrait que je retrouve ce fil, c'est peut-être ma lecture qui en était erronée.

C'était pas cette discussion que j'avais vu, mais elle y ressemble
http://www.astrosurf.com/topic/116699-c ... s-binning/
Celle-là je l'ai parcouru en diagonale.

Bon en fait je me rend compte que j'ai du mélanger plusieurs discussion de Astrosurf dans ma petite tête.
La discussion a laquelle je pense elle existe pas

Il surtout question du gain en S/N, il est peut être moindre que pour une CCD mais il existe
Je pointais surtout l'adéquation entre la caméra et l'optique
Dans les exemples que j'indique si l'on fait un bin 3x3 avec la focale de 776 on gagnera surement en S/N (peut être moindre qu'une CCD) mais on perdra en détails de l'image
C'est un compromis qu'il faut choisir
On peut toujours tout faire, le tout c'est de savoir ce que cela implique

Louis

@sonata31 , je viens d'éditer mon message.
J'ai mélangé plusieurs discussion dAstrosurf.
Mais en lisant les différents fil, je ne suis pas convaincu par l'intérêt du binning software, en tout cas à l'acquisition.

sonata31 a écrit : ↑

24 avr. 2021, 18:59

https://astronomy-imaging-camera.com/tu ... ntals.html

Merci beaucoup pour ce lien. Il faut que je prenne le temps de le lire plus attentivement.

Dans le point 6, ils conseillent de garder le bin original sauf dans le cas où on est surechantillonne. On peut très bien faire du binning en post process. Je suis ok sur ce point.

Le point qui reste flou c'est dans le cas du surechantillonage.Le binning n'étant que software je n'arrive pas à saisir la différence entre :
- faire une acquisition en bin original et sous-echantillone en post process
- faire l'acquisition directement en bin2 ou bin3

PLina a écrit : ↑

24 avr. 2021, 19:43

- faire une acquisition en bin original et sous-echantillone en post process
- faire l'acquisition directement en bin2 ou bin3

Les seuls trucs que ça amène de rester sur-échantillonné le plus longtemps possible, de mon humble compréhension :
- prendre plus de place sur le disque dur, dans la mémoire, dans le temps de process
- permettre une meilleure application de certains traitements non avouables type sharpening ou déconvolution

Sinon le résultat final est peu ou prou le même sur le gain de signal/bruit (moindre qu'avec une CCD, mais existant)

J’avais fait ces tests il y a un certain temps et c’est vrai que je ne l’utilise plus car ces traitements peuvent être fait à posteriori (et surtout car je suis descendu à 715mm de focale!)

Maintenant , cela reste toujours intéressant soit dans le cas d’un gros sur-échantillonnage effectivement mais aussi en fonction de l’ecran d’affichage : par exemple une soirée avec du public ou tu montres des objets sans chercher à garder les stacks. Du visuel assiste quoi
Aucune raison de rester en 6000x4000 pixel si tu as une fenêtre dans un écran de 1920x1080

Le fait d’acquerir directement en bin2 ou bin3 te permet de profiter du gain en SNR directement,

Un point que je n’ai jamais creusé est la manière dont l’affichage est fait : quand SharpCap affiche une image de 3000x3000 pixels dans 1000x1000 pixel, l’image affichée est redimensionnée, cela revient au même que le binning ou le traitement de redimensionnement est différent ?

Pour moi, la seule difficulté du bining est que c’est bestial : x1 ou x2 ou x3, tu peux être légèrement sur échantillonné mais pas au point de faire du bin 2 , et en post traitement, tu peux choisir un facteur intermédiaire au choix

https://www.altairastro.help/info-instr ... s-cameras/

Le fond est similaire à l'explication de ZWO mais une formulation différente peut aider à encore mieux comprendre.