Nombre de poses pour réduire le bruit

[Olivier-Fantasy]

Hello hello !


Je poste ça là pour pouvoir le retrouver. Cela a déjà été dit sur le forum, mais comme je ne le retrouvais pas, j'ai re-recherché tout seul.

Donc, ma question était : "Combien faut-il faire de poses pour réduire le bruit des images ?"
J'avais retenu une histoire de carré, et une autre histoire à propos de "100 poses" pour être optimal...

Voici ce que j'ai trouvé :

"Le bruit se réduit en fonction de la racine carrée du nombre de poses." (Legault)

Et un super article de Maître @Steph : https://astronomy-outcast.com/technique ... -possible/

Autrement dit, pour réduire le bruit 2x : il faut faire (2 au carré) = 4 poses… Le bruit a baissé de 50%.

Pour réduire le bruit de... il faut (X poses)... :
3x = 9 poses
4x = 16 poses => bruit -75%
5x = 25 poses
6x = 36 poses
7x = 49 poses 7x = 49 poses => bruit -85%
8x = 64 poses
9x = 87 poses
10x = 100 poses => bruit -90%

Et il faut 400 poses pour réduire le bruit de 95%… 1024 poses pour le réduire de 97%… et 10000 poses pour le réduire de 99% !!!

Donc, pour des poses de (X secondes)... il faut stacker pendant (temps)... :

30s = 2mn (pour réduire 2x donc -50%) ; 8mn (-75%) ; 24mn30 (-85%) ; 50mn (-90%)
60s = 4mn ; 16mn ; 55mn ; 1h40

Pour les longues poses, c'est d'autant plus long :
120s = 8mn (-50%) ; 32mn (-75%) ; 3h20 (-90%)
180s = 12mn ; 48mn ; 5h
240s = 16mn ; 1h04 ; 6h40
300s = 20mn ; 1h20 ; 8h20

Conclusion, en VA à poses courtes (15s, 30s) et avec de la patience, c'est possible d'attendre 25mn (réduction -90% en poses de 15s) ou 50mn (réduction -90% en poses de 30s)...
Avec des poses plus longues, si on veut vraiment réduire le bruit de 10x / -90%, ça commence à faire long (1h40 en poses de 60s !)... Il faut passer en mode AP, programmer NINA et laisser faire le matériel pendant qu'on fait autre chose ou qu'on va se coucher

Je pense à mon temps de pose optimal, selon mon ciel, avec un filtre NBZ (120s mini, mieux à 180s)... forcément qu'en stackant 9 ou 10 frames, cela reste très bruité et pourtant j'en suis déjà à 20 ou 30mn de stack... Il faut vraiment se préparer, dans ce cas, à y passer un bon moment ! Même pour mon filtre LPS-P3, je suis à 60s optimale, donc si je veux une image sans trop de bruit, ça va déjà prendre un peu de temps !

[pejive]

Peut-être une piste:
on peut déterminer le rapport signal/bruit d'une photo
https://www.photohc.com/blog/2019/12/10 ... dune-photo
Comme je n'ai pas Photoshop, j'ai utilisé AvisFv qui permet de trouver les valeurs Average et StdDeviation

Pour cet essai on aurait donc RSB=20*log(5.9/3.88)= 3.64 dB ?
En comparant le RSB d'une série de photos on pourrait avoir une idée de l'amélioration apportée par l'augmentation du nombre de poses...

[soulearth]

Je vais peut être dire un grosse connerie mais j'y vais.
Tout comme toi j'avais retenu l'évolution au carré. Par contre dans mon souvenir ce qui comptait c'était le temps de pause total, qu'il soit découpé en sub de 15s ou en sub de 1min ne changeait rien ( a ce niveau ).

[bemo47]

alors j'y vais moi aussi
réduire de x2 ou x10 ok... mais a t on le même bruit dans une pose de 10sec que dans une pose de 3 mins ou 20 mins ?

j'ai l'impression qu'il faut aussi tenir compte du niveau de bruit de départ et ensuite se préoccuper de sa réduction....

[pejive]

J'ai retrouvé une série de clichés de M74 réalisés avec différents nombres de poses

la méthode de mesure que j'ai donnée plus haut donne çà

reg-rsb.jpg (52.99 Kio) Consulté 2839 fois

On voit que le RSB augmente avec le nombre de poses;( la mesure à 86 ne semble pas suivre l'évolution normale; peut-être est-ce dû à un réglage d'histo différent dans Sharpcap ?)
Le modèle en racine carrée ne marche pas du tout.
la moins mauvaise modélisation que j'ai obtenue serait du genre rsb= 0,716*n^0.204

[ms55]

Conclusion, en VA à poses courtes (15s, 30s) et avec de la patience, c'est possible d'attendre 25mn (réduction 10x en poses de 15s) ou 50mn (réduction 10x en poses de 30s)... Après, si on veut vraiment réduire de 10x le bruit, ça commence à faire long (1h40 en poses de 60s !)... Il faut passer en mode AP, programmer NINA et laisser faire le matériel pendant qu'on fait autre chose ou qu'on va se coucher

En VA à poses courtes (2s, 10s, 20s ...) c'est aussi possible d'attendre 2s, 10s, 20s ...
Si 10s est le temps nécessaire pour capter suffisamment de photons avec les capteurs actuels alors 10s peut être le temps nécessaire pour afficher une image dé-bruitée mais aussi dé-floutée.
Quel est le modèle de dégradation de l'image obtenue ?
Le bruit réel est une combinaison de différents types de bruits synthétiques (Gaussian, Impulse, Laplacian, Multiplicative, Poisson, Random, Uniform, ...).
Quand vous faites des offsets, des darks, des flats vous éliminez une partie de ces bruits ou combinaison de ces bruits.
Aujourd'hui, une autre approche est possible et elle se prête mieux au VA car beaucoup plus rapide.
Pour l'instant, je l'utilise en planétaire avec un C11@f/20 mais j'ai aussi fait quelques essais sur des objets brillants du ciel profond à f/10 et à f/3.5 avec le réducteur Optec 0.33x sur des objets moins brillants et plus étendus du ciel profond.
Enfin, reste la technologie du comptage de photons qui permet de réduire encore plus les temps de pose mais qui reste encore d'un coût élevé pour l'astram et pour laquelle il faut écrire ses propres traitements.

[soulearth]

mais a t on le même bruit dans une pose de 10sec que dans une pose de 3 mins ou 20 mins ?

Ou le vilain, il complique la question initiale.

Le plus important je crois que c'est le niveau de signal / bruit. Le bruit photonique étant aléatoire et le signal non, tu améliores bien ton rapport signal/bruit en posant plus longtemps.

Donc a la question :

a t on le même bruit dans une pose de 10sec que dans une pose de 3 mins

Je dirai sans trop m'avancer non. La pause de 3 minutes devrait être meilleures que la pause de 10s. Sauf gros loup ( qui est passé en plein phare a 2min20 ?).
Par contre sera t'elle meilleures qu'un stack d'une durée totale de 3min, la c'est moins tranché.

Mais évidemment plus le niveau de bruit 'initiale' est élevé plus cela va nécessité de ramer plus. C'est pour ça que les capteurs trop bruité on est pas fan, c'est pour ça aussi qu'il faut judicieusement choisir son gain et expo pour ne pas que le bruit de la cam soit trop majoritaire par rapport au reste ( régle des sigma ou smart histo SC ), idem aussi pour notre préférence au cam refroidi qui règle le problème de bruit "thermique".

Par contre la on arrive à la limite de mes connaissances. Mais y a un mec bien et bien plus compétent que moi qui a fait un très bon article :
https://astronomy-outcast.com/technique ... -possible/

[Olivier-Fantasy]

Mais y a un mec bien et bien plus compétent que moi qui a fait un très bon article :
https://astronomy-outcast.com/technique ... -possible/

Ah top !! C'est l'article que j'avais lu, il y a un moment, puis perdu.. Je l'indique dans mon premier message. Merci !

dans mon souvenir ce qui comptait c'était le temps de pause total, qu'il soit découpé en sub de 15s ou en sub de 1min

Oui, j'ai lu ça aussi, ce qui contredirait l'histoire du nombre de poses... MAIS... perso, par moi-même, tout seul, dans ma petite pratique... j'ai largement moins de bruit en 30mn de poses de 30s (60 poses) qu'en 30mn de poses de 3mn (10 poses). C'est carrément flagrant : les stacks en pose longue (j'en ai fait plein récemment, pour mes tests) sont tous super bruités : on voit bien qu'en poses longues, si on veut réduire autant le bruit, donc avoir autant de nombre de poses, ça va prendre un max de temps.

On le retrouve ici ou là sur le forum : untel fait des poses de 60s, mais en 15-20mn ça reste super bruité, donc il repasse en poses "normales" de 30s... et dans le même temps, ça va mieux.

Donc, la personne (inconnue) qui a lancé cette rumeur de "c'est pas le nombre de poses qui compte, mais la durée du stack", ça aurait été bien qu'elle démontre son hypothèse en photos

j'ai l'impression qu'il faut aussi tenir compte du niveau de bruit de départ et ensuite se préoccuper de sa réduction....

Voilà

a t on le même bruit dans une pose de 10sec que dans une pose de 3 mins ou 20 mins ?

Cela doit pouvoir se tester, mais a priori, si c'est bien l'empilement qui réduit le bruit, tant que tu n'as qu'une pose, quelle que soit sa longueur, tu devrais avoir autant de bruit (ou peut-être que ça réduit un peu, mais pas autant qu'en empilant ?)...

A tester en vrai, pour savoir


EDIT : tiens, petite copie d'écran de l'article de Steph...

Voilà, c'est donc bien ce que j'avais écrit dans mon premier message

[Olivier-Fantasy]

On voit que le RSB augmente avec le nombre de poses

C'est bizarre ! Si c'était possible, alors on ne ferait qu'une pose en astrophoto
EDIT : cf. ci-dessus => une seule image égale bruit à 100%...

Hier, j'essayais de mesurer le "sigma" (ou autre valeur) dans des prises unitaires (30s, 60s, etc.) par rapport au "sigma" de darks de même durée (pour obtenir le fameux ration des "3 sigma")... Bref, je me servais de Siril, qui me donnait une mesure différente où que je sois dans l'image : je trace une sélection de 100x100 pixels, il me donne une valeur... Je trace une autre sélection à côté, la valeur a changé... Une autre sélection plus à gauche, à droite, en haut ou en bas de l'image, dans des zones bien noires, sans étoile : à chaque fois une valeur différente, et pas qu'un peu ! Sur une image, j'avais tantôt 32 de sigma, et ailleurs : 165 !!!!! (et ça, c'était sur une dark, donc zéro étoile bien sûr)

Tout ça pour dire... le résultat que donne un logiciel... il faudrait être vraiment super sûr de son logiciel pour lui faire confiance

[pejive]

On voit que le RSB augmente avec le nombre de poses

C'est bizarre ! Si c'était possible, alors on ne ferait qu'une pose en astrophoto
EDIT : cf. ci-dessus => une seule image égale bruit à 100%...

pourquoi bizarre ?
RSB= signal/bruit , le bruit diminuant avec le nombre de poses le rsb augmente non ?

[Olivier-Fantasy]

RSB= signal/bruit , le bruit diminuant avec le nombre de poses le rsb augmente non ?

Oui !!!! Oops, désolé !!! Je pensais à l'envers !

[Djibi]

Bonjour les amis,
Il est vrai que pour une unitaire donnée, vous allez améliorer en stackant mais il est primordial que la capture unitaire aie un RSB suffisant

Robin a fait tout plein de publications la dessus, c’est la base théorique de sa fonction brain

Pour @Olivier-Fantasy , je résumerai en disant que le principe est de chercher à sortir le FDC de la zone du bruit de lecture du capteur, en narrowband qui va baisser très significativement ce FdC, cela veut dire qu’il faut considérablement allonger le temps de pose unitaire pour être efficace

[Olivier-Fantasy]

mais il est primordiale que la capture unitaire aie un RSB suffisant

Merci @Djibi : oui, c'était le but de mes recherches récentes (avec l'aide précieuse de l'Inspecteur !!! Entre autres )... 1/ Avoir la meilleure image, puis 2/ L'empiler autant que possible !

Ici, je voulais juste poster "pour mémoire" ce rapport entre le nombre de poses et la réduction du bruit, pour savoir où le retrouver, le cas échéant.