Capture

The Capture Module is your primary image and video acquisition module in Ekos. It enables you to capture single (Preview), multiple images (Sequence Queue), or record SER videos along with a selection of filter wheel and rotator, if available.

CCD & Filter Wheel Group

Veuillez sélectionner le CCD/APN et la roue à filtres (si disponible) pour l'acquisition. Réglez la température du CDD et la configuration des filtres.

• CCD: Select the active CCD camera. If your camera has a guide head, you can select it from here as well.

• FW: Select the active Filter Wheel device. If your camera has a built-in filter wheel, the device would be the same as the camera.

• Cooler: Toggle Cooler On/Off. Set the desired temperature, if your camera is equipped with a cooler. Check the option to force temperature setting before any capture. Capture process is only started after the measured temperature is within requested temperature tolerance. The default tolerance is 0.1 degrees Celsius but can be adjusted in Capture options under Ekos configuration.

Capture Settings

Set all capture parameters as detailed below. Once set, you can capture a preview by click on Preview or add a job to the sequence queue.

• Exposure: Specify exposure duration in seconds.

• Filter: Specify the desired filter.

• Count: Number of images to capture

• Delay: Delay in seconds between image captures.

• Type: Specify the type of desired CCD frame. Options are Light, Dark, Bias, and Flat frames.

• ISO: For DSLR cameras, specify the ISO value.

• Format: Specify capture save format. For all CCDs, only FITS option is available. For DSLR cameras, you can an additional option to save in Native format (e.g. RAW or JPEG).

• Custom Properties: Set extended properties available in the camera to the job settings.

• Calibration: For Dark & Flat frames, you can set additional options explained in the Calibration Frames section below.

• Frame: Specify the left (X), top (Y), width (W), and height (H) of the desired CCD frame. If you changed the frame dimensions, you can reset it to default values by clicking on the reset button.

• Binning: Specify horizontal (X) and vertical (Y) binning.

Propriétés personnalisables

Many cameras offer additional properties that cannot be directly set in the capture settings using the common control. The capture controls described above represent the most common settings shared among different cameras, but each camera is unique and may offer its own extended properties. While you can use INDI Control Panel to set any property in the driver; it is important to be able to set such property for each job in the sequence. When you click Custom Properties, a dialog is shown divided into Available Properties and Job Properties. When you move an Available Properties to the Job Property list, its current value can be recorded once you click Apply. When you add a job to the Sequence Queue, the properties values selected in the Job Properties list shall be recorded and saved.

The following video explains this concept in more detail with a live example:

Custom Properties feature.

(Video also available online at https://www.stellarmate.com/images/fss/videos/custom_properties.mp4)

File Settings

Les réglages qui spécifient le dossier d'enregistrement des images et la manière de générer des noms de fichier unique et également les modes de téléversement.

• Target: The name of the celestial target to be captured e.g. M42. Can be preloaded by the Scheduler Module and by selection with KStars.

• Format: The Format string defines the path and filename of the captured images by the use of placeholder tags that are filled in with the selected item of data at save time.

Une étiquette est identifiée par le caractère %. Toutes les étiquettes ont la forme d'une seule lettre ainsi qu'une description longue.

Arbitrary text may also be included within the Format string, except the % and \ characters. The / path character can be used to define arbitrary directories.

Remarque : les étiquettes sont sensibles à la casse dans leur forme courte et longue.

Étiquettes réservées disponibles :

• %f or %filename: The name of the sequence .esq file, without extension.

• %D or %Datetime: The current time and date when the file is saved. Only use this tag in the filename portion of the format, not in the path portion.

• %T or %Type: The frame type e.g. 'Light', 'Bias', 'Dark', 'Flat'...

• %e or %exposure: The exposure duration in seconds.

• %F or %Filter: The active filter name.

• %t or %target: The Target name.

• %s* or %sequence*: The image sequence identifier where * is the number of digits used (1-9). This tag is mandatory and must be the last element in the format.

• Directory Browse Button: Opens a browse dialog to allow selection of the directory location used in the Format string. Use when first defining a Capture job.

• Preview: Shows a preview of the resulting filename according to the Format string and other job settings.

Les étiquettes réservées spécifiées par le fichier de séquence « .seq » ne peuvent être affichées que lorsque le fichier de séquence a été enregistré.

L'étiquette horaire est affichée avec l'heure système courante et sera remplacée par l'heure d'enregistrement de l'image.

L'étiquette de séquence est toujours affichée en tant que première image de la séquence et sera automatiquement incrémentée avec la progression des tâches.

• Upload: Select how captured images are uploaded:

  1. Client: Captured images are only uploaded to Ekos and saved to the local directory specified above.

  2. Local: Captured images are only saved locally on the remote computer.

  3. Both: Captured images are saved on the remote device and uploaded to Ekos.

When selecting Local or Both, you must specify the remote directory where the remote images are saved to. By default, all captured images are uploaded to Ekos.

• Remote: When selecting either Local or Both modes above, you must specify the remote directory where remote images are saved to.

• Preview: Shows a preview of the resulting filename according the provided path job settings. The file name format for saving remotely is pre-defined, placeholder tags may not be used. The file sequence number is always previewed as image 1 in the sequence and will be automatically incremented when the job is in progress.

Limit Settings

Les réglages des limites sont applicables à toutes les images dans la file d'attente des séquences. Quand une limite est dépassée, Ekos déclenchera l'action appropriée pour remédier à la situation comme expliqué ci-dessous.

• Guiding Deviation: If checked, it enforces a limit of maximum allowable guiding deviation for the exposure, if autoguiding is used. If the guiding deviation exceeds this limit in arcseconds, it aborts the exposure sequence. It will automatically resume the exposure sequence again once the guiding deviation goes below this limit.

• Autofocus if HFR >: If autofocus is enabled in the focus module and at least one autofocus operation was completed successfully, you can set the maximum acceptable HFR value. If this option is enabled then between consecutive exposures, the HFR value is recalculated, and if found to exceed the maximum acceptable HFR value, then an autofocus operation is automatically triggered. If the autofocus operation is completed successfully, the sequence queue resumes, otherwise, the job is aborted.

• Meridian Flip: If supported by the mount, set the hour angle limit (in hours) before a meridian flip is commanded. For example, if you set the meridian flip duration to 0.1 hours, Ekos shall wait until the mount passes the meridian by 0.1 hours (6 minutes), then it commands the mount to perform a meridian flip. After the meridian flip is complete, Ekos re-aligns using astrometry.net (if the alignment was used) and resumes guiding (if it was started before) and then resumes the capture process automatically.

Sequence Queue

Sequence Queue is the primary hub of the Ekos Capture Module. This is where you can plan and execute jobs using the sequence queue built-in powerful editor. To add a job, simply select all the parameters from the capture and file settings as indicated above. Once you selected your desired parameters, click on the add button in the sequence queue to add it to the queue.

You can add as many jobs as desired. While it is not strictly necessary, it is preferable to add the dark and flat jobs after the light frames. Once you are done adding jobs, simply click Start Sequence to begin executing the jobs. A job state changes from Idle to In Progress and finally to Complete once it is done. The Sequence Queue automatically starts the next job. If a job is aborted, it may be resumed again. To pause a sequence, click the pause button and the sequence will be stopped after the current capture is complete. To reset the status of all the jobs, simply click the reset button . Please beware that all image progress counts are reset as well. To preview an image in KStars FITS Viewer, click the Preview button.

Sequence queues can be saved as an XML file with extension .esq (Ekos Sequence Queue). To load a sequence queue, click the open document button . Please note that it will replace any current sequence queues in Ekos.

Important

Job Progress: Ekos is designed to execute and resume the sequence over multiple nights if required. Therefore, if Remember Job Progress option is enabled in Ekos Options, Ekos shall scan the file system to count how many images are already completed and will resume the sequence from where it was left off. If this default behavior is not desired, simply turn off Remember Job Progress under options.

To edit a job, double click it. You will notice the add button now changed to check mark button . Make your changes on the left-hand side of the CCD module and once done, click on the check mark button. To cancel a job edit, click anywhere on the empty space within the sequence queue table.

Important

Editing running jobs: When Capture is running, or when the Scheduler is running, you cannot edit the sequence queue or a .esq file on disk using the Capture tab. However, the scheduler tab does have a Capture Sequence Editor tool that can be used to edit .esl files on disk, or create new ones.

If your camera supports live video feed, then you can click the Live Video button to start streaming. The video stream window enables recording and subframing of the video stream. For more information, check the video below:

Recording feature (https://youtu.be/qRsAqTL4ZZI)

La vue « Affichage en direct » fournit un outil de superposition d'images très utile pour la collimation. Le bouton en croix permet de le (dés)activer.

Superposition de la collimation

Ce bouton ouvre une fenêtre où il est possible de définir de manière flexible des ellipses (cercles inclus), des rectangles et des lignes de toutes tailles, d'agir sur des points d'ancrages permettant de régler les effets de dessin. Chaque élément possède sa propre taille, ses décalages, ses répétitions et ses largeurs de traits et de couleurs (transparence inclue).

Options pour la superposition de la collimation

Afficheur FITS

Captured images are displayed in KStars FITS Viewer, and also in the summary screen. Set options related to how the images are displayed in the viewer.

• Auto Dark: You can capture an image and auto dark subtract it by checking this option. Note that this option is only applicable when using Preview, you cannot use it in batch mode sequence queue.

• Effects: Image enhancement filter to be applied to the image after capture.

Rotator Settings

Field Rotators are supported in INDI & Ekos. The rotator angle is the raw angle reported by the rotator and is not necessary the Position Angle. A Position Angle of zero indicates that the frame top (indicated by small arrow) is pointing directly at the pole. The position angle is expressed as E of N (East of North), so 90 degrees PA indicates the frame top points 90 degrees away (counter-clockwise) from the pole. Check examples for various PAs.

To calibrate the Position Angle (PA), capture and solve an image in the Ekos Align module. An offset and a multiplier are applied to the raw angle to produce the position angle. The Ekos Rotator dialog permits direct control of the raw angle and also the PA. The offset and multiplier can be changed manually to synchronize the rotator's raw angle with the actual PA. Check Sync FOV to PA to rotate the current Field of View (FOV) indicator on the Sky Map with the PA value as you change it in the dialog.

Rotator settings (https://youtu.be/V_hRPMlPjmA)

On peut assigner à chaque tâche d'acquisition un angle de rotation différent mais soyez conscient que cela peut causer l'interruption du guidage puisque l'étoile guide sera perdue pendant la rotation. Ainsi, pour la plupart des séquences, l'angle du rotateur est identique pour toutes les tâches d'acquisition.

Trames de calibration

Pour les trames de champ uniforme (A Plat), vous pouvez régler les options de calibration pour automatiser le processus. Ces options sont conçues pour faciliter l'acquisition automatique des trames de champ uniforme. Elles peuvent également être utilisées pour l'acquisition des trames « Sombre » et « Biais ». Si votre caméra possède un obturateur mécanique, il n'est pas nécessaire de régler ces options sauf si vous souhaitez fermer le bouchon antipoussière pour vous assurer qu'aucune lumière ne passe dans le tube optique. Pour les trames « A plat », vous devez spécifier la source de lumière, puis une durée d'exposition. La durée peut être spécifiée soit manuellement soit fondé sur un calcul « ADU » (Analog Digital Unit ou aucune quantification).

1. Source de lumière pour le Flat

• Manual: The flat light source is manual.

• Dust Cover with Built-In Flat Light: If using a dust cover with builtin light source (e.g. FlipFlat). For dark and bias frames, close the dust cap before proceeding. For flat frames, close the dust cap and turn on the light source.

• Dust Cover with External Flat Light: If using a dust cover with an external flat light source. For dark and bias frames, close the dust cap before proceeding. For flat frames, open the dust cap and turn on the light source. The external flat light source location is presumed to be the parking location.

• Wall: Light source is a panel on the observatory wall. Specify the Azimuth and Altitude coordinates of the panel and the mount shall slew there before capturing the flat field frames. If the light panel is controllable from INDI, Ekos shall turn it on/off as required.

• Dawn/Dusk: Currently unsupported.

2. Durée d'exposition de l'acquisition de Flat

• Manual: Duration is as specified in the Sequence Queue.

• ADU: Duration is variable until specified ADU is met.

Avant le début de la procédure d'acquisition de la calibration, vous pouvez demander à Ekos de parquer la monture et/ou le dôme. Selon la sélection de la source de trames « A plat » ci-dessus, Ekos va utiliser la source de lumière appropriée pour ces trames avant de commencer leur acquisition. Si une valeur ADU est spécifiée, Ekos commence par prendre une série d'images pour établir la courbe nécessaire pour atteindre la valeur ADU souhaitée. Une fois que cette valeur est calculée, une nouvelle image est prise et le compteur « ADU » est recalculée jusqu'à ce que la valeur souhaitée soit atteinte.

Calculateur d'exposition

The exposure calculator is an implementation of a calculation process presented by Dr. Robin Glover in 2019. This calculation process seeks to establish a sub-exposure time which considers two sources of noise in an image: camera read noise, and noise from background sky brightness (light pollution). The effects of camera thermal noise on images is not considered in this calculation. (Note: Since his presentation in 2019, Dr. Glover has enhanced his calculation process to incorporate the effects of sensor quantum efficiency, and sensor pixel size. At this time, the KStars implementation lacks those features.)

L'idée principal du calcul est de fournir un temps d'exposition suffisamment long pour que le bruit de lecture de l'appareil soit largement dépassé par le signal provenant de la cible mais pas trop long pour éviter que le bruit de la pollution lumineuse ne dépasse pas le signal de la cible.

The implementation of this process does not consider the strength (magnitude or flux) of the intended target, nor does it consider other factors which may cause an astrophotographer to choose an alternate sub-exposure time. These other factors may include: the storage requirements and extended post-processing time for a large number of short exposures, the impacts of external factors that might occur in very long exposures, such as tracking / guiding performance, changes in weather conditions which may disrupt seeing conditions, intrusions from air traffic or passing satellites.

Les approches à l'imagerie peuvent considérablement varier quant au choix des durées d'exposition et le nombre de trames utilisées pour l'intégration. Une approche largement acceptée pour l'imagerie d'objets du ciel profond implique de longues durées d'exposition qui nécessitent un bon guidage, des conditions de visibilité excellente et emploierait typiquement l'utilisation de filtres pour réduire les effets de la pollution lumineuse. À l'autre extrême, des approches utilisant des techniques rapides (nommées communément « imagerie chanceuse ») en prenant des centaines voir des milliers de trames de durée très courtes dans l'espoir d'éliminer les effets de la pollution lumineuse, ainsi que de mauvaises conditions de visibilité et de guidage. Les choix des valeurs des paramètres du calculateur d'exposition dépendront de l'approche utilisée.

1. Valeurs en entrée du calculateur d'exposition

• Sky Quality: The Sky Quality selector sets the measurement of the magnitude per square arc-second of the background sky.

The range for Sky Quality is from 22 for the darkest skies, to 16 for the brightest (most light-polluted) skies. The magnitude scale is non-linear; it is a logarithmic scale based on the 5th root of 100. So 5 steps on the scale represent a change in brightness by a factor of 100. (A Sky Quality of 17 is 100 times as bright as a Sky Quality of 22. Each full integer step on the scale is a change by a factor of approximately 2.512.). Wikipedia Sky Brightness Wikipedia Light Pollution

Toute lumière diffusée dans le fond du ciel est considérée comme de la pollution lumineuse quelque ce soit sa source, ainsi la « lumière » de la lune peut être considérée comme de la pollution lumineuse « naturelle ». Mais les conditions météorologiques peuvent également impacter la qualité du ciel ; ainsi, l'humidité ou la couverture nuageuse peuvent réfléchir ou diffuser toute source de lumière à travers l'atmosphère.

A Sky Quality Meter (SQM) can provide the most accurate reading of sky quality if used during an imaging session, but an estimated value from sky quality surveys may also be found on the web at sites such as www.lightpollutionmap.info or www.clearoutside.com. But these on-line sources for estimated light pollution generally do not account for the effects of moonlight or local weather conditions. So the values from light pollution web sites should only be considered as a “best case scenario” for a cloudless night during a new moon.

Si une valeur provenant d'une carte de pollution lumineuse est utilisée comme valeur d'entrée de la qualité du ciel mais que la session d'imagerie est réalisé durant une lune partielle, il faudra diminuer cette valeur dans le calculateur d'exposition. L'impact de la « lumière » de la lune peut être très important ; par exemple, pour une valeur de 19.63 sur une carte, une lecture avec un appareil de mesure durant une lune croissante juste avant la demi-lune (âge la lune de 5.4 et magnitude dans KStars de -10), donne un résultat au zénith de 18.48, ce qui est bien plus brillant. De même, par une lune gibbeuse, juste après la pleine lune (âge la lune de 12.4 et magnitude dans KStars de -12), une lecture donne 15.95, ce qui est encore plus brillant.

La valeur de la qualité du ciel a un impact radical sur le temps d'exposition calculé en raison de l'échelle logarithmique. Une image prise depuis un endroit avec forte pollution lumineuse (donc une qualité du ciel basse), et particulièrement si aucun filtre n'est utilisé, aboutira à des durées d'exposition très faibles pour prévenir la pollution lumineuse de noyer le signal de la cible. Au contraire, une image prise dans d'excellentes conditions de qualité du ciel, impliquera des durées d'exposition de plusieurs heures.

• Focal Ratio: The selector for Focal Ratio sets the value from the optical train, which is needed for the evaluation of light gathering capability.

Cette valeur a un effet direct sur le calcul de la durée d'exposition. Un petit rapport est considéré comme une « optique rapide » puisqu'il permet d'obtenir beaucoup plus de lumière qu'une optique de rapport plus grand. Ainsi la durée d'exposition sera diminuée avec une optique de rapport faible et augmentée avec une optique de rapport plus grand.

Il peut être intéressant d'ajuster légèrement cette valeur pour compenser le rendement ou les obstructions dans les optiques.

Prenons par exemple deux optiques de même rapport F/D, un réfracteur (sans obstruction) et un réflecteur (avec une obstruction dû au miroir secondaire) ; ces deux optiques seraient traitées de manière équivalentes dans les calculs. On pourrait compenser l'efficacité optique différente en tenant compte du fait qu'un réfracteur a une efficacité d'environ 94% alors que celle d'un réflecteur est d'environ 78%.

La compensation sera calculée pour un réfracteur selon la formule = (Rapport F / D) / 0.94.

La compensation sera calculée pour un réflecteur selon la formule = (Rapport F / D) / 0.78.

Ces ajustements augmentent un tout petit peu le rapport « F /D » et ainsi réduisent un peu l'efficacité de capture de lumière dans les calculs.

• Filter Bandwidth: The selector for Filter Bandwidth sets the value for the bandwidth (in nanometers), and should be reduced from the default value of 300 when a filter is included in the optical train. The inclusion of filters in the optic train will greatly effect the exposure calculation. The value ranges from 300, for imaging without any filter, down to 2.8 for an extreme narrow-band filter.

Les filtres tombent généralement dans deux catégories : bande simple et multi-bande. La largeur de bande pour un filtre à bande simple devrait être relativement simple à déterminer ou à estimer. En général, un filtre rouge, vert ou bleu possède une largeur de 100 nanomètres. La documentation des filtres multi-bande contient généralement la largeur de bande (habituellement entre 3 et 12 nm). Mais les largeurs de bande des filtre multi-bande tels que les filtres antipollution lumineuses ou ceux spécifiquement conçus pour les nébuleuses peuvent être bien plus difficiles à déterminer puisque leur profil de transmission sont bien plus complexes.

Les filtres ne sont pas 100% efficaces même dans les bandes qu'ils sont censés utiliser. Par conséquent, l'utilisateur du calculateur souhaitera légèrement réduire la valeur de la largeur de bande pour compenser cela. Par exemple, pour un filtre qui est censé posséder une largeur de bande de 100 nm mais dont l'efficacité de transmission n'est que de 92%, une valeur de 92 représentera probablement mieux ce filtre et conduira à une durée d'exposition un peu plus précise.

The value of the filter bandwidth has an inverse effect on the exposure calculation. An unfiltered exposure would use the max value of 300 for the filter bandwidth (representing visible spectrum of 300 nanometers), and will produce the shortest exposure time calculation. An extreme narrow-band filter, (for example a 3 nanometer bandwidth), will produce the longest exposure time.

• Camera: The exposure calculation requires a value for the read noise of the camera. Camera read noise is an electronic noise that occurs at the completion of an exposure as the camera is measuring the analog voltage values of the pixels and converting these measurements into digital values. Read noise is not effected by the length of an exposure.

Les appareils ont des capteurs de deux types : CCD (Charge Coupled Device) et CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). La différence principale en ce qui concerne le calcul de la durée d'exposition est que les capteurs CCD ne possèdent pas de réglages du gain qui affecte le bruit de lecture ; ainsi, les capteurs CCD n'ont qu'une seule valeur constante pour leur bruit de lecture. Les capteurs CMOS ont un gain variable (ou valeur « ISO ») et une modification de ce paramètre affecte en général le bruit de lecture.

Le calculateur d'exposition repose sur la connaissance des données de l'appareil pour pouvoir accéder à une valeur adéquate du bruit de lecture à utiliser dans le calcul. La liste déroulante permet de choisir le fichier approprié à l'appareil. Pour les appareils CCD, le fichier ne contient qu'une seule valeur mais pour les appareils CMOS, le fichier inclut une table (ou plusieurs) de valeurs qui associe le gain ou l'ISO à un bruit de lecture. No soyez pas déconcerté par le « CCD » apparaissant dans le nom de beaucoup d'appareils dédiés à l'astrophotographie car la plupart utilisent des capteurs CMOS.

The camera data files provided in KStars contain values which are transcribed from manufacturers technical documentation. But actual read noise values for a camera may vary from the published data; so a user may which to utilize a tool that can determine the read noise values for their specific camera. Dr. Glover provides a sensor analysis tool in his MS-Windows based product SharpCap SharpCap Sensor Analysis The specific data from such a tool can be used to create a customized camera data file for use with the KStars exposure calculator.

• Read Mode: Some cameras manufactured by QHY have the capability to function in multiple modes. These modes alter the read noise values, so the camera data files for these cameras include multiple read noise tables. When using one of these multi-mode cameras the Read Mode dropdown will become enabled, and allow the user to select the read mode table that would correspond to the mode in which the camera will be operated for imaging.

• Exposure Time Graph: The calculator will present a graph of the potential exposure times determined from the inputs. In the case of CMOS based cameras, this graph will resemble the underlying read noise data from the camera, but is transformed into an exposure time over the range of possible gain or ISO values. In the case of CCD based cameras, the graph will be a simple bar, because the read noise of a CCD sensor is invariable.

• Gain / ISO Selection: For cameras with CMOS sensors, a Gain or ISO value can be selected. A Gain control will appear for cameras that allow a gain selection, and an ISO selection drop down will appear for DSLR cameras. Adjusting the gain / ISO value will move a selection indicator laterally along the exposure time graph to show how the selected gain value will effect the calculated exposure time.

CMOS based cameras tend to have high read noise at low gain / ISO values, and the read noise diminishes as the Gain / ISO value is increased. So a user might be tempted to select a higher gain value in an attempt to reduce the amount of read noise. But the camera full well capacity would typically be highest when gain / ISO values are lowest. A greater full well capacity provides a greater dynamic range in the image.

Le choix d'un gain/ISO dépend de la technique d'imagerie utilisée. Pour les longues durées d'exposition (typiquement utilisées pour l'imagerie du ciel profond), une valeur de gain/ISO faible est préférée afin d'obtenir une plage dynamique plus grande. Mais pour l'imagerie à très courte pose, la réduction du bruit de lecture devient si critique qu'elle devient la priorité et il devient ainsi préférable d'utiliser une valeur de gain/ISO élevée.

Certains appareils présentent une courbe de bruit de lecture en fonction du gain très lisse, alors que d'autres en ont une en forme d'escalier (et d'autres anomalies). Ces derniers résultent en général de modes de basculement de l'électronique interne. Dans ces cas, il est préférable de choisir une valeur correspondant au bas d'une marche. Il y aura ainsi un bruit réduit et permettra une durée d'exposition plus courte sans perte significative de la plage dynamique comparée à un choix de gain situé sur le haut de la marche. Mais il faut faire attention pour les valeurs « près » d'une marche. Certains posts sur des forums spécialisés indiquent que les données de bruits de lecture fournies par les constructeurs ne seraient pas tout à fait exactes. Le basculement réel du bruit de lecture pourrait être légèrement plus élevé ou plus faible et il est ainsi recommandé d'éviter de choisir une valeur qui se trouve sur une marche.

Évitez d'utiliser une valeur de gain près d'une marche quand vous vous basez sur la documentation du constructeur.

Instead, shift the gain selection away from the

step

• Noise Increase %: The 'Noise Increase %' selector controls a factor used in Dr Glover's equation. This value will alter the relative balance between the two sources of noise in the sub-exposure. As a general rule, Dr Glover had recommended using a value of 5%, but lowering it to 2% when the computed exposure time is considered to be too short.

Augmentation signifie ici une augmentation relative entre le bruit de lecture et celui de la pollution lumineuse. Cela peut paraitre contre-intuitif, mais augmenter cette valeur diminue la durée d'exposition, diminuant ainsi le bruit de la pollution lumineuse (diminuant aussi le signal de la cible), ainsi augmenter signifie une augmentation relative de l'effet de bruit de lecture comparée au bruit de la pollution lumineuse. Au contraire, diminuer cette valeur augmente la durée d'exposition et ainsi le bruit de la pollution lumineuse (augmentant aussi le signal de la cible), ce qui a pour effet de réduire l'impact du bruit de lecture.

L'implémentation du calculateur permet de choisir des valeurs de « % d'augmentation du bruit » dans une très grande plage pour permettre à l'utilisateur d'expérimenter cet outil. Mais il devra s'attendre à obtenir des effets indésirables s'il teste avec des valeurs trop grandes. En forçant pour obtenir des durée d'exposition faibles, l'effet du bruit de lecture risque de devenir trop important et réduire ainsi la qualité des images. Au contraire, il risque d'augmenter l'effet de la pollution lumineuse.

Ce paramètre dépend également de la technique d'imagerie utilisée. Pour la technique d'imagerie rapide, il faudra certainement forcer la durée d'exposition vers le bas, typiquement vers des durée sous la seconde, ce qui implique d'augmenter drastiquement ce paramètre.

2. Résultats du calculateur

• Exposure Time (sec): The calculated duration of an exposure.

• Pollution Electrons: The calculated number of light pollution electrons per pixel impacting the exposure.

• Shot Noise: The calculated noise from light pollution impacting the exposure.

• Total Noise: The calculated noise from both light pollution and image sensor read noise impacting the exposure.

Important

Recognize the relationship of exposure time to total noise: The ratio of exposure time to exposure total noise can be thought of as a measurement of a potential quality for the exposure. Short exposures will contain a high amount of noise relative to their exposure time, so a shorter exposure would tend to be of relatively lower quality. Short exposures may still be viable, but a disproportionately higher number of short sub-exposures will be needed for integration to achieve an image of a desired quality.

3. Information sur l'empilement des images

Cette valeur informe sur l'effet bénéfique d'empiler les images sur l'acquisition du signal de la cible. Le résultat est une courbe indiquant la qualité de l'empilement des images en fonction du nombre d'images, la qualité diminuant avec le nombre d'images.

Idéalement, un rapport signal sur bruit (SNR) devrait être utilisé pour mesurer le niveau de qualité des images, mais le calculateur ne permet pas de reconnaître la force du signal d'une image cible et ne peut ainsi pas calculer ce rapport. Le niveau de qualité dans le calcul d'empilement est la durée d'intégration en secondes divisée par le bruit. Ce rapport « Durée/bruit »> peut être considéré comme une analogie grossière du rapport signal sur bruit. Mais l'utilisateur doit toujours se rappeler que le rapport « Durée/bruit » n'est pas une mesure absolue de la qualité de l'empilement des images de toutes les cibles puisque la force du signal (magnitude ou flux) ne fait pas partie du calcul.

• Table: A table provides details for stacking based upon the number of hours planned for imaging.

Ce tableau fournit une indication rapide pour trouver le nombre idéal de trames à utiliser pour un nombre d'heures donné pour une session d'imagerie. Mais certaines étapes qui consomment beaucoup de temps ne sont pas inclues dans le calcul de la durée d'exposition. Par exemple, les appareils connectés via un câble USB prennent beaucoup de temps à transmettre les données. Ou encore le décalage automatique entre les prises. Ces étapes ajoutent du temps au processus d'imagerie et ne sont pas inclues dans le calcul.

La colonne tout à droite indique le rapport « Durée/bruit » de l'image empilée qui sera produite.

• Graph: An interactive graph allows the user to visualize the relative change in potential quality for integrated images with various counts of sub-exposures applied in image stacking. This graph can be navigated through the adjustment of the time/noise ratio value; adjusting this value will recompute the quantity of sub-exposures required for the integrated image to achieve that specified time/noise ratio.

Lors du choix du rapport Durée/Bruit pour le calcul du nombre de trames idéal à empiler, l'utilisateur souhaitera considérer le changement incrémental à la qualité potentielle de l'image d'une trame supplémentaire. Pour l'aider, l'outil inclut un calcul de la pente du point sélectionné sur la courbe de la durée en fonction du bruit (cette valeur est représentée par un symbole delta sur l'interface graphique). Ce delta représente la variation dans la qualité potentielle en ajoutant ou en soustrayant une trame.

Comme on peut s'y attendre, pour des petites valeurs du rapport Durée/Bruit, le delta sera relativement élevé, et ainsi l'ajout d'une trame aura un impact important sur l'image empilée. Mais en augmentant le rapport Durée/Bruit, davantage de trames seront inclues dan l'empilement et la valeur du delta va diminuer, indiquant que l'ajout de plus de trames devient de moins en moins intéressant.

La valeur par défaut pour le rapport Durée/Bruit est de 80. Cette valeur de devrait pas être considérée comme une valeur optimale. Elle a simplement été choisie comme une valeur moyenne. L'utilisateur doit tenir compte de plusieurs facteurs pour l'ajuster. 1) La brillance de l'objet cible, 2) le rapport Durée/Bruit des trames calculées et 3) la contrainte de temps pour la session d'imagerie et de traitement, ainsi que de la taille du médium d'enregistrement des images.

For a strong target, (example, Orion Nebula with magnitude 4), would provide a relatively strong signal. On such a target, the value for the Time/Noise Ratio might be reduced and the computation of sub-exposures, may still produce an image with a very good signal to noise ratio. A much weaker target (example, Thor’s Helmet, magnitude 11), might require a higher time/noise ratio to compensate for the relatively weak target signal.

Depending on the various inputs and imaging conditions, the potential quality of a sub-exposure can vary greatly. In poor sky quality with little or no filtering, the computed sub-exposure time will naturally be short to avoid an overwhelming noise from light pollution, and the exposure time relative to the computed noise will be low (a low time/noise ratio). To achieve a high quality integrated image from low time/noise ratio sub-exposures may require thousands sub-exposures. If the user is concerned about imaging and processing time or storage capacity; then a higher time/noise ratio would needed to reduce the quantity of sub-exposures. Conversely, when input conditions result in a sub-exposure with a long exposure time relative to the computed noise (as with narrow-band imaging), the result may be a sub-exposure with a very high time/noise ratio. In such cases the default value of 80, might result in very few sub-exposures for the integration. But the delta value will be quite high, indicating that raising the time-noise ratio will greatly improve the potential quality of the integrated image.

L'intérêt d'utiliser le rapport Durée/Bruit comme paramètre d'entrée pour le calcul du nombre idéal de trames est de compenser la différence de bruit relative lors de l'utilisation de trames de durée différentes. Les trames de petites durées ont un rapport Durée/Bruit plus petit et possède ainsi une moindre capacité à améliorer l'image empilée. Ainsi un nombre disproportionné de courtes expositions est nécessaire pour obtenir un rapport Durée/Bruit défini de l'image empilée.

Prenons l'exemple du calcul du nombre de trames nécessaires en comparant deux durées de trames différentes : une trame de 300 secondes et une trame de 30 secondes. Celle de 300 secondes a un rapport calculé de 22.1 résultant en un rapport Durée/Bruit de 13.6. Quand le paramètre « % d'augmentation du bruit » est augmenté pour forcer la durée d'exposition à 30 secondes, on obtient une durée calculée de 9.47, ce qui donne un rapport Durée/Bruit de 3.2. Celle de 300 secondes a une qualité potentielle légèrement supérieure que celle de 30 secondes. On utilise le rapport Durée/Bruit par défaut de 80.

Pour l'empilement des trames de 300 secondes, on trouve que 34 trames sont nécessaires pour obtenir le rapport Durée/Bruit de 80. Ce qui donne une durée totale d'exposition de 2.83 heures.

Pour l'empilement des trames de 30 secondes, on trouve que 637 trames sont nécessaires pour obtenir le rapport Durée/Bruit de 80. Ce qui donne une durée totale d'exposition de 5.31 heures avec ces trames plus courtes pour obtenir le même rapport Durée/Bruit de l'image empilée.

Tutoriels vidéos

Capture (https://youtu.be/Gz07j7VPnpc)

Filter Wheels (https://youtu.be/yfz9_UJIvLY)