Caméras : importance de la taille des pixels ?

[Olivier-Fantasy]

Hello, me voilà avec une "question bête" (ça faisait longtemps) !

Vue la météo, je me suis dit que c'était le moment, car ça fait un moment que ça me trotte...
The Question :
=> "Est-ce que la taille des pixels a une influence sur le temps de pose ?"

Par exemple :
- Est-ce qu'à f/4 et des pixels de 2,4 j'en verrai moins en 30mn (car moins de lumière captée) qu'à f/4 dans le même temps, mais avec des pixels de 3,3 ou 3,76 ou 4,63 ?

Dit autrement :
- Si je pose 30mn à f/3,8 et des pixels de 2,4 (rapport f/d choisi pour l'exemple)... et donc il me faudrait poser 42mn à f/4,5 (40% de plus)... Bref, est-ce que si j'avais des pixels plus gros (genre 40% plus gros ) je pourrais compenser la perte de rapport f/d, grâce à la luminosité supplémentaire gagnée (si tel est le cas) ?

Si oui, ce serait cool... Cela permettrait d'avoir un rapport f/d plus courant grâce à des pixels plus gros... et la même image pour un temps donné.
Si oui (bis) : comment on calculerait ça ?

Pour le gain de rapport f/d, la formule est (F1/F2) au carré = le gain.. Par exemple, entre ma lunette (f/4,5) et mon hyperstar (f/2,2) : 4,5/2,2 = 2,045... au carré = 4,18... L'hyperstar est 4,18x plus rapide que la lunette.

Est-ce que ce genre de calcul pourrait s'appliquer à un gain de taille de pixels ? Ce serait bien, donc j'imagine que non et que "c'est plus compliqué que ça"... malheureusement ! :p

[Olivier-Fantasy]

Je m'auto-réponds, pour ne pas alourdir le 1er message avec ma question.

=> Bon, je n'imagine pas pouvoir compenser la différence de rapport entre ma lunette et l'hyperstar avec une cam qui aurait de très gros pixels, vu qu'il faut conserver la résolution le plus possible proche de 1"... Mais c'est pour la curiosité et mieux comprendre "comment ça marche".

[Olivier-Fantasy]

Je me re-réponds (quel débat !!!) : je suis autonome comme gars !!

Je viens de me rendre compte d'un truc (les matheux vont rire : si ça se trouve, c'était "évident" ?) :

Avec l'hyperstar et le C9, j'ai 235 de diam et 520 de focale = f/2,2... Avec la QHY183, les pixels sont de 2,4.

Si je regarde ce que ça fait avec l'Altair 269, pixels de 3,3... pour avoir la même résolution, il me faut 680 de focale, ce qui me met à f/2,89.

Je regarde donc ce que je perds en temps de pose avec ce rapport f/d supérieur : houlalala !!! 72% de plus, ça fait mal !!! Pour 30mn à f/2,2 je passe à presque 52mn

Mais ! Si je fais 2,4 x 72% en plus, pour "compenser", je tombe sur une taille de pixels de... 3,3 (donc, la taille des pixels de la 269). Bref, oui il y a une hausse du temps de pose "théorique", mais la taille des pixels a aussi grimpé d'autant que la hausse en question... Donc... ?... Est-ce que ça ne compenserait pas ?

That is "The Question", m'sieur-dames...

Ps : mis à part ça, aucune idée de comment je ferais si je voulais obtenir 680 de focale avec un C9... mais la question est théorique (ou la réponse pourrait s'appliquer à un autre instrument qui, lui, pourrait être à f/2,9 et 680 de focale, genre "super-newton")...

[fcouma]

J'attends avec impatience l'épisode 4

Tu peux nous "teaser" un peu ?

[pejive]

On ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre
Si on garde la même focale et le même diamètre, plus le pixel est grand et plus il reçoit de lumière. Mais on perd en résolution.
Si tu imposes de garder l'échantillonnage idéal, alors c'est ce que tu as calculé plus haut: il faut allonger la focale et çà augmente le F/D

[clouzot]

@pejive la question telle que je la comprends est :
Doubler les dimensions d’un pixel permet-il de compenser un doublement de la focale en termes de signal reçu, toutes choses égales par ailleurs (diamètre du scope, technologie du pixel…)

[pejive]

@pejive la question telle que je la comprends est :
Doubler les dimensions d’un pixel permet-il de compenser un doublement de la focale en termes de signal reçu, toutes choses égales par ailleurs (diamètre du scope, technologie du pixel…)

si on double la focale le flux lumineux reçu dans un angle theta est réparti sur une surface x4; si on double aussi la taille du pixel alors çà ne changera rien

[Olivier-Fantasy]

si on double aussi la taille du pixel alors çà ne changera rien

Mais si c'est le cas, c'est parfait : cela voudrait dire que "pixels de 2,4 à f/3,8" (pour reprendre mon exemple) ou "pixels de 3,3 à f/4,5" = la même chose (donc "luminosité égale" ?) Si oui, ça compenserait bien la différence de focale... mais ça m'étonnerait : ce serait bien, mais si c'était vrai, je pense que ce serait une donnée plus connue.

Ou ce n'est pas ce que tu voulais dire ?
EDIT : ah, je viens de voir ton petit "?" en jaune, à la fin du message... C'était donc une interrogation.

[clouzot]

Naivement, j'aurais tendance à penser (notez le conditionnel de rigueur) que c'est le cas : la surface de capture est augmentée d'un facteur 2 et la répartition spatiale des photons l'est aussi, donc le résultat devrait être identique. Bref, on pourrait compenser une optique "lente" par une caméra à gros pixels.
Ca c'est la théorie, parce que manque de bol, toutes les caméras modernes tournent plutôt autour de 3um et quelques et la tendance n'est sûrement pas près de s'inverser...

[Olivier-Fantasy]

Naivement, j'aurais tendance à penser (notez le conditionnel de rigueur) que c'est le cas

C'est vrai que ça parait logique, mais je n'ai croisé que rarement des bribes d'infos sur le sujet (mélangées dans d'autres sujets)...

Mais on ne pourra pas remplacer une optique à f/2,2 avec des pixels de 2,4 (genre mon C9 + la 183) par une optique à f/4,5 avec des pixels de 4,63 (genre ma lunette et une 294)... parce que la différence de rapport f/d, ça ne fait pas juste x2 entre f/2 et f/4...

On pourrait juste être à f/3,15 au lieu de f/2,2 (ce dernier étant 2x plus rapide que le premier). Donc, pas des masses plus facile à trouver comme optique, mais c'est déjà ça.

Ps : en fait, on s'habitue vite à la rapidité de l'Hyperstar... et quand on voit que même à f/4 il faudrait poser presque 3,5x plus de temps : 1h40 au lieu de juste 30mn !!! Pffff... cela dissuade d'utiliser autre chose (pourtant, ce n'est pas le plus pratique l'HS, avec sa caméra frontale). Donc, je cherche (pour passer les nuits nuageuses) un système plus "compact" mais pas trop lent non plus, avec de la focale (car les lulus rapides, mais champ super large, ce n'est pas trop mon truc) et toutes les manières possibles d'approcher au mieux l'hyper-vitesse de l'hyperstar Le Graal, quoi (sûrement une quête impossible, mais ça m'occupe !)

Pps : pour l'instant, le seul truc que j'ai trouvé avec 620mm de focale (impecc pour la 269 : pixels de 3,3 au lieu de 2,4 avec la 183)... c'est le Rasa11 !!... Mais c'est super lourd (et cher !) donc monture chère aussi... et la caméra est toujours sur la lentille frontale (pas pratique), même s'il n'y a plus l'hyperstar, donc moins peur de casser un truc avec le bazar qui dépasse...
Tout ça pour ne plus avoir l'HS "qui dépasse"... Et ça donne quasi le même champ qu'avec mon actuelle C9 + 183... Donc, super cher, lourd, encombrant, pour le même champ et juste une sensibilité meilleure (grâce aux pixels plus gros et à la caméra plus moderne)... Et même pas sûr que ça se voit, dans mon ciel tout pourri.

De toute façon, pour l'instant je n'ai pas gagné au loto (je ne joue pas, c'est peut-être pour ça !)... alors, la question ne se pose pas !

[John Mc Burn]

Déjà les pixels de 4.63 n'existent pas sur la 294, il font 2.3µ mais sont lus par 4 (et ça ne divise pas le temps de pose par deux si je ne m'abuse), tu fais du bin 2 avec ta 183 et tu as aussi des faux pixels de 4.8µ

Quoi? ça ne t'avance pas?

Bon, en théorie "vrais" pixels plus gros = meilleur sensibilité puisque "l'entonnoir" est plus grand, c’était la règle du temps des CCD qui avaient de très gros pixels, genre 6 a 11µ. En pratique, une QHY600/ASI 6200 avec ses petits pixels de 3.75µ met une branlée magistrale au 16200 et ses pixels de 6µ, pourtant une référence en CP, Team Austral a fait des merveilles avec le 16200 encore récemment, mais dans les faits une pose de 180s avec la QHY600 qui l'a remplacé chez eux a autant de signal qu'une pose de 600s avec la 16200 (c'est ce qu'ils ont conclu après moult tests, ce qui a définitivement enterré le CCD chez les grosses team pour ceux qui en doutaient encore), la taille seule des pixels n'est pas un critère.

La techno du capteur compte tout autant, le rendement quantique (capacité a transformer les photons en électron qui oscille de 40% a 90%, évidemment celui qui vendange 60% des photons il peut avoir des gros pixels, il se fera déboiter par un capteur avec de plus petits pixels qui n'en perd que 20% au passage), le bruit de lecture, ça rentre aussi en ligne de compte. Tu ne diminueras de toutes façons pas ton temps de pose par deux avec des pixels deux fois plus gros, fussent-ils réels ou virtuels (binning sur les cmos), et la tendance en cmos c'est plutôt de diminuer la tailles des pixels que l'inverse (pour une raison évidente, les capteurs utilisés en astro sont issus du monde de la photo pour les moyen a grand modèles, et en photo chaque génération de boitier voit le nombre de pixels augmenter, il y a peu un APS-C 18mpx c’était énorme déjà vs les 12mpx précédent, on est rendu a 26mpx pour la même taille de capteur donc les pixels rapetissent, idem sur le FF et le MF, pour les capteurs plus petit ils viennent du monde de la vidéo surveillance, et la aussi la tendance est a la baisse et au mieux au statu quo mais pas a l'augmentation, plus rare mais il y en a, les capteurs issus du monde de l'industrie type Pregius (mais pas que) qui eux aussi sont passés de 5.86µ à 4.5µ puis 3.45µ puis 2.74µ )

La règle a suivre c'est surtout d'avoir un échantillonnage cohérent, et pour ça il vaut mieux avoir une camera a petit pixels sur une courte focale, et de plus gros si la focale est longue.

Si tu veux diviser ton temps de pose par deux ou trois la solution existe et ça s’appelle une camera mono et/ou la voiture, ça tombe bien tu en as une mono

[kaelig]

Quelque part, ce qui compte, c'est la cohérence du setup complet. La résolution minimum est donné en partie par la résolution de guidage de la monture. Le but est d'avoir le minimum d'images à jeter sur une nuit, donc il faudra s'enquérir de la résolution RMS et de la résolution Peak (qui compte aussi). Ensuite la résolution théorique est donné par le combo tube/caméra et la résolution réelle est souvent donnée par le seeing disponible. Je crois que le seeing est en train de devenir la principale limitation des setups en France.

Je crois que l'une des raisons de la délocalisation des setups en remote dans le sud est grandement dû au seeing de plus en plus pourri en France. Cette dégradation est dûe en partie à la pollution lumineuse et à la pollution atmosphérique. Bien sûr, cela ne tient pas compte du réchauffement climatique qui nous amène des hivers très nuageux (par exemple en Bretagne) et de la pollution des satellites.

Donc si les seeing limite à 2"/pixel, toutes les configurations en dessous marcheront.

C'est juste un avis.

[Lambda]

Salut.

Comme Olivier, je m'intéresse de façon générale aux capteurs les plus sensibles possibles (QE le plus important possible sur une plage de longueur d'onde donnée) ET aux plus gros pixels possibles, BSI de façon générale, et bruit de lecture contenu...... l'échantillonnage est d'importance secondaire pour moi (cf les manips VN terrestres en temps réel...)

Et même constations que les copains, on va en général vers le rapetissement des pixels....

Il y'a un capteur CMOS (N&B) (d'origine chinoise) qui semble avoir encore une taille de pixel importante (6 um x 6um) mais pas vraiment d'infos sur le QE etc.....
Il est utilisé sur les caméra de chez Runcam, au moins les modèles "Night Eagle" /2/2pro.... et franchement très sensible d'après ce que j'ai pu constater....

https://www.unifore.net/product-highlig ... nsors.html

Sans doute en effet d'autre capteurs utilisés dans le monde de l'industrie, mais là il faut fouiller....

Franchement:

- CMOS BSI
- un vrai monochrome
- QE de 90% ou plus dans la gamme du visible, et avec encore de la réponse généreuse "en cloche" dans le proche IR (aller jusqu'à 950-1000 nm)!
- pixel en 6um x 6 um ou un peu plus
- taille de capteur en 4/3 (par exemple...)
- fenêtre de capteur facilement enlevable/amovible
- Bruit de lecture de l'ordre de l'e-

Monté sur une cam dans l'esprit des anciennes WATEC 120 o 910, avec une capacité d'intégration variable "in situ".....

Là, rhoooo, je me mets en PLS orgasmique....

[Olivier-Fantasy]

Merci @John Mc Burn (je savais que ce sujet allait te faire venir ! ) et merci @kaelig !

Oui oui, je sais déjà tout ça : l'interrogation était seulement celle de ma question, titre de ce sujet. La taille des pixels n'aurait-elle pas une influence sur la luminosité, alors qu'on n'en parle que pour calculer la résolution vs la focale ?

Par exemple, on va faire plus simple : "Est-ce qu'un système à f/4 avec une caméra mono qui a des pixels (vraiment) de 6 serait plus lumineux même de quelques pouillèmes qu'un autre système à f/4 + une caméra mono avec pixels de 3 ?"

Question théorique "juste pour savoir" (si quelqu'un s'est déjà préoccupé de ça et a une réponse mesurée)...
Je me doute bien aussi qu'un système à F/4 (par exemple) qui aurait une résolution à 1" avec des pixels de 6... cela doit être bien plus balèze que le même système à f/4 + pixels de 3... mais là n'est pas la question (forcément, le système "pixels de 6" aura un "pouvoir séparateur" bien plus important, à cause de la différence de diamètre : mais pas de rapport avec la luminosité !)

Tout le monde parle de telle ou telle caméra moins bien ou meilleure qu'une autre, donc la caméra a bien une influence (technologie, etc.). Donc, la question serait juste sur... la taille des pixels

[Olivier-Fantasy]

Merci @Lambda ,je viens de voir ta réponse !

[John Mc Burn]

@Olivier-Fantasy et j'ai répondu a cette question, la réponse est claire et sans appel, si à technologie et specs rigoureusement équivalentes la sensibilité augmente avec la taille du pixel, ce n'est absolument pas dans un ordre de grandeur suffisant pour imaginer qu'un capteur avec des pixels de 6µ sur un tube a F5 fera aussi bien qu'un capteur avec des pixels de 4µ sur un tube a F4

Et dans l'absolu, des capteurs aux specs rigoureusement identiques avec plusieurs tailles de pixels "physiques" différentes, ça n'existe pas... puisque la taille des pixels est fonction de la génération du capteur pour les raisons expliquées plus haut, et qu'invariablement les specs des capteurs plus récents sont toujours meilleures que la génération précédente, et donc la comparaison biaisée dès le départ

Pour prendre un exemple, l'IMX 183 et l'IMX 290 sont tous les deux des BSI Starvis avec un QE superieur a 80%:

image.png (339.65 Kio) Consulté 2310 fois

Les specs sont assez proche en terme de QE et de bruit de lecture, la sensibilité est a l'avantage du 290 principalement parce que ses pixels sont plus gros mais pas uniquement.

Est-ce que dans les faits une 290MM met un wagon a une 183MM? Non, pas plus qu'une 533 avec ses pixels de 3.75µ ne colle un boulevard a une 290, on parlera juste de camera plus propre. Jouer sur la taille des pixels pour poser beaucoup moins longtemps et/ou compenser un F/D plus long ne joue qu'a la marge, sinon ce serait trop simple, en revanche s'eloigner de la PL offre un gain immediat, le mono aussi .

[Olivier-Fantasy]

si à technologie et specs rigoureusement équivalentes la sensibilité augmente avec la taille du pixel, ce n'est absolument pas dans un ordre de grandeur suffisant pour imaginer qu'un capteur avec des pixels de 6µ sur un tube a F5 fera aussi bien qu'un capteur avec des pixels de 4µ sur un tube a F4

Oui, c'est ce que je cherchais à savoir. Merci. Je m'en doutais mais bon...
Aucune idée de comment ça se mesure, cet "ordre de grandeur" ?

Et dans l'absolu, des capteurs aux specs rigoureusement identiques avec plusieurs tailles de pixels "physiques" différentes, ça n'existe pas...

Oui, je sais aussi, mais c'était une question théorique, comme je l'écrivais, au moins pour être sûr d'un des paramètres : donc, si j'ai bien compris, un pixel plus gros est plus sensible, mais pas des masses... en tous cas, pas assez pour contre-balancer une différence de rapport f/d.

En pensant à l'envers, ça pourrait aussi donner : "Oui, les plus gros pixels sont plus sensibles, mais si peu qu'en fait on peut imager avec des pixels plus petits, ça ne fera pas grande différence - et si en plus, la techno est meilleure sur la caméra à petits pixels, elle enterrera malgré tout la cam à gros pixels, cf. les CCD".

J'ai bien résumé ?

...en revanche s'eloigner de la PL offre un gain immediat, le mono aussi

Oui oui, je sais aussi mais ce n'était pas la question (j'imagine que la réponse "pixels plus gros ne compensent pas rapport f/d" ne dépend pas de la qualité du ciel).

[John Mc Burn]

Je sais que tu sais, mais comme tes questions sous entendent que tu cherches à améliorer ton résultat, je suis bien obligé de relever ce qui peut permettre de le faire à coup sûr et pas à la marge

Sinon dans les grandes lignes oui tu as bien compris.

[Lavinch31]

T'as envie de t'acheter une nouvelle caméra avoue

[John Mc Burn]

A ce sujet, Sony a sorti l'imx 472, la nouvelle version du capteur de la 269c, désormais en stacked BSI et qui est actuellement intégré à l'olympus OM-1 qui sort les jours qui viennent...

L'aîné était déjà excellent, si le nouveau trouve place dans une caméra astro ça va faire mal !

[Olivier-Fantasy]

T'as envie de t'acheter une nouvelle caméra avoue

Tu me connais bien La 269 me fait de l'oeil, mais elle ne correspond pas à la focale du C9 + Hyperstar... que j'aime bien, mais l'HS qui dépasse me stresse (même si je garde le pare-buée par-dessus + une housse de protection + une serviette de bain absorbante + la super bâche 365... et que ça reste dehors en permanence)... Donc, je regarde ce qui existe d'autre, en système rapide et avec la caméra derrière (et pas newton, pour causes médicales, allergies, etc.), et qui irait avec la 269 (680mm de focale pour être à 1" de réso).

Et s'ils pouvaient sortir la 269 chez QHY, ce serait sympa (les caméras Altair sont bien mais lourdes, et sur l'HS je trouve ça encombrant)...

Sony a sorti l'imx 472, la nouvelle version du capteur de la 269c (...) si le nouveau trouve place dans une caméra astro ça va faire mal

Eh eh ! On croise les doigts !!

[clouzot]

Il existe des formules excellentissimes et presque aussi rapides qu’un RASA ou Hyperstar mais tu ne vas pas aimer leur prix :
Le Riccardi-Honders 200 chez Officina Stellare
Le Delta Rho chez Planewave

Sinon tu ne sortiras pas des astrographes Newton (Boren Simon etc)

[Olivier-Fantasy]

Il existe des formules excellentissimes et presque aussi rapides qu’un RASA ou Hyperstar mais tu ne vas pas aimer leur prix

Ah ouais !!!!!!!!! Je suis content de savoir que ça existe... et finalement, j'adore l'Hyperstar et le Rasa : après tout, on s'y fait très bien, à avoir la caméra sur la lentille frontale

tu ne sortiras pas des astrographes Newton (Boren Simon etc)

Déjà qu'un newton "normal", je vois tout le monde galérer avec ça... donc, j'imagine la collim à f/2,8 !!! Un truc de maso, ça !

[Micmac]

Vous m avez perdu, avec tout ça. La seule chose dont il me semble me souvenir c'est que je me suis laissé dire que l echantillonage, est le point primordial pour le choix de la cam le reste est accessoire... Du coup je tourne en bin2 pour être autour de 1. Même si ce n est pas du vrai bin, mais juste un petit mensonge pour faire croire a mes soft que je suis a 720 de focale et echantillonage a 1. Pour être francs, je n ai pas constaté visuellement une différence immédiate et flagrante avec le passage bin1 et bin2. Mais dans la mesure où mes fichiers sont beaucoup plus leger, et que je me suis farci toute ma bibliothèque de dark en bin2, je reste comme cela.
Plus etonnant encore le guidage et le plate solve ou j avais indiqué une focale de 1440 correspondant a mon Rdf 0.63 fonctionnent Tres bien.

[John Mc Burn]

Nuance, tu vois ceux qui galèrent seulement, si tout le monde galerait on aurait pas une majorité écrasante de Newton ici et dans le monde de l'ap '' standard''( les plus extrémistes sont sur des formules plus exotiques de gros diamètre au Chili par exemple, mais pas avec des sct non plus c'est un fait...)

Donc il y a beaucoup de mauvaise foi la dedans

Dans l'absolu il est bien plus difficile d'apprendre à marcher ou à faire du vélo, on y arrive à peu près tous je crois

Comme dirait l'autre on choisi ses contraintes, mais il y'en a toujours une ou plusieurs !

Pour le reste il y a eurocard mastercard