Le seeing, (ordre de) grandeur et décadence

[steph37]

Sauf si un plus grand diamètre sortirait de meilleures images, à ciel pourri égal ?

Voilà ce que j'ai compris en première approche : si la turbulence est importante, c'est elle qui va limiter la résolution et le gros diamètre ne va pas permettre d'atteindre une meilleure résolution que le petit. L'image, par contre, sera plus lumineuse avec le gros diamètre.
Après je me demande s'il est possible de fabriquer une lunette de 185 mm de qualité pour 7000 €

[soulearth]

Il me semble avoir lu que seeing et optique se cumulait. @clouzot saura en dire plus. Ça me dépasse un peu la.

[Olivier-Fantasy]

Il me semble avoir lu que seeing et optique se cumulait. @clouzot saura en dire plus. Ça me dépasse un peu la.

Je te "copie-colle" ce que j'avais noté, sur la base d'un message lu à l'époque sur CN (j'avais pris mon C9 pour base, 235mm de diamètre) :


RESOLUTION MAXI ATTEIGNABLE EN PRATIQUE

realResolution = SQRT(seeing^2 + dawes^2)


Donc, la résolution maxi = racine de (FWHM au carré + résolution du scope au carré).

Vu que la FWHM au carré va s'annuler quand on la remettra à la racine, c'est la FWHM qui est la limite, quoi qu'on fasse...

Donc, une lunette avec 1" de résolution... ou un C9 avec 0,49" de résolution... cela revient au même : on sera coincé par la limite de la qualité du ciel (à moins de faire du lucky imaging ou du planétaire).


Le seul truc qui aide avec un tube de plus gros diamètre et donc de meilleure résolution (ex : 0,49 pour un C9), c'est que l'on s'approche plus de la résolution maxi (celle de la FWHM). Avec la lunette à 1" ça rajoute un peu de perte.

Ex : pour une FWHM à 3,5... on sera à 3,64" avec la lunette... et à 3,53" avec le C9.


Conclusion : pas une grosse différence entre le C9 et la lunette en terme de résolution, vu que c'est le ciel qui coince...


Influence diamètre pour FWHM de 3,5 :

- 106 = 13,43 / 3,66

- 115 = 13,25 / 3,64

- 130 = 13,04 / 3,61

- 140 = 12,94 / 3,59

- 150 = 12,84 / 3,58

- 200 = 12,58 / 3,54

- 235 = 12,49 / 3,53

- 279 = 12,42 / 3,525...

Il faudrait avoir un 500 de diamètre pour rester à 3,5 !!

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Ps : donc, ça confirme mon doute par rapport à l'inutilité de la super lunette de 185 (par rapport à ma TS130), même si c'est un gros fantasme... On se dit qu'on aura plus de détails (résolution), mais si c'est pourri par le ciel, ben au final ça ne changera rien.

[ouiouiblog]

Vu que la FWHM au carré va s'annuler quand on la remettra à la racine, c'est la FWHM qui est la limite, quoi qu'on fasse

Ca dépasse mes capacités en math ce phénomène

Du coup j'ai refait les calculs ...

Ce qui pêche dans ton hypothèse, c'est quand même la FWHM à 3.5. On tourne plutôt autour de 1, non ?

Après, c'est vrai que l'écart devient négligeable quelque soit la FWHM au dessus 150

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[Olivier-Fantasy]

racine de (FWHM au carré

En fait, moi qui suis nul en math, je comprends que le premier terme (racine) annule le second (carré)... Du coup, la FWHM ne bougera pas (comme la résolution), mais par contre, il faut toujours lui ajouter la résolution, donc on aura toujours la limite de la FWHM (elle ne diminuera pas) + le "montant" de la résolution... Donc, toujours plus que la FWHM, au final, quoi qu'on fasse (on ne peut pas la diminuer).

...mais si ça se trouve, je me goure complet (pour la déduction "mathématique")

Par contre, pour le chiffre, là on voit que de passer de 130 à 185 ou 200 ou même 250 n'y changerait pas grand chose (en tous cas, pas visible à l'oeil nu, sur l'image).

[soulearth]

Vu que la FWHM au carré va s'annuler quand on la remettra à la racine, c'est la FWHM qui est la limite, quoi qu'on fasse...

J'ai bien peur que ce ne soit pas si simple.
Prenons un petit telescope, genre mon 130, avec son pouvoir de resolution au raz des paquerettes au alentours de 1" , et un seeing bien banale de 3".
realResolution = SQRT(3^2 + 1^2)
realResolution = SQRT(9 + 1)
realResolution = SQRT(10)
realResolution = 3.16

Rien ne s'annule, mais la proportion entre l'impact du seeing et celle du diamètre penche largement coté seeing. C'est peut être ce que tu voulais dire dans ton calcul, mais j'ai pas tout pigé. J'avoue ^^
Bon après j'applique bêtement cette formule mais je serai bien en peine d'expliquer pourquoi celle la et pas une autre. Et si on veut être tatillons, admettons tout de même que la marge d'erreur doit être assez grande car le commun des mortelles n'a pas de moyen de mesurer sérieusement son seeing et la formule concernant le pouvoir de résolution prend comme postulat une optique parfaite (alors mon miroir skywatcher ^^ ) Autant dire que si la logique est possiblement bonne, la mesure est à une vache prêt mais pas mieux

[soulearth]

Donc, toujours plus que la FWHM, au final, quoi qu'on fasse (on ne peut pas la diminuer).

Je viens de voir ta réponse
Sur ce point je te rejoints. Les défauts se cumulent. Le seeing ne pouvant pas être "annulé", il s'impose de facto comme une limite basse qu'on ne peut pas diminuer.

[clouzot]

racine de (FWHM au carré

En fait, moi qui suis nul en math, je comprends que le premier terme (racine) annule le second (carré)... mais si ça se trouve, je me goure complet

Non, il ne l'annule pas, les chiffres que tu listes ensuite le montrent : à seeing identique, un gros diamètre sera toujours mieux qu'un petit diamètre, mais le "mieux" est de moins en moins "mieux" à mesure que le seeing se dégrade. C'est pour ça qu'on simplifie en disant que ça ne sert "à rien" de sortir le gros Dob quand la turbulence est dégueulasse. En réalité, à bien y regarder c'est mieux, mais de pas beaucoup.

EDIT @soulearth a tout bien parlé. La proportion du seeing devient prépondérante par rapport au "flou" introduit par le télescope lui-même.

Mathématiquement, on peut le voir comme deux phénomènes aléatoires : le seeing étale le point de l'étoile selon une courbe "en cloche" (une quasi courbe de Gauss). La diffraction due au diamètre du scope fait à peu près la même chose, un étalement en forme de cloche. Et des gens très intelligents ont prouvé il y a fort longtemps que si deux phénomènes aléatoires se cumulent, leur effet s'ajoute non pas directement (genre a+b), mais de façon quadratique (on somme le carré de chaque truc, et on prend la racine carrée de ladite somme).

[steph37]

J'ai retrouvé l'article sur CN
https://www.cloudynights.com/topic/5366 ... mit/page-2

et celui-là qui est pas mal aussi
http://www.astrosurf.com/altaz/diametre.htm

[Olivier-Fantasy]

Non, il ne l'annule pas, les chiffres que tu listes ensuite le montrent

C'est ma manière de "non-matheux" de dire "le truc ne bougera pas, ni en plus, ni en moins"... Et vu qu'on va additionner ces deux trucs "qui n'ont pas bougé", forcément cela fera plus (FWHM + "quelque chose" = davantage que la FWHM du départ).

Avec un plus petit diamètre, on aura une plus grande pénalité, et avec un plus grand diamètre, une plus petite pénalité, mais : 1/ on sera toujours au-dessus de la FWHM naturelle (sans instrument) et 2/ faut pas rêver, on n'arrivera jamais à faire baisser la FWHM (même avec une énooooorme lunette : le sujet de départ ).

Et vu que ma FWHM est déjà supérieure à la résolution max de ma lunette de 130... en avoir une de 180 ou 200 ne servirait à rien.

C'était ma conclusion "en simple"...

[ouiouiblog]

Le truc qui me chiffonne, c'est cette histoire de seeing moyen à 3.5.

On tourne pas autour de 1 ?


En tout cas c'est ce qu'annonce Météoblue et les prévisions météo de webastro

En ce moment on est entre 1 et 1.5 sec.arc sur la France, sachant que la météo est dégueu

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[soulearth]

Et des gens très intelligents ont prouvé il y a fort longtemps que si deux phénomènes aléatoires se cumulent, leur effet s'ajoute non pas directement (genre a+b), mais de façon quadratique (on somme le carré de chaque truc, et on prend la racine carrée de ladite somme)

C'est donc le bout qui me manquait. Heureusement qu'ils sont là les mecs très intelligent. Et heureusement que certains connaissent leurs travaux.

[clouzot]

On tourne pas autour de 1 ?

Si c'est le cas chez toi, je viens direct m'installer en Loire-Atlantique

Plus sérieusement : dans l'Ouest, vous avez plus de chance d'avoir un seeing stable que par chez moi. L'océan est à deux pas, le Bassin Parisien pas loin non plus, et il n'y a pas grand chose pour perturber l'écoulement de l'atmosphère, qui peut rester laminaire. Ca n'empêche pas le vent d'altitude de mettre le bazar, mais au moins vous n'avez pas les chaînes de montagnes en supplément.

Meteoblue est souvent très optimiste, et souvent totalement à côté de la plaque, car il n'inclut pas tous les phénomènes qui créent la turbulence (il ne se base que sur la présence du jet stream et sur les gradients de température qui forment de la convection en moyenne altitude, sans prendre en compte les phénomènes locaux qui sont super importants en basse couche).

1.5 arcsec oui, c'est la moyenne française il paraît, mais moins, c'est seulement les bonnes nuits. Par chez moi, j'ai souvent entre 2 et 3 arcsec (!) au niveau de la mer coincé entre les immeubles, plutôt 1.5 dans les collines et un peu moins dans les Cévennes (entre 500 et 600m d'altitude dans les deux cas). Et à Calern, on a du 1 arcsec, mais c'est déjà à plus de 1000m.

[Olivier-Fantasy]

Le truc qui me chiffonne, c'est cette histoire de seeing moyen à 3.5.

Alors, moi j'ai pris ça comme base 3.5 car c'est le mieux chez moi (je suis plus souvent à 4,5 voire plus)... Mais bien sûr, j'imagine que c'est mieux ailleurs.
Faut que tu regardes ce que tu as le plus souvent chez toi (la FWHM affichée par SharpCap multipliée par la résolution de ton ensemble "télescope-caméra").

[soulearth]

Idem, je suis toujours entre 2,5 et 3,5. Meteoblue je les soupçonne de mesurer le seeing en très haute altitude. Genre a 500km quand l'atmosphère commence a se rarifier. Sont malins les mecs. Mais nous chez ava ont peut faire mieux. On peut affirmer, sans trembler des genoux qu'à 1000km d'altitude le seeing tend à 0.

Je crois qu'on est bon pour tout déplacer dans un topic dédié.

[ouiouiblog]

Si c'est le cas chez toi, je viens direct m'installer en Loire-Atlantique

Tu devrais, il fait beau plusieurs fois par jour

Il y a quand même un loup sur cette histoire de seeing. Sur les sites de prévision, ça oscille autour de 1 (2 quand c'est la misère). D'un autre côté, la meilleure FWHM que j'ai sorti (1 seule soirée) était entre 2 et 2.5 (en sec.arc) ; usuellement je tourne autour de 3.5.

Si je reprends les calculs précédents avec mon setup, ça veut dire que
- Soit mon seeing moyen est à 3.5 et descend à 2 les jours d'exception
- Soit je dois encore apprendre à utiliser mon setup

Sur le post de CN, le même problème a l'air de se poser, tu as des gens qui parlent de seeing < 1 et d'autres de seeing de l'ordre de 3.

En fait on fait des calculs compliqués avec des valeurs d'entrée absolument pas fiables ; c'est moche

déplacer dans un topic dédié

Oui

[soulearth]

En fait on fait des calculs compliqués avec des valeurs d'entrée absolument pas fiables ; c'est moche

Oui c'est certain, c'est pour ça qu'autant la logique et les ordres de grandeur sont intéressants, autant la valeur précise, tout de suite moins.

Ensuite attention tout de même entre seeing et fwhm. Même sur une pose de 30s tu augmentes sacrément ta fwhm ( raison d'être du lucky ). Si tu veux avoir une réel idée, faut faire des poses de moins d'une seconde ( ce que seul les lucky imageur font ). Cette histoire de seeing et de "personnes qui disent", le problème c'est qu'ils ne mesurent pas le seeing mais leur fwhm. Et en plus ils partent du principe que leur optique est parfaite, leur suivi parfait, leur collimation aussi, et la Map a toute épreuve. Tout est parfait ( forcément). Vu le nombre pléthorique de points de difficulté sur ces sujets, y'a de quoi douter.
Sans oublier qu'ils ne font pas le relevé tous a la même hauteur. Quand tu pointes bas tu traverses une plus grosse épaisseur d'atmosphère. Je note parfois de grosses différences entre 50° et 75° de hauteur.
Pour vraiment pouvoir comparer, il faudrait que l'astram coche toutes les cases précédentes. Il va en rester peu.

[steph37]

Petite interrogation à la marge de la question ; dans l'outil graphique de Siril, je sélectionne les 100 meilleures images, la FWHM est entre 6.20 et 7.13. L'unité c'est le pixel. Dans Sharpcap, c'est bien cet ordre de grandeur que je peux observer. Formidable !

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Bon si je coche la case arcsec dans Siril, les valeurs de la FWHM maintenant exprimées en arcsec sont monstrueuses. Une multiplication par 2.37 a eu lieu. Je ne sais pas d'où vient cette valeur, elle est calculée ou bien je dois saisir quelque part une valeur ?

Plus d'infos, c'est un C8 à 1450 de focale, la camera est une 678M, pixels de 2 microns. Ca nous donnerait 0.28 arcsec/px donc ici une FWHM entre 1.7 et 2 arcsec.

image.png (80.16 Kio) Consulté 3024 fois

[clouzot]

@steph37 menu tout à droite, Image Information / Information.
Si l'image a été platesolvée ou contient déjà les infos de focale / taille de pixel, il fait le calcul tout seul. Sinon tu rentres l'info à la main ici et ça modifiera en fonction l'affichage dans le graphe

[steph37]

Merci beaucoup @clouzot, voilà une matinée de bonheur

[steph37]

Bon, on les connaît les humains, une fois un pb réglé, on cherche à en résoudre un autre

Donc on va dire que j'ai dans ma séquence d'images précédente une FWHM entre 1.7 et 2 arcsec. Super bien. Je peux m'enhardir à prétendre que c'est le seeing qui avait ces valeurs. (ne pas crier )

Mais je pourrais faire encore mieux , si je monte une camera avec des pixels à 1 micron (faut patienter un peu pour en trouver), je vais obtenir une FWHM entre 0.85 et 1 ! Et si je m'enhardis pareillement, je prétends que mon seeing est maintenant entre 0.85 et 1 ce qui devient intéressant.

Bref je viens de démontrer qu'un changement de caméra peut modifier la météo d'un site, ça devient vraiment passionnant

Je vois bien qu'il y a des soucis avec mon raisonnement mais je ne sais pas exactement où ça coince. Alors oui le C8 n'est pas parfait, il ne pas pas résoudre des détails de moins de 0.6 " , oui pour passer de la FWHM au seeing, j'ai pas tout compris...

EDIT
Bon ça s'arrange un peu : en fait si je branche ma super camera avec des pixels de 1 micron, Siril va m'afficher une FWHM de 14 px au lieu de 7 et en arcsec on sera toujours entre 1.7 et 2
Un moment de honte est vite passé

[soulearth]

Donc on va dire que j'ai dans ma séquence d'images précédente une FWHM entre 1.7 et 2 arcsec

Quel temps de pose par curiosité ? Parce que c'est très bon !

Sinon ton raisonnement, il coince sur le fait que c'est l'échantillonnage qui compte donc focale et taille de pixel, et pas seulement la taille de pixel Si tu échantillonne à 1"/px, tu ne devrais pas avoir de mal a mesurer une FWHM de 1"

[steph37]

Quel temps de pose par curiosité ?

Bin j'ai choisi mon camp, je ne fais que des poses courtes . Celles-ci c'était 80ms, c'est rare que je descende aussi bas.

Parce que c'est très bon !

Merci @soulearth , franchement je sais pas si ça correspond à quelque chose de réel...

Pour le reste, comment tu fais pour évaluer le seeing d'un site ?

[Olivier-Fantasy]

si je monte une camera avec des pixels à 1 micron (faut patienter un peu pour en trouver), je vais obtenir une FWHM entre 0.85 et 1 ! Et si je m'enhardis pareillement, je prétends que mon seeing est maintenant entre 0.85 et 1 ce qui devient intéressant.

Bref je viens de démontrer qu'un changement de caméra peut modifier la météo d'un site, ça devient vraiment passionnant

J'ail l'impression que tu t'es perdu en cours de route

Le "seeing", je ne sais pas ce que c'est, tout le monde en a sa définition. Moi, je parlais de la FWHM, donc le truc mesuré par ton logiciel.

Un soir, alors que j'ai l'habitude d'une FWHM aux environs de 5, je me retrouve avec 5,6... Pffff... Pire ciel que d'habitude !?... Mais non, car j'ai installé ma QHY183 (pixels de 2.4 au lieu des 3.3 habituels avec la 269)... J'ai avec elle une résolution de 0.89... donc ma FWHM réelle est de 5,6 x 0.89 = 4,98 ! Aaah ! Donc, "comme d'hab".

Un autre soir, je vois une FWHM de 3.5 !!! Wouaahh !!! Trop content !!!
Eh, mais non, attend !!! Je suis avec ma "petite" lunette de 102... Avec la 269, ça me fait une résolution de 1,47... misère... Donc, ma belle FWHM de 3,5 à l'écran, en réalité c'est 3,5 x 1,47 = 5,14 !!! Pffff... pire que d'habitude...

En gros, tu peux toujours changer d'instru ou de caméra, ça ne changera pas ton ciel - comme tu t'en doutais

Pour le reste, comment tu fais pour évaluer le seeing d'un site ?

Pour moi, c'est le chiffre de FWHM que je vois le plus souvent sur mon écran...
Après, les puristes vont rouspéter que "FWHM n'est pas égal à seeing", mais comme on n'a rien d'autre d'objectif, perso je prends ça - vu qu'on n'a que ça

C'est sûr qu'avec un meilleur matos (?), mieux maîtrisé, tu descendras sûrement ta FWHM (surtout si ta MAP était en vrac !)... Mais à matos égal et correctement utilisé, la FWHM que tu vois à l'écran peut te servir d'indicateur de ciel.

[steph37]

Merci @Olivier-Fantasy oui je comprends ce que tu écris, sans souci.

Donc le seeing, c'est un truc qui nous est, à nous astram, pas super accessible, on se contente de la FWHM et, si toutes choses égales par ailleurs, la valeur est vraiment au-dessus de ce qu'on a habituellement, on dira que le seeing est mauvais épicétou

Bon mais c'est quand même frustrant de ne pas pouvoir le mesurer avec nos moyens ce fameux seeing. Je vais prendre une tisane.