Alpy reglages optimum

[etienne bertrand]

Bonjour,

D'après vous quel est le réglage optimum pour ce spectro Alpy600 ?
Cela peut varier avec la caméra utilisée (QE), la taille des pixels ainsi que la fente utilisée.

J'utilise une Atik414EX soit des pixels de 6.45µm et un QE proche de ~70% à 5000A
J'ai monté la fente de 18µm et j'arrive à une résolution ~613 avec ISIS
L'échantillonnage est de 2.79 (18/6.45) ce qui est pas mal.

Je cherche un usage le plus polyvalent possible pour des objets aussi faibles ; étoiles Be, cataclysmiques, quasars, supernovæ et comètes. Sur les comètes et les nébuleuses arriver à cette résolution >600 est quand même bien, pour les nébuleuses on différencie les raies [NII] de Ha ce qui est intéressant.

Qu'en pensez vous ?

Quelle fente utilisez vous avec ce spectro ? Je crois que ça peut aller de 14µm à 25µm ?

Bonne journée.

[Benjamin Mauclaire]

Salut Etienne,

Je t'invite a regarder les figures d'un poste traitant de la seperation possible ou non des raies [SII] notamment, selon la resolution du spectro :
http://www.spectro-aras.com/forum/viewt ... hon#p11672

En effet, [NII] n'est pas incontournable dans l'etude quantitative des NP/ND mais [SII] si.

Benjamin

[Hubert Boussier]

Bonsoir Etienne,

Je ne comprends pas bien ce qu'est la grandeur sans dimension que tu appelles " l'échantillonnage" que tu définis par le quotient de la largeur de fente par la taille du pixel de la CCD.
Cet échantillonnage n'est ni le facteur d'échantillonnage qui serait bien un nombre sans dimension, ni la dispersion qui s'exprimerait en Å/pixel.
Tu dis que pour ton set-up l'échantillonnage fait 2.79 et que c'est pas mal.
Je ne vois pas bien ce que représente ce 2.79, peux -tu m'éclairer.


Hubert

[etienne bertrand]

Il me semble que c'est une estimation d'échantillonnage N-quist qui est donnée par la largeur de la fente (µm) sur la taille des pixels (µm)
(le théorème de Shannon donne pour une détection optimale, que le détail le plus petit possible doit couvrir deux pixels, disons que entre deux et trois c'est parfait). (livre : Guide pratique pour (bien) débuter en spectroscopie astronomique par François COCHARD).

[Christian Buil]

Le calcul (18/6,45) fait par Etienne est juste dans le cas du spectrographe Alpy car le grandissement interne est unitaire en gros (la taille de la fente en entrée donne une image de même taille (largeur) sur le détecteur). Ce n'est pas le cas par exemple LISA, qui dégrossi.

Le terme '"échantillonnage" tel qu'employé est une compression de "facteur d'échantillonnage".

La valeur 2,79 est au dessus de Shannon (ou critère de Nyquist de 2 échantillons par élément de résolution).

Noter qu'en réalité la largeur linéaire des raies (et donc la largeur de l'image de la fente) est un peu plus importante que 18 microns à cause des aberrations optiques, tu doit être plutôt vers 2,9 à 3,0 pixels par élément de résolution spectral (le FWHM des raies monochromatiques).

Un facteur d'échantillonnage 2,8 pixels par FWHM est correct. Il ne faut pas descendre en dessous de 2,5 si possible, car sinon apparition d''un bruit numérique. Le critère limite de 2 échantillons est un cas très théorique. Un facteur d'échantillonnage entre 3 et 4 se révèle souvent le meilleur car en dessous, la résolution est trop lié aux opération numériques pratiquées sur les spectres. Au dessus de 5 pixels/FWHM on commence à bruiter le spectres par effet de dilution du signal, mais bon, il est toujours mieux d'être sur-échantillonné que sous-échantillonné.

Avec une caméra Atik414EX j'hésiterais à descendre en dessous de 18 microns : le gain en résolution va être modeste, alors le sous-échantillonnage pointe, avec une nette diminution de la qualité des spectres et une perte de sensibilité. Associée à une Atik414EX, une fente de 18 - 23 microns c'est bien.

Dernier point, lorsqu'on annonce un pouvoir de résolution, il faut penser à fournir a quelle longueur d'onde il s'entend.)

Christian

[Hubert Boussier]

Etienne et Christian, merci pour ces précisions, je ne savais pas (ou je l'avais oublié) que sur l'Alpy la lentille collimatrice et l'objectif de chambre ont la même focale. Ce n'est pas comme sur mon LISA et cela explique la formule simplifiée utilisée pour le calcul du facteur d'échantillonnage.

Hubert

[etienne bertrand]

Merci Christian pour ces explications.
C'est toujours un régal de te lire malgré ce fichu ciel est toujours nuageux !

Pour l'Alpy et Atik414 tu préconises plutôt la fente 23µm que la 18µm ? C'est sûr qu'avec la fente de 18µm je perds du flux...
Le Lisa serait hyper intéressant comme spectro mais j'aime avoir les raies de 3850A à 4000A pour les comètes et étoiles c'est important.

[James Ley]

Merci Etienne d'avoir lancé cette discussion et merci Christian pour tes explications.
J'ai toujours pensé que je suréchantillonnais avec ma fente de 23 µm avec mon Alpy et ma caméra ZWO ASI178MM avec ses pixels de 2.4 µm. Le calcul serait 23 / 2,4 = 9,6 !

Au dessus de 5 pixels/FWHM on commence à bruiter le spectres par effet de dilution du signal, mais bon, il est toujours mieux d'être sur-échantillonné que sous-échantillonné.

Un ciel chargé de pollution lumineuse exacerberait-il le problème, en introduisant encore plus de bruit?

Je suis très heureux avec ma nouvelle fente de 10 µm. Mon échantillon dans ce cas est 10 / 2.4 = 4.2. Avec cette fente j'ai réalisé une résolution de 1155 (est-ce à 656 nm?) avec ISIS. Voici une pose de 60 s de 8 Mon.

8 Mon 60 s.png (19.45 KiB) Viewed 5943 times

Je pense que cette résolution plus élevée m'a permis d'obtenir une focalisatoin plus précise entre le spectroscope et la caméra. Je me demande si certains de mes problèmes d’étalonnage et de sensibilité alors que je suréchantillonnais, résultaient de mon incapacité à obtenir une focalisation très fine?

J'espère avoir d'autres spectres plus intéressants à partager bientôt.

[etienne bertrand]

Bonsoir James,

Discution intéressante oui, il est probable que tu aies une résolution >1000 si ISIS te la donnes je penses qu'elle est calculée sur la raie à 5852A. Avec un LhiresIII et ASI183 j'arrivais avec la fente à 15µm à >1000 de résolution aussi.

Est ce que tu pourrais faire une nébuleuse avec un temps de pose assez long (600s ou 900s) pour que l'on voit les raies si les raies [NII] sont bien dissociés de Ha, voir aussi les raies du [SII] ça serait intéressant.

[James Ley]

Je suis content avec mon spectre de IC418.

IC 418 full.png (12.25 KiB) Viewed 5878 times

Vers le bleu, He I et [N III] sont bien separés. Une résolution bien supérieure à 1000, je dirais.

IC 418 H9.png (13.15 KiB) Viewed 5878 times

La résolution proche de H-alpha est bonne, mais les problèmes apparaissent plus à droite. J'ai observé le même comportement lorsque j'ai focalisé le spectrographe. Je ne suis pas surpris de voir cette dégradation dans la infrarouge. On ne peut pas tout avoir.

IC 418 H-alpha.png (15.66 KiB) Viewed 5878 times