Je tente par ces petits calculs de voir l'intéret de ce filtre OIII sur la galaxie M66. Quel temps de pose supplémentaire pour avoir la même lumière sur les photos, y a t'il une augmentation du contraste ? y a t'il moins de bruit?
Je prends une série de photos avec des temps de pose différents avec ou sans filtre OIII.
Je fais les darks associés et offset. Après un traitement pour chaque photo par iris en appliquant le dark associé et l'offset j'obtiens les résultats consignés dans le tableau (1). Pour le tableau les mesures ont été faite sur les images sans conversion cfa. La données avec conversion CFA correspondent à l'image 6.
l'image (2) donne les mesures de la moyenne du fond du ciel en fonction du temps de pose.
J'observe que le fond du ciel augment 4,15 fois plus vite sans filtre qu'avec le filtre OII car avec le filtre le fond du ciel est en ADU de 1,33 fois le temps de pose en seconde et seulement de 0,32 fois le temps de pose avec le filtre OIII. Cela est bien sur une évidence le filtre enlève un peu de lumière sur le capteur.
Ce n'est pour l'instant pas un avantage. Il faudra prendre des poses plus longues pour obtenir la même lumière sur les photos.
L'image (3) donne les mesures de l'intensité maximum sur le centre galactique. Il semble que le niveau en ADU du centre galactique croit avec le temps de pose presque de la même façon avec ou sans filtre seulement 1.3 fois plus vite sans filtre. Quel doit être le temps de pose supplémentaire avec le filtre pour obtenir la même intensité du centre galactique ? Il sera 5,36/4,16* temps de pose sans filtre soit 1,3 fois plus long (30% de temps de pose en plus).
Le contraste entre le signal de la galaxie et le fond du ciel (image 5) est de 13 avec le filtre est de 4 sans filtre. Sans filtre la galaxie sera environ 13 fois plus lumineuse que le fond de ciel et ceci quelque soit le temps de pose et seulement 4 fois plus lumineux pour une pose au delà de 120 secondes. Ce contraste semble baisser avec le temps de pose très légèrement. J'en connais pas la raison. En fait ce contraste avantagé avec le filtre OIII a t-il une importance ? Le fond du ciel correspond à la luminosité de la pollution du ciel. Cette luminosité s'applique aussi sur le centre galactique par addition. Même si par traitement mathématique on arrive à enlever la luminosité du fond du ciel on va perdre une partie de la dynamique sur le centre de la galaxie (près de 30% sur des poses très lobgues)
Je m'interroge quand même sur le fait qu'ayant appliqué les darks je ne trouve pas une moyenne de 0 ? C'est une mauvaise question car le dark est pris dans le noir absolu alors que le fond du ciel est entaché d'une luminosité due à la pollution lumineuse très forte ici mais qui s'applique à toute la photo.
Parlons maintenant bruit rms. Le fond du ciel n'est bien sur pas uniforme et le signal de fond du ciel ou de la galaxie est entaché d'un bruit. Ce bruit c'est le sigma. Sur l'image (4) on trouve les valeurs de sigma sur le fond du ciel mais c'est aussi vraissemblablement celui sur le signal.
On trouve que le bruit avec filtre est de 0,39 fois le temps de pose + le bruit d'offset (environ 4 ADU).
Le bruit avec filtre est de 0.08 fois le temps de pose + le même bruit d'offset. Pour comparer des choses comparable il faut déterminer le bruit avec filtre OIII pour le même signal avec ou sans filtre donc pour un temp de pose de 1,3 fois le temps de pose sans filtre. Dans ce cas le bruit sera de 0.8*1.3 fois le temps de pose équivalent + 4 ADI. Ainsi le bruit a signal équivalent pour une pose avec filtre OIII est de 0.1 fois le temps de pose +4. Le bruit augmente 4 fois plus vite avec le temps de pose sans filtre qu'avec filtre.
Ce bruit va bien sûr être réduit par compositage. Comme le bruit diminue en 1 sur racine du nombre de photos composées, réduire ce bruit sans filtre nécessitera beaucoup plus de photos qu'avec filtre et ceci malgrès un temps de pose plus long de 30% par photos. Pour passer d'un rapport signal sur bruit de 13 sans filtre à 40 avec filtre pour des poses de 180 secondes il faudra composer 4 photos au moins de 180 secondes si on utilise pas de filtre.
Ce petit exercice mental n'est pas simple pour moi. et je ne suis pas entièrement convaincu du raisonnement.
Si je fais les mesures après un traitement de conversion cfa les résultats sont un peu différents (image 6). Je commence à mettre en doute toutes ces mesures et leurs interprétations.
Je sens bien que le filtre est utile. Il faut faire des photos pour s'en convaincre, mais le plus difficile sera de faire des comparatifs mesurables entre photos avec ou sans filtre.
