Comment analyser les problèmes de prise de vue

Malheureusement, il arrive que les résultats ne soient pas à la hauteur des espérances de l'opérateur.

Le tableau ci-dessous vise à orienter les recherches et les remèdes en fonction des défauts constatés.


symptomes	causes possibles	remède
images brutes surexposées : étoiles grillées, fortement saturées montée de la densité du fond du ciel cœur des galaxies saturé	temps de pose trop long et:ou gain trop fort niveau important de pollution lumineuse	ajuster gain et temps de pose ^[1] utiliser des filtres pour réduire la pollution lumineuse
étoiles filées, empâtées, déformées	défaut de suivi ou de guidage	analyser les causes de problème de suivi...^[2] ...et corriger les problèmes
artefacts sur les stacks sous formes de : trainées plus ou moins organisées, colorées ou non tâches plus ou moins nettes, d'intensité variable	pas d'élimination des pixels chauds au traitement, combiné ou pas avec une dérive lente de guidage ou de suivi qui font que les pixels chauds peuvent s'organiser en ligne quand on va aligner et empiler les brutes reflets d'étoiles lumineuses dans le champ ou hors du champ de prise de vue	suivre scrupuleusement le processus de calibration des brutes avec darks , flats, bias ; utiliser du dithering qui va "lisser" l'effet des pixels chauds pour les reflets , il faut analyser en détails et identifier la cause racine ^[3]

↑ régler gain et temps de pose : Il existe plusieurs procédés que l'on peut combiner, on peut
(i) agir par tâtonnement sur une série de brute avec des exposition variables;
(ii) mesurer la puissance (sigma) du bruit de fond avec un logiciel de traitement;
(iii) échelonner et regrouper les temps de pose (technique dite "HDR") et faire un assemblage final qui utilise localement la dynamique la plus appropriée pour la scène
↑ suivi et guidage : le plus délicat est de poser le bon diagnostic, avec des causes multiples.
Que faut-il vérifier dans tous les cas ?
- la précision de la mise en station et de l'alignement : en cas de mauvais alignement, on va engendrer de la rotation de champ donc du filé en périphérie du champ et des problèmes potentiel de guidage.
- le serrage de tous les éléments mécaniques : pieds, monture , freins des axes, train optique, etc : si une liaison mécanique glisse, cela va engendrer un dépointage et donc un biais de suivi ou de guidage.
Le suivi est assuré par la monture uniquement. Il suppose donc que la monture est capable de pointer une cible de façon fiable et constante, en compensant les diverses causes d'erreur, les plus importantes étant des défaut géométriques (orthogonalités des axes) et l'erreur périodique due à la non-linéarité du réducteur. La calibration du suivi se fait au moyen d'un modèle d'erreur qui va être étalonné en pointant des étoiles de référence de chaque côté du méridien. En astrophotographie, et à mon humble avis, les exigences de précision de suivi font que seules les montures équipées d'encodeurs optiques à haute résolution sont capable de se passer de guidage.
Le guidage est assuré par une caméra guide qui pointe sur une étoile de référence et qui, dès que le centroïde de cette étoile se déplace, envoie des corrections à la monture, typiquement via un logiciel ad hoc (phd2,...). Quels sont les causes susceptibles de pertuber le guidage?
- un mauvais choix d'étoile guide : trop faible, on risque la perte, trop lumineuse on risque de saturer la zone centrale et perturber la détermination du centroïde
- une mauvaise calibration du logiciel de guidage : il est important de veiller (i) à l'étape de configuration de la caméra guide (création des darks, choix du temps de pose, paramétrage des lois de guidage) (ii) à la calibration des ordres de corrections (en gros mesurer l'orientation du champ de la cam. guide par rapport aux axes de contrôle de la monture) , qui doit se faire dans une zone du ciel à faible déclinaison.
↑ artefacts optiques: les causes possibles
- qualité et position des filtres : si on utilise des filtres, il faut faire en sorte que ceux-ci soient placés le plus près possible du capteur, ce qui limite les risques de vignetage et de reflets parasites. Par expérience, un changement de filtre pour un filtre de meilleure qualité peut nettement atténuer voir supprimer le problème. Un cas classique est celui des halos autour des étoiles avec les filtres OIII
- défaut de bafflage dans le chemin optique : là , le problème est délicat et va demander des modifications pas forcément évidentes. A la marge une extension prudente du pare-buée peut aider à masquer des étoiles très lumineuses proches du champ. Au niveau instrument, on pourra rechercher des zones brillantes dans le train optique est les traiter avec de la feutrines ou une peinture noire mate.

[1] régler gain et temps de pose : Il existe plusieurs procédés que l'on peut combiner, on peut
(i) agir par tâtonnement sur une série de brute avec des exposition variables;
(ii) mesurer la puissance (sigma) du bruit de fond avec un logiciel de traitement;
(iii) échelonner et regrouper les temps de pose (technique dite "HDR") et faire un assemblage final qui utilise localement la dynamique la plus appropriée pour la scène

[2] suivi et guidage : le plus délicat est de poser le bon diagnostic, avec des causes multiples.
Que faut-il vérifier dans tous les cas ?
- la précision de la mise en station et de l'alignement : en cas de mauvais alignement, on va engendrer de la rotation de champ donc du filé en périphérie du champ et des problèmes potentiel de guidage.
- le serrage de tous les éléments mécaniques : pieds, monture , freins des axes, train optique, etc : si une liaison mécanique glisse, cela va engendrer un dépointage et donc un biais de suivi ou de guidage.
Le suivi est assuré par la monture uniquement. Il suppose donc que la monture est capable de pointer une cible de façon fiable et constante, en compensant les diverses causes d'erreur, les plus importantes étant des défaut géométriques (orthogonalités des axes) et l'erreur périodique due à la non-linéarité du réducteur. La calibration du suivi se fait au moyen d'un modèle d'erreur qui va être étalonné en pointant des étoiles de référence de chaque côté du méridien. En astrophotographie, et à mon humble avis, les exigences de précision de suivi font que seules les montures équipées d'encodeurs optiques à haute résolution sont capable de se passer de guidage.
Le guidage est assuré par une caméra guide qui pointe sur une étoile de référence et qui, dès que le centroïde de cette étoile se déplace, envoie des corrections à la monture, typiquement via un logiciel ad hoc (phd2,...). Quels sont les causes susceptibles de pertuber le guidage?
- un mauvais choix d'étoile guide : trop faible, on risque la perte, trop lumineuse on risque de saturer la zone centrale et perturber la détermination du centroïde
- une mauvaise calibration du logiciel de guidage : il est important de veiller (i) à l'étape de configuration de la caméra guide (création des darks, choix du temps de pose, paramétrage des lois de guidage) (ii) à la calibration des ordres de corrections (en gros mesurer l'orientation du champ de la cam. guide par rapport aux axes de contrôle de la monture) , qui doit se faire dans une zone du ciel à faible déclinaison.

[3] rtefacts optiques: les causes possibles
- qualité et position des filtres : si on utilise des filtres, il faut faire en sorte que ceux-ci soient placés le plus près possible du capteur, ce qui limite les risques de vignetage et de reflets parasites. Par expérience, un changement de filtre pour un filtre de meilleure qualité peut nettement atténuer voir supprimer le problème. Un cas classique est celui des halos autour des étoiles avec les filtres OIII
- défaut de bafflage dans le chemin optique : là , le problème est délicat et va demander des modifications pas forcément évidentes. A la marge une extension prudente du pare-buée peut aider à masquer des étoiles très lumineuses proches du champ. Au niveau instrument, on pourra rechercher des zones brillantes dans le train optique est les traiter avec de la feutrines ou une peinture noire mate.

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