Gain des caméras imx XXX

[Obititi]

Question : dans tous les 'tutos' concernant les poses courtes et les caméras récentes peu bruitées imx224, 385, ... il est toujours conseillé un gain entre 50 et 90%.
L'argument c'est qu'il faut pousser le gain pour profiter du faible bruit de ces caméras :
ex . : https://www.webastro.net/forums/topic/1 ... l-profond/
ou
http://www.astrosurf.com/topic/116375-m ... i-se-voit/
avec sa superbe M1 en gain 450 sur 600.

Pour la 224 par exemple, tout le monde est à 400 sur 600 en gain.
Pour ma part, dans l'analyse de mon capteur dans Sharpcap, j'ai pas trouvé de justification a monter le gain autant pour mon imx385.

De mon expérience actuelle, je suis tenter de faire du Lucky Imaging pour minimiser la turbulence vers 0,5 seconde maxi.
En dessous, j'ai souvent du mal à empiler avec Sharpcap et je suis souvent embêté par le Rainy Noise en dessous de 0,5.

Ici, vous semblez plutot pour le gain minimum possible avec des pose dans les 10, 15 secondes, ce qui reste quand même assez court.

Je me trompe ou vous pensez globalement qu'il n'est pas intéressant de les utiliser à 75% comme c'est souvent recommandé sur Webastro, AstroSurf, Cloudynight, ... ?

[kawa]

Ici, vous semblez plutot pour le gain minimum possible avec des pose dans les 10, 15 secondes, ce qui reste quand même assez court.

Je n'ai pas ta cam , et je ne suis pas du tout une référence en la matière , mais pour te donner ma façon .
Je fait un peu aux sentiments et souvent a tâtons, si ciel bon, objet lumineux 1/6em a 1/4 .
Ciel de centre ville objet peu lumineux je peux monter a 75/100 .
Mes poses en fonction de ma monture et surtout de ma patience vont de 8 à 15 sec
Il y a beaucoup de variables , ciel , objet , scope , cam parfois s’interdire des choses pour faire comme d'autres , c'est s’interdire une découverte .
Certains avec tout tip top font tout au gain /u de la cam
Visite un peu ce que l'on fait , souvent nous indiquons nos paramètres voir nos copie d'écran viewforum.php?f=9

[Poussin]

superbe M1 en gain 450 sur 600

Avec 12h de poses, gardé que 6h. Ça fait long pour du VA

[apo]

par ignorance (un peu) et par soucis pratique (beaucoup), je fais tout au gain unitaire avec ma 533.
Du coup je ne me pose pas trop la question du gain et je me concentre sur le temps d'expo.
Mais je me dis souvent que je passe peut-être à coté de qqchose...

Suis également preneur d'avis éclairés sur le sujet

[Obititi]

Je n'ai pas ta cam , et je ne suis pas du tout une référence en la matière , mais pour te donner ma façon .
Je fait un peu aux sentiments et souvent a tâtons, si ciel bon, objet lumineux 1/6em a 1/4 .
Ciel de centre ville objet peu lumineux je peux monter a 75/100 .
Mes poses en fonction de ma monture et surtout de ma patience vont de 8 à 15 sec
Il y a beaucoup de variables , ciel , objet , scope , cam parfois s’interdire des choses pour faire comme d'autres , c'est s’interdire une découverte .
Certains avec tout tip top font tout au gain /u de la cam
Visite un peu ce que l'on fait , souvent nous indiquons nos paramètres voir nos copie d'écran viewforum.php?f=9

La question que je pose est spécifique aux caméras très peu bruitées récentes dont les imx 224 et 385 semblent encore aujourd'hui les références mais pas non plus les seules.
Donc plutot au feeling et par expérience pour toi.
Je visite justement, c'est pourquoi j'essaye d'approfondir les raisons des divers choix.

Merci pour ta réponse.

[Obititi]

Avec 12h de poses, gardé que 6h. Ça fait long pour du VA

C'est sur, mais justement, si avec 12h de poses il utilise un gain à 400/600 pour tant de détails, c'est en théorie encore plus utile pour des poses plus courtes.

[Obititi]

par ignorance (un peu) et par soucis pratique (beaucoup), je fais tout au gain unitaire avec ma 533.
Du coup je ne me pose pas trop la question du gain et je me concentre sur le temps d'expo.
Mais je me dis souvent que je passe peut-être à coté de qqchose...

Suis également preneur d'avis éclairés sur le sujet

Je vois divers qualités de résultats avec des conditions similaires et inversement, j'aime bien comprendre le pourquoi du comment
Je sais pas si tu passes à coté de trucs, pour ma part, j'aime bien expérimenter par moi même mais aussi creuser la théorie.

[Poussin]

Allé je tente une piste, j'y connais rien en signal, j'avais un module sur ca en ecole, ca m'a jamais attiré, bref

J'étais en train de faire le calcul de l'offset, et regarder les valeurs pour chaque gain.
J'ai deja lu qu'on visait le gain unitaire pour plus de dynamique mais sans vraiment avoir de valeurs.
Avec la 224, au gain unitaire 135, le pic de la courbe blanche est à ~40k, à 450, c'est ~1.9k.
Vu comment, on tape dans l'histogramme pendant les sessions, autant choper le plus d'info rapidement, qui je suppose, est compensé dans son cas par le stack de 6h.

[f6uhbgf]

Je t'invite à passer sur le site a @Steph ce qui pourra éventuellement t'apporter un début d'éclaircissement.
https://astronomy-outcast.com/technique ... -possible/
Petite précision. La plupart ici cherchent a obtenir le meilleur dans un délais le plus court possible tout en bricolant l'histogramme en quasi direct.
Par expérience personnelle j'ai remarqué que pousser les gains n'apporte pas forcément un plus , mais au contraire m'empêche de travailler mes histo proprement, j'avais tendance a avoir un fond du ciel trop noir en réglant les gains au 2/3 , alors qu'en restant entre 10% et 30% j'arrive a faire ressortir les nébulosité de fond du ciel
Bien sûr cette technique ne s'applique pas aux Dobson , car vu les poses extra courtes le gain a fond est préférable.
Malheureusement mes faibles compétences techniques ne pourront pas t'expliquer le pourquoi du comment.
Du coup je vais suivre ce post avec attention, afin de d'affiner mon savoir.

[clouzot]

Allé je tente une piste, j'y connais rien en signal, j'avais un module sur ca en ecole, ca m'a jamais attiré, bref

J'étais en train de faire le calcul de l'offset, et regarder les valeurs pour chaque gain.
J'ai deja lu qu'on visait le gain unitaire pour plus de dynamique mais sans vraiment avoir de valeurs.
Avec la 224, au gain unitaire 135, le pic de la courbe blanche est à ~40k, à 450, c'est ~1.9k.
Vu comment, on tape dans l'histogramme pendant les sessions, autant choper le plus d'info rapidement, qui je suppose, est compensé dans son cas par le stack de 6h.

Exactement ce que je pense.
Chaque capteur va capter un photon et le transformer en électron. Ensuite, l'électronique va compter les électrons dans chaque pixel, et faire correspondre un nombre (qui sera l'intensité du pixel).
C'est cette correspondance électron <-> intensité qui est modifiée par le gain de nos caméras.
Si on reste au gain unitaire : 1 électron capté = 1 "grade" d'intensité (ADU dans le jargon)
Si on modifie le gain, ça ne va rien changer au nombre d'électrons captés. Ca va juste multiplier ou diviser : si on en avait 0, on en a toujours 0. Ca ne va pas rajouter du signal qui n'existe pas.
Donc à mon humble avis, autant rester, si on peut, à ce gain unitaire qui offre le plus de "grades" possible pour un pixel, et adapter le reste de la chaîne de traitement (Sharpcap et ses histogrammes, gains d'alignement etc).

[John Mc Burn]

Attention @Obititi dans tes exemples en lien, ce sont des poses courtes (lucky imaging par les 2 références du domaine en France, Albéric et Stéphane) et la pas le choix il faut pousser le gain, peu importe le temps de pose total cumulé. En lucky imaging on s'attache a essayer de maximiser la résolution en limitant l’intégration de la turbulence, ça veut dire poser le plus court possible, sous la seconde idéalement (en général c'est étoffé avec des poses un poil plus longue pour le fond), en ayant quelque chose a empiler quand même, donc travailler a gain élevé pour avoir du signal a exploiter, avec un bruit de lecture le plus faible possible puisqu'on parle d'empiler 10000, 20000 unitaires et plus (parce que sur une brute il n'y a quasiment rien donc il faut compenser par des Go de brutes)!

En VA le but n'est pas le même, on est pas la pour rester des heures sur un objet mais pour en voir le plus possible en un temps limité. On peut aussi faire de la pose très courte (les amas globulaire et les NP s'y prêtent pas mal) mais ça pèse vite très lourd et comme le but n'est pas de sortir une image de la mort qui tue, mais d'observer en live en en voyant un max, inutile de bosser à des gains aussi élevés puisqu'on est plutôt sur des poses unitaires de 5s a 30s globalement (ça dépend du cheval et de ce qu'il a sur le dos souvent), le signal ne manque pas, et on empile peu de poses (entre 10 et 20mn en cumulé). Le bruit de lecture n'est pas le seul element a prendre en compte, et si il est primordial en lucky imaging, il l'est moins en VA. Le gain unitaire représente un bon compromis entre le bruit de lecture et la dynamique (plus tu montes le gain moins tu as de dynamique, plus tu baisses le gain plus le bruit de lecture est élevé, le gain unitaire est en général le meilleur compromis entre les deux car tu as déjà un bruit de lecture assez faible en conservant un peu de dynamique).

Après ça dépend du matériel, en ce qui me concerne je bosse au gain unitaire (111 sur ma camera) sur les poses de 5 à 30s, c'est ce qui fonctionne le mieux avec mon setup, et en pose courtes je suis au gain 300.

[Obititi]

J'ai pris en exemple les références dans le domaine justement parceque ca me pose question par rapport à ce que je lis ici.
A la base, les "bêta" testeurs reconnus de ces caméras ont jugés qu'il fallait les utiliser avec ce fort gain pour bénéficier de leur faible bruit.
Cette constatation permettait alors de les utiliser plus efficacement en pose courte mais pas spécifiquement en Lucky Imaging qui est l'extrême.
La base de de cette constatation est le rapport signal sur bruit qui est la clé de l'astropho.
La dynamique est plutôt lié au type d'objet à imager. Si tu images M42, tu auras besoin d'une très grande plage pour saisir toutes les nuances sombres et ne pas cramer le cœur. Si tu images un objet faible tu n'auras pas besoin de la même capacité à emmagasiner de si grosses différences d'un pixel à l'autre.

Comme on commence souvent par des cibles lumineuses et facile comme M42, M31, ... on a dans le cas du VA plus rapidement un meilleur résultat en privilégiant la dynamique au rendement pure de la caméra.
Si on privilégie le rendement de la caméra, on a le risque de saturer plus rapidement. C'est plus compliqué à doser.

Merci pour toutes vos réponses.

[Ubuntu]

J'ai pris en exemple les références dans le domaine justement parceque ca me pose question par rapport à ce que je lis ici.
A la base, les "bêta" testeurs reconnus de ces caméras ont jugés qu'il fallait les utiliser avec ce fort gain pour bénéficier de leur faible bruit.
Cette constatation permettait alors de les utiliser plus efficacement en pose courte mais pas spécifiquement en Lucky Imaging qui est l'extrême.
La base de de cette constatation est le rapport signal sur bruit qui est la clé de l'astropho.
La dynamique est plutôt lié au type d'objet à imager. Si tu images M42, tu auras besoin d'une très grande plage pour saisir toutes les nuances sombres et ne pas cramer le cœur. Si tu images un objet faible tu n'auras pas besoin de la même capacité à emmagasiner de si grosses différences d'un pixel à l'autre.

Comme on commence souvent par des cibles lumineuses et facile comme M42, M31, ... on a dans le cas du VA plus rapidement un meilleur résultat en privilégiant la dynamique au rendement pure de la caméra.
Si on privilégie le rendement de la caméra, on a le risque de saturer plus rapidement. C'est plus compliqué à doser.

Merci pour toutes vos réponses.

Oui tu as tout a fait raison, pour ces caméras il faut profiter de leur bruit faible aux gains élevés mais il faut aussi balancer avec la dynamique que l'on veut dans l'image... donc au final il n'y a pas vraiment de règles

[pejive]

Si on augmente le gain le bruit de lecture diminue, mais aussi le full well et la dynamique.
Pour la 224 la zone idéale c'est entre 60 et 150

[John Mc Burn]

J'ai pris en exemple les références dans le domaine justement parceque ca me pose question par rapport à ce que je lis ici.
A la base, les "bêta" testeurs reconnus de ces caméras ont jugés qu'il fallait les utiliser avec ce fort gain pour bénéficier de leur faible bruit.
Cette constatation permettait alors de les utiliser plus efficacement en pose courte mais pas spécifiquement en Lucky Imaging qui est l'extrême.
La base de de cette constatation est le rapport signal sur bruit qui est la clé de l'astropho.
La dynamique est plutôt lié au type d'objet à imager. Si tu images M42, tu auras besoin d'une très grande plage pour saisir toutes les nuances sombres et ne pas cramer le cœur. Si tu images un objet faible tu n'auras pas besoin de la même capacité à emmagasiner de si grosses différences d'un pixel à l'autre.

Comme on commence souvent par des cibles lumineuses et facile comme M42, M31, ... on a dans le cas du VA plus rapidement un meilleur résultat en privilégiant la dynamique au rendement pure de la caméra.
Si on privilégie le rendement de la caméra, on a le risque de saturer plus rapidement. C'est plus compliqué à doser.

Merci pour toutes vos réponses.

Il faut les utiliser a gain élevé SI on fait du lucky imaging, parce que si tu empiles énormément d'images le bruit de lecture est un facteur critique. Il ne faut pas chercher a opposer des pratiques aux contraintes et aux finalités différentes Ça ne fonctionne que si tu empiles des milliers de brutes, ce qui n'a absolument aucun intérêt en VA. Et il faut également prendre en compte que nos amis adeptes du lucky imaging font de l'astrophoto, il font des heures de poses cumulées, des heures/jours de traitement (traiter 30000 images c'est très long...), avant de voir le résultat final. En VA on observe en "live", et pour pouvoir aligner/empiler en live avec Sharpcap il faut qu'il y ait quelque chose sur une brute, sinon ça ne stacke pas!

Avec mon setup, avantagé car avec une cam monochrome plus sensible qu'une cam couleur, SC arrive a stacker a 500ms sur des objets très lumineux comme des AG ou des NP couillues, mais des qu'on descend en dessous de 2s on est confronté à des problèmes de trame qu'on a pas au dessus de 2s (problèmes de trame qui ne peuvent être résolus qu'en empilant des milliers d'images... et ce n'est pas le but en VA de rester des heures sur un objet, encore une fois).

Pour les objets plus diffus comme les galaxies, ça fonctionne beaucoup mieux au delà de 4s, mais si tu compares le résultat sur le même objet à temps de pose cumulé équivalent, ton image finale sera toujours plus bruitée avec des poses courtes VS des poses "standards, avec une détection un poil moins bonne et une résolution un poil meilleure mais pas tant que ça (pour la résolution il faut rester sous la seconde de toutes façons).

Quelques images valent mieux qu'un grand discours, ici des tests sur NGC 2403:

image.png (568.61 Kio) Consulté 4248 fois

1s gain 300

image.png (588.38 Kio) Consulté 4248 fois

5s gain 300

image.png (565.55 Kio) Consulté 4248 fois

30s gain 111 (gain unitaire)

Maintenant le résultat a cumul équivalent (8mn)

image.png (470.15 Kio) Consulté 4248 fois

462x1s gain 300 (462s)

image.png (492.78 Kio) Consulté 4248 fois

92X5s gain 300 (460s)

image.png (501.56 Kio) Consulté 4248 fois

15x30s gain 111 (450s)

Pas la peine de faire un dessin, aucun intérêt a faire des poses d'1s sur ce genre de cibles en VA, en revanche avec mon setup c'est cohérent avec des poses de 5s, même si un peu en deçà en terme de détection vs les poses de 30s au gain unitaire

Autre comparaison sur une petite galaxie; NGC7741

image.png (556.53 Kio) Consulté 4248 fois

A gauche, en pose de 30s au gain unitaire, a droite en pose de 4s au gain 300, temps cumulé identique

le résultat est plus bruité en pose courte, et la détection est moins bonne, la résolution est un poil meilleure, mais ça veut dire concrètement que pour arriver à la même détection il faut cumuler plus de poses en poses courtes.

Bref, ce qui est valable en lucky imaging ne s'applique pas dans le cadre de notre pratique ou le but est d'en voir le plus possible en live, en un minimum de temps et dans les meilleures conditions.

[soulearth]

Wahou les gars, a chaque discutions j'en apprends un peu plus. Donc ce qu'on appelle le lucky imaging c'est un peu la technique qu'on utilise en planétaire : poses courtes qui s'affranchissent un peu de la turbu et moult images, mais appliquée au CP. Donc comme c'est peu lumineux on passe de moult images a moult^10 images. Donc long à prendre et à traiter...

Pour que je comprenne bien, vous dites que monter le gain fait baisser le bruit. C'est parce que l'impact du bruit sur une image très très lumineuse ( cramée ) est négligeable ? Ou il y a une autre raison ?

Petit rappel pour mon petit cerveau : la dynamique c'est le delta entre le niveau le plus sombre et le niveau le plus clair ? Ça a un lien avec le contraste ? Si on monte trop le gain tout est clair donc dynamique mauvaise ?
Le tout avec la notion qu'entre le plus sombre et le plus clair il y a 16bits( par exemple ) pour coder les tons intermédiaires. J'ai bon ?


Et la full well c'est quoi ?

[clouzot]

Petit rappel pour mon petit cerveau : la dynamique c'est le delta entre le niveau le plus sombre et le niveau le plus clair ? Ça a un lien avec le contraste ?

Et la full well c'est quoi ?

Le full well c'est le nombre d'électrons que peut accueillir un pixel avant de "déborder". Comme un seau (ou un puits) qu'on remplit et qui finit par déborder.
La dynamique c'est le delta entre le niveau le plus fort et le plus faible qu'on peut CAPTURER avec la caméra, et c'est en fait l'écart entre le full-well (nombre maxi d'électrons) et le bruit intrinsèque du pixel (apparition aléatoire de quelques électrons alors qu'il n'y a pas de signal lumineux).

[soulearth]

Ok. Donc quand on monte le gain on déborde assez vite. Donc dynamique mauvaise et pixel qui vont du blanc vif au blanc cramé.

[John Mc Burn]

Augmenter le gain fait baisser le bruit de lecture, mais il n'y a pas que le bruit de lecture dans la vie; même si il est très important dès qu'il s'agit d'empiler des milliers d'images (c'est le bruit en cours de numérisation, mais il y a le bruit avant numérisation aussi, comme le bruit thermique entre autre), travailler a gain élevé en astro c'est comme travailler a iso élevé en photo (iso qui n'existent pas en numérique d'ailleurs, puisque jadis ça déterminait la sensibilité de la peloche alors qu'aujourd'hui ça revient a amplifier le signal donc a amplifier tout ce qu'il contient, bruit compris, on a gardé le terme utilisé en argentique mais il ne correspond a rien... et très souvent le nombre d'iso affiché ne veut rien dire quantitativement, un réglage affiché a 6400 iso sur tel boitier peut n'avoir en réalité qu'une valeur "réelle" de 1600 par exemple, bref c'est de la tambouille et chaque fabricant a la sienne et c'est d'ailleurs pareil dans le monde des cam astro, selon le fabricant un même capteur a des valeurs de gains bien différentes)

Donc en augmentant le gain on "baisse" le bruit de lecture, mais on perd aussi en dynamique et on diminue la taille du "seau", le gain unitaire étant le meilleur compromis entre ces 3 paramètres (pour ce qu'on fait ici en tous cas). En fonction de ce qu'on fait, on utiliseras donc les paramètres qui correspondent le mieux, et ce sera différent selon qu'on fait du VA (livestacking, cumul inferieur a 20mn, poses unitaire entre 4 et 30s), du lucky imaging ( traitement lourd de milliers d'images à posteriori, cumul de plusieurs heures, poses unitaires de 250ms a 2s) ou de l'astrophoto classique (traitement a posteriori, cumul de plusieurs heures, poses unitaires de 60s a plusieurs minutes, indispensable des qu'on utilise des filtres interférentiels)! il n'y a pas UN réglage miracle mais plusieurs réglages adaptés aux pratiques de chacun

[clouzot]

C’est indirectement ce qu’il se produit mais monter le gain ne change rien à nombre d’électrons que peut accueillir un pixel.

Quand tu montes le gain, tu changes la correspondance entre nombre d’électrons et valeur (intensité) du pixel. C’est cette valeur qui est limitée à un maximum en fonction du nombre de bits que fournit le capteur (12, 14 ou 16 pour les caméras récentes). Effectivement si tu as 1000 électrons, que tu appliques un gain de x100 (intensité théorique 100000) mais que ton capteur ne peut pas renvoyer de valeur supérieure à 32767, tu vas saturer et donc ton fullwell sera de facto limité. C’est ce qui explique que le fullwell diminue quand on augmente le gain

[Obititi]

Je n'oppose en rien les techniques justement, je prends les avis de chacun et je vous en remercie.
Tout est affaire de compromis en fonction des contraintes des situations.
Si ca fait avancer la compréhension de tous, c'est top

[John Mc Burn]

Tout est affaire de compromis en fonction des contraintes des situations.

C'est exactement ça! D'ailleurs en astrophoto classique ou la CCD est encore très utilisée, on obtient d'excellents résultats alors que le bruit de lecture sur un capteur CCD est très élevé vs un capteur CMOS, mais c'est compensé par des poses unitaires beaucoup plus longues et une meilleure sensibilité (même si sur le dernier point, ce n'est plus aussi vrai qu'il y a quelques années) les deux technos ont leurs avantages et leurs inconvénients

Pour le moment le lucky imaging ne fonctionne que sur des cibles assez lumineuses, la limite recule a chaque nouvelle génération de cams, mais on est pas encore au stade ou on peut avoir le beurre, l'argent du beurre et les miches de la crémière.

Si les CMOS rivalisent avec les CCD en astrophoto classique en terme de détection, il va falloir encore attendre un peu pour avoir la résolution ET la détection en lucky imaging, mais encore quelque générations et on y sera.

[soulearth]

Ok j'ai compris. Merci beaucoup. Augmenter le gain ça implique arriver très vite a la valeur max du pixel et dépasser ... Merci messieurs.
C'est toujours un peu complexes ces notions.

[soulearth]

J'ai trouvé cet article sur le sujet :

http://www.blog-couleur.com/spip.php?article38

Ça correspond bien sûr a ce qui a déjà été dit mais reformuler, croiser les infos et accumuler les exemples ça aide à fixer les idées. En tout cas pour moi c'est encore ce qui fonctionne le mieux.

Il y a aussi cet article sur la résolution tonal d'une image:
http://www.blog-couleur.com/spip.php?article39

[kawa]

Donc plutot au feeling et par expérience pour toi.

Oui ce n'est pas très académique certainement, je suis passé de l'oculaire à la 'photo' instantanée sans 'études' ni calculs .
L'équipe de base ici montrant la voie de la photo 'dite moche' qui me Va bien (merci encore à eux ) .
Cette même équipe , enrichie par des 'disciples' a menée beaucoup d'expérimentations sortant des classiques.
Je ne suis donc pas celui qui va t'enseigner des choses, on va dire , très calculées
Mais chez certains comme tu vois il y a un savoir dans le domaine du photon , du pixel , du gain , du bruit , du signal ...... , qui j'espere répondra à tes attentes .