Mesure tilt et courbure de champ

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Alain-Maury
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Mesure tilt et courbure de champ

Message par Alain-Maury »

Bonjour,
Je voulais faire une page web là dessus et je n'ai pas trouvé le temps, alors justement pendant que je mesure un télescope, j'écris ce message. Je ne savais pas s'il fallait le laisser ici ou dans la partie analyse d'image ou dans la partie script, mais bon c'est lié au réglage des télescopes et caméras.
Dans le menu analyse de prism, il y a un item "mesure tilt et courbure de champ". L'idée est de réaliser une série d'images d'un champ donné en changeant la focalisation entre chaqe pose, et ensuite prism mesure un certain nombre d'images d'étoiles (500 ?) et pour chaque étoile, calcule le focus optimal, et ensuite calcule le tilt du plan focal et la courbure de champ. C'est un outil extrêmement puissant et utile (comme tous les outils dans prism :) ), et qui permet de caler correctement une optique. On peut ensuite assez facilement, vu que sur l'image produite les valeurs sont données en mm, trouver quelle épaisseur de cale mettre entre la caméra et la roue à filtres pour que le plan focal soit bien plan.
Pour faire les images, il suffit d'utiliser un script. Copiez donc ce qui suit plus bas dans un éditeur de texte (wordpad, ou notepad++), sauvez le comme testfocus.pgm dans votre dossier de scripts et lancez le. Le script suppose que la caméra est déjà allumée et en froid, que le télescope et le focuser est connecté à prism, et que l'on a pointé une zone assez proche du zenith, si possible dans la voie lactée pour avoir pas mal d'étoiles. Comme en règle générale lorsqu'on fait un focus, on prend un temps de pose assez long, genre 5 secondes, pour ne pas avoir d'effets liés à la turbulence. Le script demande la valeur min et max de focus, le pas de focus, le temps de pose et l'endroit où mettre les images, puis fait les images. Images qu'ensuite vous chargez dans la fenêtre liée à "mesure tilt et courbure de champ" et ensuite vous pouvez voir si vous avez du tilt, de la courbure de champ, si elle est bien centrée sur le champ, etc... C'est en anglois, mais vous pouvez traduire le truc en français... :)
Bonnes observations

REM Script taking a series of focus images, and saving them.
REM Alain Maury - 2014

REM First we enter the values of focus
input "Minimum focus value : " focusmin
print "Minimum focus value : " focusmin " mm"
input "Maximum focus value : " focusmax
print "Maximum focus value : " focusmax " mm"
input "Focusing step : " focusstep
print "Focusing step : " focusstep " mm"
input "Exposure time : " exptime
print "Exposure time : " exptime " seconds"
exposuretime=exptime*1000
numberoffocusimages=(focusmax-focusmin)/focusstep
int numberoffocusimages numberoffocusimages
print "The number of exposure will be :" numberoffocusimages
print "Now choosing the directory where to store the images"
getrepname directory$
print "directory is : " directory$

REM *******************************************************
REM Let's go
REM *******************************************************
for i=0 numberoffocusimages
focusvalue=focusmin+(i*focusstep)
print "focus value : " focusvalue
set_focuser focusvalue
startExposure exposuretime
waitForEndExposure
REM Recovering the image in order to save it
getLastImageExposure img
print "Exposure finished"
strf focusvalue 3 focusvalue$
Nameimage$="focustest_"+focusvalue$+".cpa"
print "Image's name : " Nameimage$
savecpa img directory$+Nameimage$
close img
next i
end
Patrice Le Guen
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Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par Patrice Le Guen »

Bonjour Alain,

Merci beaucoup pour ce script qui facilite la prise d'image pour mesurer le tilt et la courbure. Je n'ai malheureusement trouvé aucune rubrique de l'aide en ligne expliquant cette fonction. Je poste donc ce message pour tenter ici d'obtenir cette aide en posant certaines questions que ton message m'a inspiré et pour donner un exemple de ce que l'on peut obtenir et des conclusions éventuelles à tirer.

Par ailleurs a l'usage de ton script j'ai relevé une petite erreur :
La formule "numberoffocusimages=(focusmax-focusmin)/focusstep" donne le nombre d'intervalles entre les poses. Il faut ajouter 1 pour obtenir le nombre de poses.

Questions :
Est-ce que tu préconise de faire les images en binning 1 ? Dans ce cas il serait peut-être intéressant de forcer ce paramètre dans le script ?
Est-ce qu'il faut pré-traiter les images avant de lancer la fonction d'analyse ?
Un gradient provenant de la pleine lune aura-t-il une influence sur l'analyse ?
La fonction d'analyse du tilt, en commentaire de la boîte de dialogue, préconise de faire varier le focus par pas équivalents à 30 fois (en microns) le rapport F/D (si F/D=4 ça donne 120 microns). Pourrait-on imposer ce pas dans le script ?
Combien d'images faudrait-il faire pour s'assurer d'une corrélation statistique suffisante ?
Tu écris "on peut ensuite facilement trouver quelle épaisseur de cale mettre entre la caméra et la roue à filtres pour que le plan focal soit bien plan.". Qu'est-ce que cette cale te permet de corriger : le TILT ou la COURBURE ?

Exemple à partir de 13 images :
Rapport d'analyse de ma lunette TAKAHASHI FSQ106.
PENTE ->
Position X=1 Y=1 0.001 mm
Position X=3326 Y=1 0.083 mm
Position X=3326 Y=2504 -0.003 mm
Position X=1 Y=2504 -0.086 mm
Position X=1663 Y=1252 -0.001 mm
Corrélation=0.726
Angle de pente (°)= 0.36
http://www.astrosurf.com/leguenp/photos ... degre1.jpg
(La limite du nombre de pièces jointes sur le forum a été atteinte. J'ai donc placé les images sur mon site)


COURBURE ->
Position X=1 Y=1 -0.023 mm
Position X=3326 Y=1 0.194 mm
Position X=3326 Y=2504 -0.051 mm
Position X=1 Y=2504 0.167 mm
Position X=1663 Y=1252 -0.030 mm
Corrélation=0.746
http://www.astrosurf.com/leguenp/photos ... degre2.jpg
Quelle est la signification des valeurs indiquées à côté des étoiles sur les images de résultat ?

Conclusion :
Cette pente (TILT ?) de 0.36° est-elle alarmante ?
Comment calcules tu la valeur de la cale ?

PS : Ma configuration (setup)
PRISM 10.0.1.144 du 01/08/2015
Version OS Windows 8.1 en 64 bits
Processeur Intel(R)_Core(TM)_i5-3210M_CPU_@_2.50GHz
Mémoire utilisable 16Go
Résolution 1920x1080
ASCOM Platform 6.1 – SP1 v6.1.1.2627
Monture EM200 Temma 2Jr et driver ASCOM Telescope driver for Takahashi Temma protocols 6.2.0.0
Caméra principale Acquisition CCD QSI583WSG
Caméra secondaire Autoguider i-Nova PLA-MX hors axe 17mm et driver ASCOM I_Nova Camera Driver 2.3.3.5. Pilote Windows PLA-MX CCD Camera 1.0.0.0 du 19/10/2010.
Contrôle de focalisation : Robofocus et RobofocusSever driver ASCOM 5.2.0.0
Alain-Maury
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Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par Alain-Maury »

Oui, vu l'erreur sur le nombre de poses. Ca n'empêche pas de fonctionner mais tu as raison.
Pour le binning, il est vrai que le script va utiliser le dernier binning utilisé par la caméra, en général 1, mais sinon en tout début du script tu rajoutes :
REM Facteur de Binning
SetBinningX 1
SetBinningY 1

Pour le pas, on pourrait automatiser, tu as deux fonctions de scripts de prism qui sont :
getdiameter img diameter
getfocus img focus
donc tu peux récupérer le diamètre et la distance focale de l'image, et de là multiplier par 30 pour trouver le pas automatiquement. Sauf que si c'est valeurs ne sont pas bien renseignées dans l'entête de l'image, ça a de fortes chances de planter. Il suffirait de virer les deux lignes où je demande le pas de focalisation (focusstep), et dans la boucle, séparer en deux cas, après la ligne for i=0 numberoffocusimages

Donc modifier en mettant un REM devant
input "Focusing step : " focusstep
print "Focusing step : " focusstep " mm"

if i=0 then
REM Dans ce cas, on prend l'image à la valeur focusmin et on calcule focusstep
focusvalue=focusmin
print "focus value : " focusvalue
set_focuser focusvalue
startExposure exposuretime
waitForEndExposure
REM Recovering the image in order to save it
getLastImageExposure img
print "focus value : " focusvalue
REM on lit les valeurs et on calcule focusstep
getdiameter img diameter
getfocus img focus
focusstep = 0.03*focus/diameter
print "le pas de focus utilisé sera : " focusstep
else
focusvalue=focusmin+(i*focusstep)
print "focus value : " focusvalue
set_focuser focusvalue
startExposure exposuretime
waitForEndExposure
REM Recovering the image in order to save it
getLastImageExposure img
endif

et on reprend le reste du script à la ligne
print "Exposure finished"
strf focusvalue 3 focusvalue$

Clair que pour ceux qui n'ont jamais fait un peu de programmation c'est un peu du chinois, mais une personne ayant fait un minimum de programmation, en basic ou autres, c'est clair comme de l'eau de roche. Attention j'ai écrit ça à la volée, j'ai pas testé, mais ça devrait marcher.
Sinon pour ton cas, ben justement ça dépend du rapport F/D, une valeur de tilt qui reste acceptable à F/D=10 est complètement inacceptable à F/D=2. Evidemment on ne peut corriger que le tilt, la courbure de champ, il faut vivre avec, sauf si en étudiant bien la combinaison optique on s'aperçoit que par exemple le tirage entre le correcteur de champ et le plan focal n'est pas bon (ça peut dans certains cas créer de la courbure de champ). Sinon le tilt, tu extrapoles, si tu as 0.1mm à mettre dans un coin, sauf que ton détecteur fait telle taille et que tu vas mettre la cale 5 fois plus loin (par exemple au bord de la caméra), il faut que ta cale soit de 0.5mm. Le gros problème est généralement de savoir dans quel coin mettre la cale, et là à la place de réfléchir, baser sur le principe qu'un idiot qui marche va toujours plus loin qu'un intellectuel qui réfléchit, on met la cale, on remesure, et si c'est plat, c'est que c'est bon, si c'est le double, c'est qu'il fallait la mettre de l'autre côté. Dans toutes ces manipes j'ai toujours considéré que c'était la bonne manière de procéder, en notant tout sur un carnet de notes pour pouvoir y revenir plus tard... (ou sur un document notepad sur le pc, etc...). Comme les détecteurs sont en général rectangulaires, on a déjà une manière de ne pas se tromper. Ensuite ben tu regardes, dans ton cas, tu vois que dans un des coins tu as un defocus de 0.08mm. Tu dois savoir ce que ça donne si tu fais une mise au point optimale, puis que du défocalises de 0.08mm. Comme tu es a priori à F/4, ça fait 20 microns de taille d'image de différence ( ça doit commencer à être sensible). Donc faut voir si tu as envie de pinailler ou pas.
Sur les caméras FLI par exemple, c'est monté sur un système qui te permet d'insérer facilement une câle d'épaisseur. Sur la QSI tu pourrais monter une cale entre la caméra est la bague qui a le pas de vis de 42mm (sous une des 4 vis). Faut calculer la diagonale de ton chip, la distance entre la vis et le centre optique, et trouver la bonne câle. Tester, voir si ça a bien arrangé le problème, sinon le mettre sous la vis opposée, etc... :)
Là je suis en train de caler un celestron hyperstar, à F/1.9, donc là c'est vraiment une belle galère d'avoir un champ bien plat avec des pixels aussi petits et une ouverture aussi grande. Il y a aussi une autre belle fonction dans prism qui permet de réduire le champ à ses 4 côtés et ça permet de voir tout de suite si l'image est à peu près correcte (réduire 4 côté, contrôle collimation).
Pour l'instant, sinon j'ai oublié de le dire, il y a un petit bug avec cette fonction de contrôle de tilt et de courbure qui est qu'on ne peut pas la quitter, donc il faut sortir de prism et relancer... Cyril va changer ça je pense.
Patrice Le Guen
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Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par Patrice Le Guen »

Merci Alain pour cette réponse exhaustive et toutes ces explications. J'ai maintenant tous les éléments pour affiner le script.

Pour ce qui est du petit bug dont tu parles en fin de message je l'ai effectivement rencontré dans la version 9.06 (ainsi que la dernière version en beta test): lorsque l'on clique sur Ok, la boite de dialogue se minimise et il est impossible de la fermer.
Cyril Cavadore
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Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par Cyril Cavadore »

J'ai normalement corrigé cela .... v10.0.1.148
Cyril Cavadore, ALCOR-SYSTEM, Auteur de PRISM
http://www.alcor-system.com

Pour reporter vos problème, la marche à suivre est ici
viewtopic.php?f=7&t=1403
stephane_guisard
Messages : 29
Enregistré le : 27 janv. 2012, 03:21

Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par stephane_guisard »

Bonjour Cyril,

C'est un test tres puissant et l'on devrait pouvoir tirer beaucoup plus d'informations optiques de ces images et de leur analyses, que le simple tilt et courbure de champs.
Afin de pouvoir le verifier; j'aimerais savoir s'il te plait :
-Quand prism fait l'analyse de la serie d'image : je supposes que tu mesures la PSF sur les etoiles choisies et cela pour chacune des images. Donc a priori tu devrais avoir au moment de l'analyse, d'autres informations que tu ne gardes pas : elongation petit axe / grand axe / angle elongation / flux etc .... ?
-est ce qu'il serait possible de sauver, a la demande de l'utilisateur un fichier texte avec ces infos, par exemple organise ainsi :
Etoile 1
img1 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img2 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img3 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img4 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
...

Etoile 2
img1 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img2 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img3 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img4 X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
...

etc ...

Si ce a quoi je pense marche on devrait pouvoir deduire d'autres choses interessantes sur l'alignement du telescope.

Stephane
stephane_guisard
Messages : 29
Enregistré le : 27 janv. 2012, 03:21

Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par stephane_guisard »

... rajouter la position du focuser aussi dans ce fichier de sortie est utile :
Etoile 1
img1 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img2 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img3 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img4 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
...

Etoile 2
img1 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img2 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img3 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
img4 focuser X Y elon_petit_axe elong_grand_axe angle_elong ...
Cyril Cavadore
Messages : 4513
Enregistré le : 18 juin 2009, 22:41
Localisation : 42

Re: Mesure tilt et courbure de champ

Message par Cyril Cavadore »

Salut,

j'ai bien conscience que cette fonction est puissante, et permet de s'en tirer sur le de-tilt de la camera CCD par rapport a l'axe optique (qui n'est vraiment pas evident a se figurer).
Ceci dit après cet envoi de fleurs a moi même :-); je reconnais que l'aide en Français a besoin d'un grand nettoyage comme on l'a fait pour le programme.
L'aide en Anglais est presque terminée, et sera le point d'entrée a ce nettoyage.
Pour la sortie, oui, c'est possible dans la mesure ou j'ai les datas en mémoire pour construire le reste.

Cyril
Cyril Cavadore, ALCOR-SYSTEM, Auteur de PRISM
http://www.alcor-system.com

Pour reporter vos problème, la marche à suivre est ici
viewtopic.php?f=7&t=1403
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