La nouvelle génération...

2018 sera intéressant, d'un point de vue capteur "grand public"

Reste à savoir qui se lancera dans une CCD pour les incorporer...



Imaginer le "stacking" de 100 images de 100Mpix ?
Il va falloir un serveur dédié...

Damned, le retour du Foveon !  





"A group of researchers from Empa and ETH Zurich publish a paper in Nature called "Non-dissipative internal optical filtering with solution-grown perovskite single crystals for full-colour imaging" by Sergii Yakunin, Yevhen Shynkarenko, Dmitry N Dirin, Ihor Cherniukh & Maksym V Kovalenko. The crystals of semiconducting methylammonium lead halide perovskites (MAPbX3, where MA=CH3NH3+, X=Cl−, Br− and Br/I−) are used as absorbers for full-color Foveon-like stacked imaging."

Si on ré-applique cette technique sur des capteurs actuels, cela pourrait réserver des surprises...
Car un 16MPix couleur avec 16Mpix "vrais" en terme information, clea pourrait être intéressant...

Je ne connais pas la technique... en gros, les photosites des 3 couleurs sont "superposés", et le photon, en fonction de son énergie, traverse les couches et s'arrête sur sa couleur?

Pour obtenir une image "couleur", on procède actuellement d'une manière très artificielle... 

Un "photosite" unique fournie une information "mélangée" (de R,G,B) en fonction de l'énergie 
globale captée (plutôt cumulée) et sa sensibilité propre dans une longueur d'onde donnée.   

un capteur "N/B", c'est cela   Et il sera plus "sensible" car il additionnera tout ce qu'il passe
dans sa dynamique de perception. Maintenant, pour savoir "découper" en vraie couleur : trop tard...

Donc, revenons au négatif "couleur" du bon vieux temps... Une image négative est une image
dont les couleurs ont été inversées par rapport à l'originale ; par exemple le rouge devient cyan,
le vert devient magenta, le bleu devient jaune et inversement, tandis que les régions sombres deviennent claires, le noir devient blanc.

Et cela, sur un substrat du type 


    
Donc... 

- 1 "point de l'image" enregistre la totalité du signal avec une découpe chimique qui isole 
chaque valeur. Pour rendre le signal original, il suffit de les traiter chimiquement (en inverse)    

- En numérique, il faut actuellement 4 pixels pour faire un "point image" = 4x moins de sensibilité
Le processus utilisé pour rendre le signal original est une "interpolation", qui est variable (par constructeur)

Méthode qui laisse pas mal d'inconnues à "fixer"


Et voilà que débarque le capteur "Foveon"



Ici, le Foveon se proposait de reproduire le mode "négatif", mais avec une séparation "informatique" des valeurs capturées. 



Chaque "layer" (ou couleur") fournit son information... 

Mais pourquoi est-ce que tous les capteurs ne sont pas de ce type ??? 
Me diriez-vous ?

Ben, parce que la firme qui la promu (Sigma) c'est largement planté dans divers 
aspects : sensibilité de chaque couche versus taille photosite, traitement informatique du RAW, licences et ouverture du standard... Bref : travailler UNE image n'était pas terrible, donc, en traiter
plusieurs centaines (en astro), difficile...  

Le "reborn" annoncé de la technique vient avec le même principe : le photon est détecté dans un (ou plusieurs) layers en fonction de son énergie, mais 
- ce sont des "layers" en polymère plus faciles à usiner que dans le cas du Foveon
=> ce qui ouvre son usage à de plus petits pixels... 
- le composant est apparemment beaucoup plus sensible...
CF Foveon : http://www.foveon.com/files/FrequencyResponse.pdf
=> ce qui ouvre plus de QE... 

Donc... 16MPix "Foveon like" = 16M"image point", 4x plus sensible qu'un capteur 64Mpix
 
On verra si cela se réalise... Ce n'est pas la première fois que l'implémentation ne suit 
pas la théorie... 

ok super, à suivre! Merci pour le petit cours Thierry

Bon... Vous connaissez Jarvis ?

J.A.R.V.I.S. (Stands for Just A Rather Very Intelligent System), also stylized as JARVIS, (or Jarvis), is a highly advanced computerized A.I. developed by Tony Stark, to manage almost everything, especially matters related to technology, in Tony's life.



Et le créateur de Facebook veut rendre "réel" (annoncé en 2016)

Et bien, cela avance... 


Imaginez ce que cela donnerait avec Stellarium ?  

Je vais tester la première version avec mon Simulateur d'univers...
Mais il faut programmer pas mal avant d'avoir cela opérationnel, donc : on y reviendra un de ces jours lors d'une conférence...

Terrible!!!!

Pour les amateurs de "recherches"... 

Un moyen d'obtenir une image 3D à partir d'un capteur unique et sans lentilles de focalisation...

https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-5-1-1&id=380297

Très intéressant... Algorithme et formules mathématiques fournies... 

...Although the hardware is simple, the software it uses to reconstruct high resolution 3D images is very complex.






Amusant... 
Imaginez une "matrice" de capteurs qui capteraient en "temps réel" l'environnement... 

Une fois avec une vitesse adéquate, une IA équipée de cette technologie serait largement 
plus précise et rapide qu'un être humain dans ses actions manuelles...

Une autre théorie qui débarque en réalité... 

Basler commercialise la première caméra "unique" qui permet un scan 3D précis au cm... 
Rien que de la lumière et une caméra avec un "shutter" rapide... 

1950 eur pour "virtualiser" en temps réel...



Rem : "PCL", c'est PixInsight... 

Un robot équipé de ce genre de caméra verra immédiatement en 3D son environnement, même plus besoin de singer
l'être humain... Curieux de voir la performance en "réel"...

d'un point de vue technologique c'est très intéressant! pour l'astronomie... un peu moins pour le moment, mais pourquoi pas! avec un gros spot on pourrait peut-être éclairer des nébuleuses sombres! encore faut-il que la lumière revienne, on a un peu le temps 

Je vois plus d'usage dans l'astronautique que l'astronomie, à ce stade.. mais qui sait ?

De plus, tout le monde s'y met 

Amusant, le bricolage pour faire une "mosaique" en automatique... 

Amusant... 

Plus besoin de filtres ND pour "protéger" son capteur, on peut désormais le sélectionner 
dynamiquement (taux de capture contrôlé)



Pour la Lune, le Soleil : pratique...

Bon, on évolue, on évolue... 

Le NS-5 ou le T800 va bientôt être possible... 




En tout cas , dans le domaine de la vision !

 
Voici la présentation du processeur de vision neuromorphique le plus avancé (en théorie). Comparable (sur papier) avec la vision humaine, en terme de vitesse (> 10000 img/s, comme le cortex temporal), dynamique ( > 120 db, avec la différence de lumière jour/nuit), et basse énergie (<10 mw en fonctionnement)

Rappel... L'approche neuromorphique, au niveau technologie, vise à construire une architecture informatique mimant neurones et synapses. Celle-ci devrait avoir, outre le gain de vitesse, une plus faible consommation d’énergie et sur une surface plus petite que les traditionnelles architectures basée "Von Neumann".

On commence à brouiller les frontières entre silicium et systèmes biologiques... 

Amusant... Une visualisation des évolutions de QE (Quatum Efficacity) des capteurs du marché... 

Pour les possesseurs de Sony A7S... Et d'autres, car bientôt, ils pourront en bénéficier... 



Je regarde l'algorithme... Pas si simple, mais passionnant...   

=> je vais dédier un "PC" à cette tâche, en ayant installé ce qu'il faut avant...

La nouvelle génération des capteurs promets... 

Pour les utilisateurs de capteurs de SONY, voici la nouvelle génération et sa gamme

Enfin des pixels un peu plus gros! c'est une bonne nouvelle !

Après les écrans courbes, les capteurs courbes... 





Simple, non ? 

plus de problème de coma ^^ "hé je peux utiliser ta caméra ?" "bah non moi c'est un capteur F/D =4 ca ira jamais sur ton RC, TU auras plein de coma " haha

On vendra bientôt : télescope + capteur dédié...  

Quand tu changes de capteur, tu changes de tube...   

IMX 607, le nouveau 38MP de Sony...

Avec une grille de Bayer modifiée...



On appelle ceci une "Dual Bayer and White HDR coding pixel array"
En gros : la luminance est directement intégrée dans l'interpolation...
Un "pixel" = interpolation de 16 photosites !!!

Enfin les capteurs avec un photosite luminance! par contre 1/9 de bleu et 1/9 de rouge en surface ca va être chaud chaud de faire la couleur! (quoi que, voir plus bas ) Mais imaginons 5h de pose:

avec ce capteur en terme de surface (c'est à dire équivalent à un capteur mono avec le filtre adapté): 
    L = 4/9 *5h = 2.22h =2h13min
   G = 3/9 *5h = 1.66h = 1h40 min
    B = 1/9 *5h = 0.55h = 33min
    R = 1/9 *5h = 0.55h = 33min

C'est pas très intéressant d'avoir autant de vert. ca aurait été top 5/9 de L et 2/9 de G
Or avec un capteur mono on ferait plus L=3h, RGB =3*40min.

On est donc pas trop loin. Pour moi le capteur ideal ressemblerait plutôt à cela: 


Un gros photosite luminance (1 bruit de lecture, donc ne pas fragmenter le photosite) Et puis trois photosites couleurs. Ca donnerait un truc du style: L = 3h20 et RGB= 3*33min. Garder un pixel/photosite carré ca reste pratique. (et important pour les photosites couleurs).

Tu as prévu quoi comme diplôme, en finale ?
Une occasion de te lancer dans la recherche... 

Un tableur périodique de capteurs !

Original, mais surtout complet... 


Et je joins le fichier PDF à haute résolution...

Très intéressant !
Mais pour des novices, comment lire ce tableau ?

J'imagine que la colonne orange au dessus de fast est celle des bons capteurs.  Mais ...
Ce serait bien d'avoir dans les notes un sujet sur les capteurs courant, la taille des pi*sels, la résolution, etc.  Tout cela appliqué à l'astro.  Dans le genre: telle taille de pixel pour tel usage,

Ceci dit, j'aime bien ce fil

Stef

Bonne remarque, Stef... Il faut toujours pouvoir décoder pour comprendre...

Dans le choix d'une nouvelle camera astro, plusieurs aspects jouent 
a) diamètre
b) focale 
c) intérêt (ciel profond, planète, mixte ?)
d) turbulence cible (lié à l'intérêt)
e) budget

Ce tableau peut aider à rapidement cerner les caractéristiques d'un "capteur" donné, selon ton usage... 

Par exemple : ZWO ASI183MM Pro 


Chez ZWO/ASI, c'est facile ASI183MM = IMX183... 

Et très rapidement, un "find" dans le PDF de la table t'indique...



Donc.. Ce capteur est 
- un 20MP
- de taille 1" (soit inférieur à APS-C, 13,2 x 8,8 mm)
- format 4/3 (rectangulaire)
- 5472 x 3648 pixels
- capture au max à 22 fps (soit 1/22 =  0.045 sec de pose)
- avec des photosites de 2.4µm

Bon, premier input : la taille du photosite... 

Règle de base
Plus la focale est courte et plus il faut de petits pixels
Plus elle est longue et plus il faut des gros pixels (ou du binning, donc diminuer la taille de l'image).

C'est de la bête logique, surtout si tu rajoutes les problèmes de suivi (au plus la focale est longue)

Dans ce cas, avec 20MP,
- soit focale courte et bien adapté "par défaut"
- soit focale longue et il faudra avoir un suivi impeccable, soit réduire : à binning 2x2 
(4 photosites = 1 pixel), cela veut dire 1 pixel "logique" de 4,8µm (et la taille de l'image de 5MP)

Remarque : à taille logique égale, le binning <> vrai photosite ! Car la sensibilité par photosite
ne joue pas dans la même cour. Mais pour beaucoup de cas (surtout vu le ciel de Belgique), cela suffit... 
 
Donc... Via la table, tu trouves rapidement que 

Ce capteur est 
- un 10MP
- de taille 4/3" (17.3 x 13 mm, plus grand que 1")



- 3704 x 2778 pixels
- capture au max à 24 fps (soit 1/24 =  0.041 sec de pose)
- avec des photosites de 4.63µm

Pour les deux, quelle est la focale idéale ?
Tout dépend du diamètre... Et de la résolution obtenable.

Rappel : focale idéale (mm) = 206 x (2 à 3) x taille pixel (µm) / Résolution (en ")

DONC... Par défaut... (sans évoquer le "mode" de capture)
- Si tu n'as QUE une focale longue, ce capteur est de-facto plus adapté...
- Si tu n'as QUE une focale courte, ce capteur est moins adapté, mais plus sensible (taille intrinsèque
du photosite)...
- Si tu as LES DEUX, il va falloir creuser plus loin...

Maintenant : il faut tout évaluer...
Calcul échantillonnage (focale)
Calcul résolution (diamètre)
Calcul usage (versus turbulence, type objet)

Une bonne table : 
http://avex.org.free.fr/dossiers/wp-content/2010/03/echantillonnage_champ-photo.xls

En finale... 
Cette table de capteur ne te dispense guère de faire les calculs habituels (voir tous les post sur le sujet)
mais te permet en un coup d’œil de savoir de quel type de capteur on parle... 

Et on peut découvrir des "exotiques"... 
Comme 


https://ams.com/documents/20143/36005/CMV50000_DS000522_1-00.pdf

Une image "Full frame" de 47MP par sec... Soit 47MP x (16bits) = 94 MB Raw !
30 images/sec = 30 x 94 => 3000 MB (près de 3GB/s !) 

Je ne demande pas le prix... 

Salut,
Et merci pour ces explications mais...
J'ai beau lire, cela reste malgré tout 'opaque', il me manque le baguage technique.
Du coup, j'ai fait un petit comparatif entre mes deux sources actuelles, le canon 30D et la GPCAM 290C.  J'ai profité des précédentes nuits étoilées pour saisir Capella en passant du canon à la GPCAM.  Le comparatif est construit sur base d'une image brute de chaque appareil, pas des fichiers générés par DSS.  L'image de la GPCAM est éclaircie pour la rendre visible.



On voit bien la différence de champ entre les deux.  Il reste maintenant à faire 'théoriquement' le même pour d'autres capteurs.  Mon objectif?  Trouvé le capteur pour ciel profond qui me donnerait un champ comparable au Canon.  Pour le moment, je penche pour l'IMX294 couleur mais quid du champ rendu...

Une bonne année à tous
Stef

Ben, si la focale ne change pas... C'est la taille du capteur qui détermine tout au niveau du "champ" !
Il n'y a pas grand chose à calculer, tu as ta réponse immédiatement : à toute autre considération égale (focale, taille capteur), champ égal ! 

Donc = il te faut la même taille de capteur et, c'est tout !

La preuve ?
Décortiquons... La  formule "rapide" pour calculer un champ "vu" est simple 

champ capturé (ou vu) = (57,3 x T ) /F = en degré, avec T=taille capteur et F=focale (les deux en mm)

donc : F=750mm (dans ton cas)

T, pour un 30D, sera de 22,5 x 15, diagonale = 27mm
T, pour un IMX290, diagonale = 6,46mm

30D : 57 ,3 x 27  /750  = 2,06 °
290 : 57,3 x 6,46 / 750 = 0,49°

Rapport ? 2,06 ° =  7416", 0.49° = 1764", ratio = 4,20x



C'est de l'approximatif, mais cela vérifie... 
 
Remarque que le ratio entre les diagonales te répond immédiatement : 27 /6 = 4.5x

Donc, avec un IMX294, c'est 13 x 19,1mm  => 22,5 / 19,1 = 1.17x soit, très proche ! 

Donc, ta question "champ" = c'est vite solutionné...

Mais est-ce que le capteur est bien ADAPTE au ciel profond ??? 
Là, il faut calculer l'échantillonnage... qui est lié à la taille du photosite (plus le capteur)

E = 206 x P/F (E en sec arc, p en µm, f en mm)

Un 30D : P = 6.42 µm, soit 206 x 6.42/750    =  1.7 arcsec/pixel
Un IMX294 : P = 5.4  µm, soit 206 x 5.4/750 = 1.4 arcsec/pixel   

Un échantillonnage de 1 à 3 "/pix est un compromis qui convient parfaitement au
ciel profond. 

De nouveau, très proche... Mais au plus grand, meilleur (versus turbulence).
Donc : sous notre qualité de ciel : un résultat (quasi) identique...

Salut,
et merci pour la réponse et le complément.
Cela devient plus clair.  Je vais essayer de traduire cela pour d'autres capteurs.  Je retiens donc que l'IMC294 serait donc un choix correct.  Il y a certainement d'autres possibilités mais à lire ici et là, c'est souvent justifié par des considérations un peu au delà des miennes.
On va mettre de l'argent de côté, histoire de préparer le Noël 2019.

Stef

Il n'y a évidemment pas que cela à prendre en considération, évidemment, mais 
c'est la première étape...

Ex : couleur ou nb ? Bruit ? dynamique ? capture courte ou pas ?

De toute façon, 2019 sera riche en nouveauté, donc : autant économiser...