Le seeing, (ordre de) grandeur et décadence

[soulearth]

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

Cette notion de Seeing est ambigue car selon moi il y a un problème de définition dès que l'on va dans le détail. Je cite wikipedia : "Précisément, le seeing est la valeur de la largeur à mi-hauteur de la fonction d'étalement du point (en anglais point spread function, PSF) qui indique de combien s'étale une image ponctuelle d'une étoile." https://fr.wikipedia.org/wiki/Seeing
Ok, ils font pas dans le détail. Pour eux seeing = FWHM. A ben comme ca, c'est pas compliqué, on ignore tous les facteurs extérieurs à la turbulence atmosphérique. Ca a le mérite d’être simple ^^ . A l’œil nu, à la limite pourquoi pas. Mais sorti de ce cas, ca se complique. D'ailleurs notre sujet c'est l'impact du diamètre par rapport au seeing. Merde, c'est pas dans un contexte à l’œil nu, on prend en compte et on distingue les autres variables. Nous voila bien, même la définition wikipedia est caduque.

Alors faisons notre définition "perso": le seeing est l'impact de l'atmosphère et uniquement de l'atmosphère sur la FWHM. Ca parait pas mal

Donc en bout de chaine optique, en gros:
FWHM = Seeing en fonction de ( la hauteur + impact durée d'expo ) + diamètre instrument + présence de défauts optiques + collimation + MAP + suivi + tout ce que j'ai oublié

Très clairement je suis incapable de quantifier sérieusement toutes ces variables. J'ai seulement pu constater que je pouvais parfois gagner 1 point avec une collimation aux petits oignons et presque un autre point en pointant très haut. Toi tu poses courts, donc l'impact de la durée d'expo est minimale.
Sauf que notre définition maison est quasiment aussi inutilisable et non universelle que la première ^^. L'impact de la durée d'expo et la hauteur de pointage rende le truc très variable. Pour pouvoir comparer, il faudrait une convention qui dit que le seeing est mesuré à x hauteur et sur une durée de x ms.

Donc perso, quand j'ai a peu prêt optimisé tout ce que je pouvais, j'en conclue uniquement que mon seeing est < à la FWHM obtenue. Avec le temps, on fini par retrouver toujours les mêmes ordres de grandeur pour un site donné.

Edit : @Olivier-Fantasy m'a pris de vitesse

[steph37]

Merci @Olivier-Fantasy et @soulearth ça fait du bien de lire ça ; c'est marrant que ça soit aussi imprécis cette definition du seeing.

Ce qui est rigolo c'est que Airy Labs commercialisait un Night Seeing Monitor ... ça serait intéressant de savoir ce qu'ils ont retenu comme définition.

[steph37]

Sur la piste des seeing monitor, j'ai trouvé ça qui cause du Cyclope seeing monitor :
https://www.alcor-system.com/new/SeeingMon/Cyclope.html

Super intéressant

l'efficacité du cyclope est comparée à celle des appareils utilisant la méthode DIMM
https://www.alcor-system.com/new/Seeing ... plete.html

Et un essai du cyclope : https://astronomytechnologytoday.com/20 ... g-monitor/

Une autre méthode https://www.sbscientific.com/products/n ... nitor-2-1/ beaucoup d'infos

Bientôt un modèle DIY spécial AVA ? A priori j'ai pas l'impression que ça soit impossible à fabriquer, sans doute plus de boulot pour la partie logicielle.

Je regarde s'il y a des projets DIY ; il semble qu'on peut mesurer le seeing avec Sharpcap ou Nina en utilisant Metaguide. Pas compris grand chose pour l'instant...

[steph37]

Un dernier lien bien sympa où on comprend comment on peut calculer le seeing avec un matos spécial et un soupçon de maths

http://physique.unice.fr/sem6/2013-2014 ... gdimm.html

[steph37]

J'ai trouvé les infos ci-dessous très éclairantes dans un domaine (la turbulence) qui est compliqué.

La taille de la tache image, en présence de turbulence, est plus grosse que la tache d'Airy. Tout se passe comme si notre télescope avait rétréci et fournissait une tache de diffraction beaucoup plus grosse que prévue.

On définit alors une quantité r0, homogène à un diamètre, appelé paramètre de Fried. Il s'agit du diamètre qu'aurait un télescope qui fournirait, en l'absence de turbulence, une tache d'Airy de même taille que notre télescope en présence de turbulence.

Ce diamètre r0 est en général de l'ordre de 10 cm, dans le visible. Dans certains sites de très bonne qualité (dans les déserts, en altitude... bref, là où on construit les nouveaux observatoires) il est plus grand, mais n'excède jamais 50 cm. Dans l'infrarouge, il est plus grand, de l'ordre de 60 cm.

Et enfin, j'ai trouvé cette magnifique relation, une fois qu'on a calculé r0, par exemple avec la méthode DIMM, on peut calculer alors le seeing

seeing = 0.98 x λ / r0

(λ et r0 en mètres, seeing en radians, le télescope est de diamètre infini ) ...

On trouve une valeur proche de 1 arcsec pour le seeing pour r0=0.1 m. ( @ouiouiblog )

(Certains auteurs utilisent le mot FWHM à la place de seeing dans la relation citée. )

Bon est-ce que ça a intérêt pratique et immédiat pour nous, pas du tout certain, mais je trouve ça joli.

[ouiouiblog]

Ben ça confirme que je suis une brêle à me taper une FWHM à 3 alors que je devrais tourner à 1.26 sec.arc avec mon setup. Ce qui me rassure c'est que je ne suis pas le seul

Après, il faut se méfier de "le diamètre r0 est en général de l'ordre de 10 cm". Si ça se trouve il y a un écart type de malade et le "en général" concerne plutôt les sites où se concentrent les observatoires (là où les gens sérieux font des observations sérieuses et dont les conditions diffèrent de celle de mon jardin). Ceci dit les sites météo qui affichent le seeing vont dans le même sens.

Personne n'aurait un pote qui cherche un sujet de thèse ?

[soulearth]

FWHM = 0.98 x λ / r0

Et bien t'as bossé le sujet. C'est intéressant ce que t'as trouvé.
C'est sur que c'est plus pour la science que pour le simple amateur. Mais bon on a pas de ciel alors on s'occupe


@ouiouiblog chez moi 3" c'est une valeur habituelle. Lol. Et attention on parle en seconde d'arc. Sharpcap lui donne une valeur en pixels.

[steph37]

Personne n'aurait un pote qui cherche un sujet de thèse ?

Bin il y en a déjà un certain nombre des gars qui ont fait une thèse sur la turbulence atmosphérique. On dirait que le sujet a été étudié de près pour mettre au point les optiques adaptatives des observatoires. Mais t'as raison tout ça c'est loin des conditions de nos jardins équipés de nos humbles pétoires.
OUiche, les futurs thésards, ils devraient maintenant se concentrer un peu sur nos jardins

[steph37]

Et bien t'as bossé le sujet. C'est intéressant ce que t'as trouvé.

Merci @soulearth ! Depuis j'ai changé FWHM par seeing (on trouve les deux pour cette formule).

Je m'y retrouve maintenant plus en pensant comme ça :
* le seeing, c'est uniquement la mesure du bazar causé par la turbulence ; c'est pas facile à mesurer pour un amateur
* la FWHM, c'est ce que je lis dans Siril , c'est ce que j'ai réussi en pratique à obtenir, un résultat impacté par le seeing, mes réglages, les défauts et limites de l'optique...

[soulearth]

* le seeing, c'est uniquement la mesure du bazar causé par la turbulence ; c'est pas facile à mesurer pour un amateur
* la FWHM, c'est ce que je lis dans Siril , c'est ce que j'ai réussi en pratique à obtenir, un résultat impacté par le seeing, mes réglages, les défauts et limites de l'optique...

C'est également comme ça que je le conçois.
J'espère que le rédacteur de la page wikipédia ne viendra pas tout remettre en cause

[ouiouiblog]

Il y a aussi un biais dans notre approche, c'est que le seeing ne traite que de la turbulence (si je résume ça avec mes mots : la vitesse des particules dans l'air et leur mouvement désordonné > on la voit bien en planétaire).

Dans notre FWHM, on a aussi la nébulosité (toujours avec mes mots : le nombre de particules en suspension) qui dégrade la FWHM. Il suffit de regarder une étoile avec un voile d'altitude, c'est pâteux.

C'est possible que ce soit ce dernier facteur qui soit prédominant (avec de gros écarts en 0% et 20%, donnée que l'on n'a pas vraiment).

De mon expérience, les bonnes FWHM, c'est par temps sec et clair.

[steph37]

J'espère que le rédacteur de la page wikipédia ne viendra pas tout remettre en cause

on va s'en occuper de cette page

[steph37]

C'est possible que ce soit ce dernier facteur qui soit prédominant

je sais pas trop te dire, peut-être qu'on a mis le paquet sur la turbulence parce qu'on y a droit en permanence ?

[Erwan]

De mon expérience, les bonnes FWHM, c'est par temps sec et clair.

Pour le coup ici c’est plutôt l’inverse. Humide et tjs un voile soit dû à l’humidité ou brume de sable. Mais on fait avec.

[clouzot]

Quelques chiffres à Calern, justement :
https://hal.science/hal-03080030
(les données en live ne sont pas accessibles sauf aux universitaires, apparemment)

[soulearth]

Quand je vois le niveau d'informations et de détails qu'on arrive a accumuler tous ensemble, franchement ça fait plaisir a lire.

[steph37]

On dirait que ça marche mais le GDIMM n'a pas démarré semble-t-il

Edit
non, on n'accède à rien, dommage ; on se venge sur le pdf, plein d'infos !

image.png (262.47 Kio) Consulté 2488 fois

[steph37]

Je viens de trouver ça :

le seeing : est-ce que le ciel est stable ?

La transparence : est-ce que le ciel est clair ?

Fastoche à mesurer la transparence pour nous : mesurer la magnitude de l'étoile la moins lumineuse qu'on puisse observer (pas loin du zenith)

[steph37]

Bin Astap te calcule les magnitudes de toutes les étoiles de ton image sans pb.

Bon évidemment c'est pas une mesure absolue de la transparence mais ça te permet de comparer la transparence de deux nuits différentes.

[ouiouiblog]

Bon, ben, mon test de ce soir m'amène à penser que la FWHM annoncée par Météoblue et consort n'est pas si déconnante que ça et que le problème ce n'est pas la nébulosité, mais simplement la qualité de la monture en poses longues

[ouiouiblog]

La nuit portant conseil, j'ai identifié une autre source possible de montée de la FWHM sur les poses longues : la saturation des étoiles (par contre je n'ai pas trouvé de littérature qui donne des formules de calcul de cet impact).

J'ai testé sur une ancienne image et, comme on pourrait s'en douter, les étoiles les plus brillantes ont une FWHM 2 à 3x plus élevées

FWHMx = 3.6"

image.png (3.06 Kio) Consulté 2428 fois

FWHM = 5"

image.png (2.77 Kio) Consulté 2428 fois

FWHM = 9.5"

image.png (2.67 Kio) Consulté 2428 fois

Si ça se trouve la monture n'est pas la seule en cause ; pour isoler son effet, il faudrait que je renouvelle mon expérience d'hier soir :
- Poses courtes (1 à 2 sec. pour conserver l'impact du seeing) avec un gain élevé
- Poses longues (60 sec.) avec un gain réduit de manière à avoir un ADU comparable à l'image précédente

Cool, c'est pas les idées qui manquent, c'est juste qu'il n'y a pas de ciel

[steph37]

Est-ce que les étoiles les plus brillantes ont forcément une FWHM plus élevée ?
@ouiouiblog tu trouveras des infos édifiantes sur ce beau sujet dans ce post :

viewtopic.php?f=12&t=4127&p=167428

Mais tu as déjà touché du doigt le pb : la FWHM c'est un indicateur de netteté fiable (qui ne dépend pas de la magnitude) tant que l'étoile n'est pas saturée

[soulearth]

@ouiouiblog justement non ce n'est pas dépendant de la taille de l'étoile. C'est tout l'intérêt. Une grosse étoile sera plus large a sa base, mais son pic sera également plus haut. L'un dans l'autre la largeur a mi-hauteur ne bougera pas.
Pour l'image, on peut voir ça comme la division de la largeur et de la hauteur d'un rectangle. Si ton rectangle est plus grand, la largeur et la hauteur sont aussi plus grand. Le ratio des deux ne change pas.

[ouiouiblog]

@soulearth , ma mesure montre justement l'inverse (sur une image où les étoiles saturent). C'est pris sur une brute de 180 secondes (rotondité = 1, je m'épate moi-même )

Sur la même image

FWHM = 10.43" (bien saturée la bougresse)

image.png (112.97 Kio) Consulté 2612 fois

FWHM = 4.05" (pas saturée à l'oeil nu)

image.png (61.92 Kio) Consulté 2612 fois

Ca veut dire qu'une pose longue peut potentiellement avoir une FWHM 2x plus élevée (a partir de moment où tu satures les étoiles)

[soulearth]

ma mesure montre justement l'inverse (sur une image où les étoiles saturent)

Oui ok. Mais justement il est important que l'étoile ne sature pas. Si tu satures c'est que la valeur réelle dépasse ce que ton capteur peut mesurer. Il ne te viendrait pas à l'esprit de prendre ta température avec un thermomètre pour congélateur/frigo qui va de -15 a 15° ? Le jour ou t'es malade et que tu l'utilises pour prendre ta fièvre, le thermomètre va te dire que tu as 15° C de fièvre... Tu seras bien avancé. .
Une mesure de fwhm sur étoiles saturés est tout simplement erronée.