Mais y a un truc que je comprends pas, que définit le full well ?
C'est pas la capacité de chaque pixel à emmagasiner des photons ?
La mienne a 16000 par exemple, la 294 a 63700 et les 533 et 2600 ont 50000.
C'est pas ça la dynamique ? La 1600 sature très vite ou a moins de capacités à donner des nuances de luminosité... Mais 533 et 2600 sont au même niveau.
En quoi les bits ajoutent ou modifient ce paramètre ?
Fullwell, gain, bruit de lecture etc
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clouzot
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Georges45
Je vais tenter de l'expliquer avec mes mots (donc à prendre avec une maxi pince et les précautions d'usage).
Le fullwell c'est bien la capacité de chaque pixel à emmagasiner des photons (= des électrons, par la grâce de l'effet photoélectrique (?) ).
Il faut bien le voir comme un seau qui se remplit et qui déborde une fois plein.
La dynamique, c'est la différence (le rapport) entre le plafond: le fullwell, et le plancher : le bruit de la caméra (le "dark current" ou "dark noise"). Si la caméra a un fullwell très élevé mais beaucoup de bruit, la dynamique utile sera faible. Idem si elle a un faible bruit et un fullwell peu élevé. Le mieux est évidemment d'avoir un fullwell haut et un bruit bas.
Ensuite, la dynamique en nombre de "stops" (une survivance des anciens objectifs à diaphragme j'imagine), c'est compter la capacité à représenter un doublement d'intensité lumineuse (un stop en plus = deux fois plus de lumière). On pourrait aussi la compter en decibels (je trouverais ça plus logique, c'est ce qu'on fait ), mais j'imagine que c'est plus parlant dans le milieu de l'imagerie. C'est toujours le rapport entre le fullwell et le bruit propre de la caméra. Quand on passe du côté numérique, via l'ADC, un doublement d'intensité correspond à 1 bit supplémentaire.
Et cette dynamique est donc aussi limitée par l'ADC (le convertisseur analogique -> numérique) qui a un certain nombre de bits (12, 14 ou 16 selon les caméras).
Exemple avec ma 183 :
C'est marqué en haut, l'ADC est de 12 bits. Donc la dynamique ne dépassera jamais 12 stops, c'est bien le cas d'ailleurs, tu vois qu'à gain 0 le fullwell est maximal, le bruit assez faible, et donc la dynamique n'est limitée que par les capacités de l'ADC (12).
Plus on monte en gain, plus le "seau" se remplit vite. Le fullwell décroit donc assez logiquement avec le gain. La dynamique reste assez stable puis finit par se casser la figure aux gains les plus élevés, même si le bruit décroit lui aussi, c'est moins vite que le fullwell.
Alors là on pourrait se demander : mais pourquoi on ne travaille pas à gain 0, où la dynamique est maximale ? Ben...tout simplement parce qu'à gain 0, on n'y voit rien sur l'image
EDIT :
Plus sérieusement : souvenez-vous, dans le meilleur des mondes, un photon va créer un électron. Ensuite, le gain va dicter la façon dont cet électron va faire monter la valeur de luminosité. Par exemple, on parle de gain unitaire, souvent noté comme 1 électron par ADU (1e- / ADU). Ca veut dire simplement que chaque électron va faire monter la valeur de luminosité renvoyée par la caméra, ou bien que chaque photon va avoir un impact sur ce que renvoie la caméra.
Mais si on se met à un gain inférieur ? Eh bien, ce n'est pas un électron qu'il faudra, mais 2, 3 ou plus. Si on reprend mon tableau de la 183, à gain 0 on lit 3.76 e-/ADU, ce qui veut dire qu'il faut que près de 4 photons frappent le capteur pour qu'il daigne renvoyer un signal. Ca veut aussi dire que si la caméra reçoit 0, 1, 2 ou 3 photons, l'utilisateur ne verra aucune différence : la caméra fera comme si elle n'avait rien reçu. Pareillement, si elle reçoit 4, 5, 6 ou 7 photons, c'est le même résultat de lumière qui est transmis au PC. Or, on est quand même dans une situation (l'astro) où on reçoit très peu de photons, alors autant ne pas les jeter à la poubelle. C'est pour cela qu'on préfère se placer au gain unitaire, où on est sûrs que :
- chaque photon reçu aura une influence
- la dynamique (les stops) est encore bonne
- le bruit de lecture est généralement déjà assez faible.
Le fullwell c'est bien la capacité de chaque pixel à emmagasiner des photons (= des électrons, par la grâce de l'effet photoélectrique (?) ).
Il faut bien le voir comme un seau qui se remplit et qui déborde une fois plein.
La dynamique, c'est la différence (le rapport) entre le plafond: le fullwell, et le plancher : le bruit de la caméra (le "dark current" ou "dark noise"). Si la caméra a un fullwell très élevé mais beaucoup de bruit, la dynamique utile sera faible. Idem si elle a un faible bruit et un fullwell peu élevé. Le mieux est évidemment d'avoir un fullwell haut et un bruit bas.
Ensuite, la dynamique en nombre de "stops" (une survivance des anciens objectifs à diaphragme j'imagine), c'est compter la capacité à représenter un doublement d'intensité lumineuse (un stop en plus = deux fois plus de lumière). On pourrait aussi la compter en decibels (je trouverais ça plus logique, c'est ce qu'on fait ), mais j'imagine que c'est plus parlant dans le milieu de l'imagerie. C'est toujours le rapport entre le fullwell et le bruit propre de la caméra. Quand on passe du côté numérique, via l'ADC, un doublement d'intensité correspond à 1 bit supplémentaire.
Et cette dynamique est donc aussi limitée par l'ADC (le convertisseur analogique -> numérique) qui a un certain nombre de bits (12, 14 ou 16 selon les caméras).
Exemple avec ma 183 :
Plus on monte en gain, plus le "seau" se remplit vite. Le fullwell décroit donc assez logiquement avec le gain. La dynamique reste assez stable puis finit par se casser la figure aux gains les plus élevés, même si le bruit décroit lui aussi, c'est moins vite que le fullwell.
Alors là on pourrait se demander : mais pourquoi on ne travaille pas à gain 0, où la dynamique est maximale ? Ben...tout simplement parce qu'à gain 0, on n'y voit rien sur l'image
EDIT :
Plus sérieusement : souvenez-vous, dans le meilleur des mondes, un photon va créer un électron. Ensuite, le gain va dicter la façon dont cet électron va faire monter la valeur de luminosité. Par exemple, on parle de gain unitaire, souvent noté comme 1 électron par ADU (1e- / ADU). Ca veut dire simplement que chaque électron va faire monter la valeur de luminosité renvoyée par la caméra, ou bien que chaque photon va avoir un impact sur ce que renvoie la caméra.
Mais si on se met à un gain inférieur ? Eh bien, ce n'est pas un électron qu'il faudra, mais 2, 3 ou plus. Si on reprend mon tableau de la 183, à gain 0 on lit 3.76 e-/ADU, ce qui veut dire qu'il faut que près de 4 photons frappent le capteur pour qu'il daigne renvoyer un signal. Ca veut aussi dire que si la caméra reçoit 0, 1, 2 ou 3 photons, l'utilisateur ne verra aucune différence : la caméra fera comme si elle n'avait rien reçu. Pareillement, si elle reçoit 4, 5, 6 ou 7 photons, c'est le même résultat de lumière qui est transmis au PC. Or, on est quand même dans une situation (l'astro) où on reçoit très peu de photons, alors autant ne pas les jeter à la poubelle. C'est pour cela qu'on préfère se placer au gain unitaire, où on est sûrs que :
- chaque photon reçu aura une influence
- la dynamique (les stops) est encore bonne
- le bruit de lecture est généralement déjà assez faible.
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bemo47
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Georges45
whao, ça c'est un cours !!! le confinement ça a du bon aussi tu devrais en faire un post dédié....
donc à 16 bits on gagne 2 stops...
mais le dark noise, le plancher, comment on le mesure si on veut le rapporter sur l'échelle des stops ?
tu devrais en faire un post dédié....donc à 16 bits on gagne 2 stops...
mais le dark noise, le plancher, comment on le mesure si on veut le rapporter sur l'échelle des stops ?
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clouzot
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Georges45
Désolé @georges45 je t'ai pourri ton post, comme à mon habitude
Alors facile, un peu de maths :
toujours avec ma 183. Au gain 119, le read noise est donné à 2.27 électrons. Le fullwell à 3963.56 électrons. Le rapport entre ces deux nombres : 1746.
Ensuite on a une formule issue qui dit que ce rapport est aussi égal à 2^n - 1, où "n" est le nombre de stops. Pourquoi cette formule ?
Petite pause ici. Imaginons qu'on a un système à 1 bit. Il peut représenter 2 valeurs, soit le 0, soit le 1.
Si on prend un système à 2 bits, il peut représenter 4 valeurs (0|0, 0|1, 1|0, et 1|1).
Avec un système à 3 bits, on peut représenter 8 valeurs, 4 bits 16 valeurs, etc. Ca double à chaque fois qu'on a un bit supplémentaire, ce qui est logique.
Bref, on voit bien que le nombre de valeurs représentables (ici, une intensité lumineuse) par un système à n bits suit justement la formule 2^n -1.
Allons, revenons à nos moutons. On a donc la formule 2^n - 1 = 1746 et on cherche "n" le nombre de bits (ou de "stops").
On la mouline un peu à coup de maths -> 2^n = 1747 -> log(2^n) = log(1747) -> n * log(2) = log(1747) -> n = log(1747)/log(2) = 10.7706638929
Regardons la ligne calculée par Sharpcap pour le gain 119 : on a bien un nombre de stops de 10.77, ouf, je me suis pas planté
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bemo47
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Georges45
bon, maintenant que ton post est entamé, je continue... en attendant que tu reçoive la tienne
extrait du site ZWO pour la 2600 qui est annoncée comme une vraie 16 bits (il y a des fausses... ), mais qui en fait permet 14 stops et pas 16.... et avec une petite image montrant les nuances supplémentaires entre 14 bits et 16 bits..... ou entre 12 stops et 14 stops je suppose ?
2 dolipranes supplémentaires ! quoiqu'une chloroquine serait peut être plus adaptée par les temps qui courent
- image.png (31.38 Kio) Consulté 3744 fois
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clouzot
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Fullwell, gain, bruit de lecture etc
Voilà un post dédié. J'ai rajouté des considérations sur le pourquoi du gain unitaire un peu plus haut.
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Greenood
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Fullwell, gain, bruit de lecture etc
attention ne pas confondre la capacité de la cam (ou de son processeur) exemple 16 bit
et la dynamique max atteignable exemple 14 stops (ou bit)
et ne pas oublier qu'a la fin souvent on convertie tout ça en 8 bit pour l'affichage ou les images du web
l'idéale étant de travailler tout le long en 16 bit, comme ça pas de risque de d'dépasser.
et la dynamique max atteignable exemple 14 stops (ou bit)
et ne pas oublier qu'a la fin souvent on convertie tout ça en 8 bit pour l'affichage ou les images du web
l'idéale étant de travailler tout le long en 16 bit, comme ça pas de risque de d'dépasser.
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bemo47
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Fullwell, gain, bruit de lecture etc
il y aurait 2 notions de capacité en bits ?
en fait le nombre de stops semble lié a la capacité en bits du convertisseur ADC si je comprends bien, ZWO parle d'un 16 bit ADC qui donne 14 stops... pour la 2600, et d'un ADC 12 Bits pour la 1600MC par exemple
mais si on regarde ces courbes données par ZWO (sont ce bien les courbes qui donnent le nombre de stops en fonction du gain ?) :
pour la 533
- image.png (14.24 Kio) Consulté 3693 fois
- image.png (12.87 Kio) Consulté 3693 fois
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- image.png (86.07 Kio) Consulté 3693 fois
seule la 1600 est en dessous au niveau stops entre autre, donc dynamique moindre et avec amp glow
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clouzot
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Fullwell, gain, bruit de lecture etc
Des courbes de la QHY 268C (même capteur IMX571 que la ASI2600) sont ici
Où l'on voit que cette caméra a trois modes de lecture, qui donnent des valeurs de gain unitaire différentes, des fullwells différents, des plages de dynamique (effectivement max à 14.3 stops dans un des modes).
Je ne suis pas assez calé en caméras pour dire comment elle se comportera en vrai, mais même si le bruit peut paraître haut (entre 2 et 5 e- au gain unitaire selon le mode) la caméra a un fullwell redoutable (entre 60000 et 70000) et donc une dynamique admissible tout à fait correcte. Elle ressemble beaucoup à la 533 en plus grand, en fait.
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bemo47
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Fullwell, gain, bruit de lecture etc
fullwell de 50000, plutot moins que le 294 qui a 63700, mais effectivement c'est vraiment les mêmes à la taille près et l'ADC 14 ou 16 bits, d'ailleurs la 6200 c'est pareil, c'est une 2600 en plus grand.