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Cette fonction n'est pas accessible depuis la version light. Afin de pouvoir l'utiliser, il est nécessaire d'obtenir une clé "version complète" pour le logiciel.

But : Vérifier la linéarité d'une caméra CCD.

Acquerir au moins 10 images de type FLAT, chacune doublée,  ayant des temps d'expositions différents, la camera doit disposer d'un obturateur dont le temps d'ouverture est inférieur à 0.1 sec. La source de lumière doit être la plus stable possible (pas de FLAT avec la lumière du ciel du crépuscule !!)

Par exemple : (cas d'une camera 16 bits allant de 0 à 65535 ADU)

Realisez ainsi au moins 16 paires d'images et allez jusqu'à 95% de la saturation de la caméra pour explorer toute la linéarité du CCD.

Eviter de réaliser des images avec des temps de pose qui se suivent par ordre croissant ou décroissant comme 2,5,10,50 sec, préferez plutôt un ordre aléatoire 2,50,10,5 sec.

La zone requise X1,X2,Y1,Y2 est la fenêtre dans laquelle va s'effectuer la statistique (afin de ne pas tenir compte des défauts cosmétiques du CCD). La statistique peut être soit du type médian ou classique (préferez le médian pour éviter des ennuis avec des pixels abérants).

L'intervalle (offset min et max), provient de la moyenne d'une image offset (dans ce cas fournir : Offset min = Offset  -10% et Offset max= offset +10%) et permet d'optimiser l'offset vis a vis  des erreurs de l'obturateur.

Prism calcule automatiquement le facteur de convertion en e^-/ADU et la non-linéarite résiduelle en % sur l'ensemble des données images et sur les deux séries.

Voici les résultats renvoyés par PRiSM (en anglais, mais evident)
Optimum offset(ADU) (1): 368
Non linearity (Peak to peak) :  (1): 0.4367% / -0.8695%
Optimum offset(ADU) (2): 368
Non linearity (Peak to peak) :  (2): 0.3741% / -0.1807%
Convertion factor  e-/ADU : 1.9926
-> RMS error : 0.12428
Readout noise (e-) : 4.7822

Les courbes suivantes sont produites par PRiSM, nul besoin de faire appel à un tableur comme "Excel".

Courbe de linearite en fonction du temps de pose :

Courbe résiduelle de linearité :

Courbe de transfert photonique, cette courbe sert pour calculer le facteur de convertion en électron par ADU du système :

Essai avec une caméra SBIG ST7E

L'essai de cette fonction a été réalisé par l'auteur de ces pages avec une caméra de la marque SBIG : la ST7E. Le capteur n'étant pas antiblooming, la linéarité de ce dernier devrait se poursuivre quasiment jusqu'à saturation.
A cette fin, 16 images ont été réalisée comme préconisées : Les temps de pose sont dans l'ordre de prise de vue : 10s, 2s, 20s, 5s, 25s, 8s, 14s et 4s.Elles résultent de la réflexion d'une lumière sur un plafond en plâtre. La lumière est très faible pour atteindre des poses de pose conséquents. Le télescope n'est bien évidemment pas bougé entre chaque prise de vue.

Les images ont été sauvegardées sous le nom générique LIN_ avec l'enregistrement automatique proposé par PRiSM. Celà donne donc 16 images de LIN_1.CPA à LIN_16.CPA
Le rectangle d'étude utilisé est : coin inférieur gauche ( 134,196) et coin supérieur droit ( 478,504). Attention au choix du rectangle (en plus d'éviter les défauts cosmétiques).
La moyenne des offsets à la température considérée étant de 107.8 ADU, on prend pour Offset Min : 97 ADU et pour Offset Max : 118 ADU. Le bruit RMS est estimé à 5.1 ADU.

On obtient alors, avant traitements, la boite de dialogue complétée suivante :

On lance alors le traitement en appuyant sur "OK".
Le temps de traitement est normalement très rapide ( quelques secondes ) avec un pentium de seconde génération.
Comme prévu, trois types de graphe sont alors renvoyés :

• La courbe de linéarité ( but initial de la manipulation ):
  
  
  
  Comme prévu, cette courbe devie peu de l'idéalité. ( pour la ST7E sous PRiSM, la capacité des pixels varie de 0 à 32767 ADU ).
• 
  
  
• La courbe de transfert photonique est également une droite ( ce qui est rassurant ) sauf lorsqu'on se rapproche de la saturation du capteur. La pente de la droite traduit le facteur de convertion ADU/e^-.
  
  
• 
  
  
• Les courbes résiduelles de linéarité :
  
  
  
  Les plus grosses erreurs ont lieu pour des poses courtes.
• 
  
  
• Le fichier de données rendu par le logiciel :
  
  
  
  Ce sont les données directement obtenues à partir du traitement direct des 16 images.
  
  Ensuite, les résultats du traitement sont indiqués :
  
  
  

  Ces données reprennent les 3 courbes précédentes. Notamment, on obtient le facteur de conversion d'environ 3 e^-/ADU avec une erreur RMS de 0.2 e^-/ADU soit en fait ici un résultat compris entre 2.90 et 3.36 e^-/ADU. L'erreur semble importante. Cependant, on voit qu'une mesure ( pose de 2s ) provoque un fort écart à la linéarité. En supprimant cette mesure qui semble abbérante ( ou en la refaisant dans les mêmes conditions ) on peut diminuer l'erreur RMS mais la moyenne ne change que très peu ... d'où l'utilité de faire le plus de mesure possible ( 16 images s'avère un minium. Sur la notice technique de C. Cavadore, on voit qu'il a été fait 30 images pour arriver à un résultat très correcte.

Focntion script associée :
GetLinearity

Images de test :
Images de test

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