J'ai fait aussi dans la foulée 20 photos avec un filtre O3 en 60 secondes 800 ISO. Le résultat est donnée en (1). Les deux photos sont à peu près équivalentes mais la photo avec O3 du fait de l'atténuation du filtre a bénéficié de beaucoup moins de lumière.
En (2) j'ai mis les mêmes informations de coupe et statistiques sur l'image sans filtre à comparer avec (1)donnant les informations pour le même endroit de la photo.
Que peut on en penser ?
Ce que j'en retire c'est que le fond du ciel avec le filtre est divisé par 20 alors que le signal (étoile non saturée) est lui divisé par 10. C'est la fonction principale du filtre antipolution d'augmenter le contraste entre l'objet et le fond du ciel (rapport signal de l'objet/signal du fond du ciel). Par contre il est difficile de comprendre cette atténuation du signal de 10. Cela suposera de multiplier le temps de pose par 10 pour avoir l'equivalent car normalement le signal en ADU augmente proportionnellement au temps de pose.
Je vais essayer de comprendre l'influence du fond du ciel sur le contraste par le schema (4).
Si on enlève toute notion de bruit aléatoire, si l'objet présente un signal SO en ADU et que le fond du ciel un signal SF, il suffit de soustraire le fond du ciel pour avoir le contraste maximum. Mais les choses ne sont pas si simple nottemment pour un objet noyé dans le fond du ciel SO=SF. On aura beau augmenter le temps de pose le rapport SO/SF sera toujours le même. En effet SF augmente comme SO avec le temps de pose car ce n'est pas un bruit aléatoire mais un signal lui même entaché d'un bruit aléatoire. Seul le bruit aléatoire augmente moins vite que le signal avec le temps de pose. C'est une chance pour les amateur d'astrophoto.
Pour comprendre comment se forme le niveau d'un pixel dans une photo il faut se représenter un tube a essai dans lequel on verse de l'eau. Le niveau global en ADU et l'addition de plusieurs niveaux.
- L'offset donnant une niveau de 256 ADU environ entaché d'un bruit (écart au niveau moyen sigma d'une photo à l'autre)
- le niveau du noir (dark) entaché lui aussi d'un bruit (Le noir complet ne donne pas 0 ADU!
- le fond du ciel qui donne un niveau moyen et entaché lui aussi d'un bruit
- le vrai signal de l'objet entaché lui aussi d'un bruit
Les bruits statistiques peuvent être réduits en accumulent le signal par le temps de pose ou la superposition d'images. Pour les niveaux moyens on peut procéder par soustraction quand on peut les différentier comme l'offset ou le dark. S'il n'y avait pas d'effet statistique sur le signal une pose courte suffirait en faisant la soustraction des niveaux d'offset et de fond de ciel et l'augmentation du temps de pose ne changerai rien à la photo ! Les niveaux moyens hors de l'offset augmentent eux tous avec le temps de pose et proportionnellement au temps de pose.
Mais il y a les bruits statistiques qui ne peuvent s'attenuer qu'en augmentant les temps de pose ou ce qui revient au même en additionnant les photos.
Les bruits statistiques noient les signaux faibles sur les petits temps de pose. Avec les temps de pose en se rallongeant, les bruits statistiques vont diminuer les signaux vont sortir du fond.
Pour m'aider à comprendre je vais définir le signal unitaire d'un objet (ce sera plus facile sur le graphe) comme le niveau en ADU d'un pixel de l'objet obtenu par unité de temps. Sur le graphe 4, un objet avec un signal unitaire de 35 donnera pour un temps de pose de 1: 35 ADU sur la photo puis pour un temps de pose de 2 : 75 ADU etc...
d'un bruit aléatoire de moyenne zéro (appelé sigma) de 30 ADU donnera un sigma de 30 pour un temps de pose unitaire et 21 ADU de sigma pour un temps de pose de 2 (sigma baisse en racine du temps de pose)
J'ai placé sur un graphe le signal unitaire ADU ramené au temps de pose en fonction du temps de pose:
- Le fond du ciel ici 20 ADU par unité de temps de pose. Ce fond de ciel doit normalement augmenter avec le temps de pose (de façon proportionnelle) Mais comme je le ramène au temps de pose il est constant sur le graphe.
- Le bruit aléatoire (thermique et autre bruit). Il baisse en racine du temps de pose.
- un objet dont le signal unitaire est en dessous du fond du ciel (Niveau 10 ADU/unité de temps de pose) en zone 3
- un objet dont le signal unitaire est en dessus du fond du ciel (Niveau 35 ADU/unité de temps de pose). Cet objet pourra être révélé avec un temps de pose suffisant dans la limite de la saturation du capteur (Zone2).
- un objet dont le signal unitaire est dès la première photo au dessus du niveau de bruit (Niveau 55 ADU/unité de temps de pose). Cet objet est déjà visible dès la première photo ( Zone 1) avec un très forte probabilité car dehors du sigma du bruit.
Le filtre va baisser la droite rouge du fond du ciel et va donc decrouvrir toute une zone, à l'image du retrait de la mer en bord de plage. Un objet dont le signal unitaire est dans cette zone, pourra alors être révélé sur la photo
moyenant un bon temps de pose ou un nombre suffisant d'image à additionner.
Voici un article qui peut peut être éclairer.
Une autre remarque sur cette photo. on observe que le bruit dans sa répartition spatiale sur la photo n'est pas uniforme. Il y a des trainées rouges qui vont toutes dans le même sens. Est-ce une erreur de prise de vue ou du traitement? On retrouve ce phénomène sur la photo des Plèiades http://astronomie.aparcourir.com/M45-20111228.html?obs=18&obj=M45. Cela peut être corrigé par une téchnique de diphtering (petit déplacement aléatoire entre chaque photos).
