CCDOPS & SBIG ST-10

Salut à tous, 

Hier, première scéance de "SBIG" chez Serge... 

Et clôture des opérations (alors que l'on commençait à capter un M51...)
avec le ciel totalement bouché...  

Mais le sujet "CCD" est toujours intéressant. 
Donc, pourquoi ne pas en parler et si besoin, aider à un choix ?

En même temps, cela fera un bon résumé pour Serge !

=> En faire un "tutoriel" ?  Il en existe déjà des dizaines sur internet, donc...
Et l'usage est somme toute assez limité (je ne connais que un possesseur de SBIG à AstroNamur...
Si c'est faux, faire signe !!!)

1) Software : la SBIG est livrée avec un logiciel maison, CCDOPS (v5 actuellement) 
Celui-ci s'occupe, dans la grande tradition SBIG, de tout : prise de dark, prise de light,
expo, pré-traitement en un clic... Evidemment, un flat, il faut le faire soi-même !

Ce software fait partie d'un "suite" qui contient des utilitaires également "gratuit".
(CCDSharp, Seeing monitor, Fits converter, etc...)

D'ailleurs, on peut assez facilement le "débrider" pour qu'on puisse utiliser 
les capacités de traitement graphique sans posséder obligatoirement une caméra SBIG...   

2) la caméra... La (relativement ancienne, comme on en change chaque année)
CCD ST-10, avec une base KAF-3200 comme capteur.

http://archive.sbig.com/sbwhtmls/st10.htm



Cette caméra fut célèbre pour avoir présenté il y a des années le premier test "d'optique adaptative"...
Du moins dans le terme, car dans la réalité, elle ne traitait pas réellement la turbulence, mais offrait plutôt 
un "autoguidage" rapide...

3) RTFM... (Read The Fuc... Manual), car on s'aperçoit lors de notre premier test (Jupiter)
qu'il est impossible d'avoir une planète correctement exposée... 

Processus sous CCDOPS
- connect camera (CTRL-K ou bouton)
- camera setup : il faut activer le refroidissement, et le choix de la taille active du capteur 
(incluant un binning automatique)

                    Full Frame                 Half Frame                     Quarter Frame
High Res
(unbinned)    2184 x 1472 6.8 microns 1092 x 736 6.8 microns     548 x 370 6.8 microns

Medium Res
(binned 2x2)  1092 x 736 13.6 microns 546 x 368 13.6 microns     275 x 186 13.6 microns

Low Res 
(bin 3x3)     728 x 490 20.4 microns 364 x 245 20.4 microns    184 x 124 20.4 microns

=> la taille de 6.8  à 20 microns en fait, de facto, une caméra TRES sensible... 

Le refroidissement doit être adapté à la température courante...
Ex : régler le "setpoint"  

Si temp caméra = 10°
Le refroissement possible est de -35°
On calcule 10 - 35 = -25 - 5° (cst regulation) = -20° à indiquer...   

Et activer le ventilo ! 

Un paramètre intéressant : NON-ANG Streak removal : le mettre à yes, car cela 
permet de traiter des cas de "blooming" dans l'acquisition (horizontal streaking)

"Reuse Dark frame" : autorise la réutilisation d'un dark frame d'une capture à une autre
(utile en capture séquentielle) 

"Response Factor" : on l'utilise pour déterminer en automatique les magnitudes 
(variables, par exemple...) en permettant un alignement sur l'étoile cible.

Ensuite, une fois connectée et configurée, on passe à l'acquisition et au traitement...




Grab = le mode "photo", dont un sous-mode "auto" pour prendre une série d'images.

Focus : un mode rapide sans stockage qui permet le mise au point

AutG = auto grab, séquence d'images...

Track & Accumulate : on peut déterminer quand un "dark" doit être pris

Save / open : pour gérer les images... 

4) premier test : Jupiter... 

Avec un ciel "faible" (selon Serge), on a pris un objet brillant... 
Le "focus" est relativement facile à utiliser, et on parvient à une mise au point 
relativement valable sur les lunes.

Et première surprise... Impossible de descendre plus bas que 0.12 sec en délai... 
(vous vous imaginez que Jupiter est vachement "éclatante")   

Bug ? Ben, non... Work as design. C'est prévu dans la documentation 
et dans le hardware : max 60 min dans tous les cas, mais 

"The shortest possible exposure time is 0.01 second (frame
transfer cameras like the ST-2000XE) or 0.12 seconds (full-frame cameras like the
ST-7/8/9/10XE)"

Ok, seule solution envisageable : rajouter de la focale via des Barlows et
atteindre f/20 ou plus pour descendre la luminosité !

=> pas sympa pour le planétaire...

Mais comme la caméra est prévue pour le ciel profond, Ok, on y passe...

2) Test sur M51 (seule encore visible dans la fenêtre nuageuse qui se referme)

Repointage... Et on cherche !
Et on voit bien l'intérêt de soit un "diviseur" avec oculaire, soit le double capteur adapté. 
On peut utiliser un mode "bi-capteur" unifié sur la même image avec la SBIG (qui peut
évidemment faire de l'autoguidage), mais cela ne simplifie rien quand la cible n'est pas alignée... 

Donc : démontage, pointage visuel et remontage... 
=> l'intérêt d'avoir une lunette guide, mais si elle gére l'autoguidage, cela ne 
simplifie rien pour un pointage avec le champ de la caméra de suivi !

- Lors du "grab", on fixe les paramètres de capture (temps, dark ou pas, taille image, delay 
avant déclenchement, contrôle couleur (si une roue existe, elle fait les acquisition LRGB toute seule)

A 1 sec : rien à voir...
A 1 min : Ah... M51 apparait 
A 3 min : on est dans le nuage !    
  
Ok, on arrête...
Mais à ce stade : on sent bien qu'il va falloir "tester et tester" pour choisir les 
paramètres. par contre, une fois que cela sera fait : un clic et 80% est fait... 

A un prochain épisode...

et bien, quelle aventure! Merci pour ce test et tuto en condition de terrain!

Merci Thierry , je vais essayer de la faire fonctionner ce soir peut-être avec Jupiter 2X ou 4X
                     et M51 ou M101.
Curieux et rare une caméra qui ne peut pas descendre en dessous de 0,12 sec ! ! ! ! !
C'est sans doute à cause de l'obturateur mécanique (pour les darks). 
Je vais déterminer les positions de netteté avec le 2X et le 4X.C'est fait pour la lunette seule 
sans aplanisseur  (distance 17,2 mm).

C'est dommage cette histoire de 0,12 sec car impossible de prendre bcp d'im/sec de Jupiter 
qui tourne vite...(Voir Stef avec 78 im/sec).
@Thierry :j'ai fait un système (30X) rapide et parafocal/caméra  pour centrer exactement un objet faible mais avec l'habitude ce sera plus simple avec la caméra (pose 1 sec) et centrage préalable sur une 
étoile proche.Ou ENCORE plus simple centrer avec MaximDL directement.

Super CR !   bonne continuation et bon test à toi Serge !

@Thierry : super cette idée du tutorail écrit : je l'ai imprimé et je vais essayer de me débrouiller ce soir.

Nouvel input... Dans le domaine.

Et rappel de mon dernier essai sur une CCD ATIK

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3) j'ai une CCD Atik refroidie... 
Qui, malgré de nombreux essais, ne m'a jamais donné que... Une image brouillée !    
J'ai eu beau essayer diverses combinaisons, aucune image en vue.
Un seul écran remplis de parasites...   
Ok, "occasion", et pas eu de chance... 
C'est comme cela...  

4) Afin de connaître tout de même ce que vaut une "Atik", Serge 
me passe gentiment la sienne pour tester... 
Bonne idée, comme cela, je verrai ce que je rate...  

Modèle précédant, défaillant... :
ATIK 16IC 
CCD: Sony ICX424AL 
Resolution: 659 x 494 
Pixel size: 7.4 x 7.4 µ
Sensor area: 4.9 x 3.6 mm 
ADC: 16 bit
Read noise: 7 e 
Exposures: 0.001 s - Unlimited 

Modèle testé : 
Atik Titan
Sensor Type: Sony ICX424
Horizontal Resolution: 659 pixels
Vertical Resolution: 494 pixels
Pixel Size: 7.4 µM x 7.4 µM
ADC: 16 bit
Readout Noise: 5 e-

=> donc, la même taille de capteur, un meilleur bruit... 
Parfait, je vais donc avoir une bonne idée...

Branchement : marche pas...
Ok, nouveaux drivers, download, install, on branche...
Cela fonctionne !

Et... En effet, cela change, les parasites sont plus lumineux !
Mais, absolument RIEN comme image, quelque soit le réglage et le focus !   

Ok, j'ai un problème... 
Débranche, rebranche la DMK à la place...
Et : une image après un peu de tâtonnement... 

=> Ok, deux Atik, deux tests, même résultat, qu'est-ce qui cloche ??? 
Encore "mystère et boule de gomme" à ce stade... 

L'astro, une perpétuelle source de questions... 
   

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Et des réponses... !!!

Aujourd'hui, je rentre tard... Mais malgré une journée bien remplie,
j'ai une CCD qui me nargue (gentiment) en trônant dans mon salon... 

Un coup d'oeil au ciel... Deux objets brillants en vue : Lune et Jupiter !
OK, il ne fait pas trop froid, ma jambe est encore opérationnelle... 

=> je sors ma "monture de fainéant", deux télescopes et la met
en station rapide (on dépose, pointe la lune et elle se charge du reste)... 



Test 1 : Lune...    

Pointage de la lune, alignement auto, centrage rapide et on lance 
l'acquisition via "Artemis capture"... Et cela devient fort instructif.

1) Flip box sur oculaire, à la caméra : du grisé à fond...
2) je bascule et le brouillard devient lumineux... Rien en vue, mais on voit
tout de même un "objet" légèrement plus lumineux... 

3) mise au point : on commence à distinguer quelque chose et le brouillard se
dissipe (le "noir" sans brouillage apparaît), mais impossible de mettre au point. 

=> j'ajuste les connexions optiques (diminution longueur du côté CCD) et recommence
=> on commence à voir la lune (très lumineuse)

4) mise au point visuelle <> CCD ... Et pas moyen de la récupérer en déplaçant l'oculaire.
(alors que avec un APN et souvent une webcam, on peut facilement le faire) 


(sorry, un peu flou, mais vous voyez l'essentiel...)

L'image devient visible, mais est trop lumineuse à 0.1 sec
Je descend à 0.01 sec (1/100) et là, je commence à voir des cratères...
Mise au point plus fine sans Crayford 1/10 (mais un ciel fort perturbé) 
et j'obtiens enfin une image ! 



Donc, 

Conclusion 1 : la CCD fonctionne !
Conclusion 2 : si on n'est pas à la bonne focale et à la bonne exposition, on ne voit rien !

Mais 
a) il faut vraiment avoir une focalisation parfaite (un décalage léger = grisé !), car visiblement le "halo" de 
la dispersion suffit à surcharger le capteur. 
b) l'exposition doit être correcte, sinon : idem, grisé ! (le passage de "rien" à "image" se fait sur différence minime !)
c) le "binning" ne sert pas à grand chose à ce stade, sur un objet si lumineux... 

Un résultat rapide (sur base de 20 images)

 

Comme je le disais : beaucoup de perturbation, et mise au point rapide... 
Mais : à 0.01sec, cela fonctionne !

Test 2 : Jupiter
- Goto Jupiter et on recommence... 
- Plus difficile, fort petit à cette focale... Et l'image est vraiment trop petite...
- je change de télescope... Et là : même combat, on change tout pour obtenir une image nette 
et en finale : la CCD en direct sur le télescope (Flip box inutilisable)

Mais après une capture rapide, disons que cela donne ceci... 

(sur une base de 20 images)

Après, ma jambe m'a gentiment invité à rentrer... 
Et j'ai tout rangé... 

Conclusion :
1) cela fonctionne ! 
2) focalisation et temps d'exposition sont clés, sinon : écran grisé... 
=> défaut du software ou limite : franchement, j'aurai bien voulu avoir un "zoom"
pour la mise au point (sur un écran 10", c'est vraiment limite sur un objet petit)
=> le meilleur outil est a chercher... (il existe des utilitaire qui le font)
3) le calcul de la formule optique doit être fait... Au "jugé", on y passe du temps...
Et clairement, une fois que l'on a une combinaison correcte, on ne bouge plus !
4) C'est petit, comme fichier ! 
=> dans le cas d'une capture AVI et extraction, les GB volent... Ici, ce sont les KB !
(1500 images en 911MB, soit 636KB/image full frame)

5) il faut avoir une monture "nickel"... Car sans Flip Box (ou viseur de APN) le pointage
sur un champ si petit demande un taux d'erreur faible (la récupération sans visuel est   
délicate..)

Donc, Serge, je peut te rendre ta caméra vendredi ! 
Et je re-testerai la mienne un de ces jours... 
(drivers ATIK 16/Titan incompatible, je dois dé-installer les nouveaux pour utiliser les anciens)  

Maintenant que le soft "marche"...
Cela peut devenir fort facile avec de la pratique...

Je vais d'ailleurs regarder le software "Dawn" livré avec l'ATIK...
Il parait amusant... Mais est-il bon ?

Bon travail Thierry !
Je savais que tu y arriverais même si les réglages sont pointus.
Tu peux la garder un peu car je voudrais faire aller la Sbig qui a un champ plus grand .
CCD 1X1,5 cm , pas 24/36 mais pointable.
DSS est ok pour moi mais il me reste à entrer les photos/darks/offsets à partir de l'imac.
Il me faudrait un petit PC ,ce serait plus facile.Il me faut encore un flatfield.

Oh, pas de problème, je te la repasse ce soir, sinon, je ne sais pas quand on
se reverrait... 

Au fait : n'oublie pas un truc... 
J'ai activé la diminution de température, et n'ai fait ni dark, ni flat, ni offset... 
Puisque je suis en acquisition "rapide" (0,1 sec pour Jupiter).
Vu le bruit présent dans les images à -10°, c'est inutile à ce stade.
=> facile 

Il faudra voir sur un objet plus "large" (genre nébuleuse)... 
Mais il faut déjà avoir une configuration "pré-réglée" pour aller
les titiller avec un capteur si petit. 

Un bon point cependant : mon dernier télescope fonctionne  
(je ne l'avais jamais encore essayé )

Et bien, fin de l'étude... Et des confirmations.

1) Serge, ta SBIG n'est absolument pas faite pour le planétaire... 
Donc : tenter de capturer une image comme nous l'avions tenté était impossible.

Après enquête, elle est clairement faite pour ce qui est son usage favori : les nébuleuses ! 
Et la détourner de ce but est inutile (filtre, etc...), car même les algorithmes internes ne sont
pas optimisés.

2) Par contre, dès que tu auras pointé sur une nébuleuse ou une galaxie faible, tu auras de
bonnes surprises.... Je t'engage à "cibler" (avec un filtre Halpha en finale) une cible facile
comme le cheval (si cher à Andy) ou América. Le résultat devrait te plaire.

3) J'ai pas mal discuté avec d'autres possesseurs, ils me confirment tous la "facilité" d'usage, 
avec le dark automatique. Mais faire un "catalogue" (Dark, flat) est assez utile dès que l'on veut traiter plus loin.   
 
En conclusion : pointe une nébuleuse, mets au point, pose 5 min en automatique et tu devrais déjà
être assez satisfait.

D'accord Thierry , tant pis pour le planétaire...
Avec un format 10/15 mm et une focale de 1065 mm ,  le champ n'est pas trop grand.
Il faudra une réduction genre 0.73 pour certaines nébuleuses.
Je reviens de 5 jours en Méditerranée , quel ciel !!!!!
Je suis presque au point en DSS ,  beaucoup plus simple  que je ne le pressentais.
Puis je verrai Iris et Photoshop.
J'ai un problème pour Essen car à  Ramillies  la soirée du maïeur se fait aussi le 30 mai.
Ma présence y est obligatoire . Je voudrais quand même voir Essen  MAIS je rentrerai plus tôt.
Je devrais quitter vers 16 h au plus tard.

Evidemment, cela serait la moindre des choses après les travaux... 

OK, on discutera pour Essen à mon retour. Je décolle dans peu de temps.
Je vous dirai comment est le ciel à destination...