Bonsoir à tous,

J’ai le plaisir de vous présenter un premier résultat obtenu avec la nouvelle caméra proposée par la firme Américaine SBIG sur base du capteur 8300 de chez Kodak. J’ai profité d’une petite éclaircie de deux heures dans la soirée de ce lundi 22 mars 2010 pour photographiquer un classique du printemps à partir de mon observatoire à Harzé, à savoir le trio de galaxies de la constellation du Lion.



Image en grandeur réelle.

Il s’agit d’une addition de 17 poses de 5 minutes avec la SBIG 8300 au foyer de la FSQ-106N ouverte à F5, montée sur l'EM200 USD. Celle-ci est équipée d'un nouveau système GOTO (système LittleFoot Elegance Photo V5, développé par RAJIVA ).

Corrections noir et PLU incluses, autoguidage à l'aide de Guidemaster.


Photos de l’installation :








Je profite de ce post pour vous faire partager l’évaluation technique de cette nouvelle caméra.

L’idée a été de mesurer quelques caractéristiques techniques de celle-ci, et de les confronter aux données du constructeur. Pour ce faire, la valeur moyenne et l’écart-type de l’intensité des pixels situés à l’intérieur d’une fenêtre de référence ont été mesurés pour le bias, le dark et un fond de ciel exempt d’étoiles dans l’image présentée ci-dessus. Le temps de pose pour le dark et le fond de ciel est ainsi de 300s. Pour l’écart-type, il est impératif de soustraire la trame fixe qui entacherait d'erreur les résultats (effet correllé d’une image à l’autre et donc ne partipant pas au bruit). Ceci s’est fait par soustraction d’une image obtenue par compositage médian de 6 images de l’élément analysé.

La température du capteur était régulée à –30°C, avec une capacité maximum de refroidissement évaluée à –37°C par rapport à l’ambiante. La mise à température est assez rapide, inférieure à 2 minutes.

Différentes caractéristiques sont déduites de ces mesures :

1. En première approximation (cfr l'étude de caractérisation de Buil), la mesure du gain se base sur la corrélation qui existe entre le bruit et l’amplitude du signal lorsqu’il s’agit d’un bruit photonique:

Gain = Signal / (Bruit)**2 (e- / ADU)

La différence entre les moyennes du fond de ciel et du dark donne la valeur du signal photonique: 1578 ADU
Le bruit du signal se mesure à partir de l’écart-type mesuré sur la fenêtre du fond de ciel auquel le dark moyen a été soustrait (élimination de la trame fixe): 71 ADU. Il faut néanmoins le corriger du bruit apportée par le dark moyen (environ 9 ADU) à l'aide d'une loi quadratique:

Bruit net = (71**2 - 9**2) ** 0.5 = 70

Le gain mesuré est donc de 0,32 (donnée constructeur : 0,37)

2. L’écart-type du bias est de 22,6 ADU, soit un bruit de lecture de 7,2 e- (donnée constructeur : 9,3 e-)

3. L’écart entre les moyennes du dark et du bias s’élève à 3,55 ADU, soit 1,13 e-. Ramené par unité de temps, cela fait 1,13 / 300 = 0,0038 e-/s à –30°C. Si la sensibilité en température du signal thermique est de 5,8°C par doublement (donnée constructeur ), soit multiplié par 6 pour le passage de –30°C à –15°C, le signal thermique est donc de 0,023 e-/s (donnée constructeur : 0.02 e-/s). Il s’agit là d’une valeur qui assure l’utilisation de cette caméra avec des filtres interférentiels. Pour atteindre la valeur du signal de lecture à –30°C, il faudra faire une pose de plus de 1912 s, soit 20 minutes.

4. L’écart-type du dark est de 22,8, soit 7.25 e-, à peu près la même valeur que celui du bias. Résultat logique au vu de la très faible valeur du signal thermique mesurée à –30°C.

L’ensemble des résultats semble en conformité avec les données du constructeur, ce qui est plutôt bon signe. Petit bémol à tous ces éléments fort encourageants : il subsiste une trame fixe dans l’image du bias à laquelle le bias moyen a été soustrait. Bien que difficilement discernable sur l’image de base, cette trame apparait clairement sur la transformée de Fourier de celle-ci :



Les lignes blanches verticales correspondent en fait à de très fines lignes horizontales dans l’image de base. Celles-ci commencent à être visibles si des dizaines de bias sont additionnés.

Cette trame fixe sera très difficile à supprimer lors de l’addition des images individuelles et pourrait affecter le résultat si le fond de ciel est très bas, comme par exemple avec l’usage de filtres interférentiels. Il faut néanmoins nuancer cette conclusion si on considère la valeur totale du bruit généré : de l’ordre de 8e-.

Pour un prix qui se démocratise de plus en plus (de l'ordre de 2000 euros, mieux que la concurrence chinoise !!), SBIG propose une caméra qui hérite du savoir-faire de la maison et qui affiche des resultats techniques assez prometteurs pour l'astrophotographie d'amateur. La guerre des prix est déclarée...


A+,

Alain SCHMITZ