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ETUDE STATISTIQUE DE L'ADDITION SOUS IRIS

INTRODUCTION

IRIS est un logiciel formidable. Je l'utilise pour le prétraitement des images issues de mon APN. Mais lors de l'addition des images quelle méthode utiliser ? IRIS possède 6 méthodes différentes d'addition avec, pour certaines, des coefficients à entrer.

J'ai donc fait une petite étude statistique sur ces différentes méthodes d'addition d'image pour voir laquelle donnait le fond de ciel le plus homogène et qui permettrais d'arrondir un peu les étoiles lorsqu'on a un problème de suivi. J'ai donc pris une image sur laquelle j'ai eu un problème de guidage pour voir le résultat.

LES MESURES

Type régression	Moyenne fond de ciel	Mediane fond de ciel	Ecart type	FWHMx	FWHMy	Pourcentage allongement étoile	Remarques
image origine	1935	1929	60	3.82	3.10	23%
Mediane	790	788	19	3.00	3.84	28%	étoiles allongées
Arithmétique	1614	1612	19	3.76	3.20	18%	étoiles à peu près rondes
Réjection min/max	26586	26569	307	8.74	8.36	5%	attention, le fond de ciel est très haut donc les données sont faussées
Pondération 1 itération	1603	1601	22	3.77	3.19	18%
Pondération 2 itérations	1595	1592	24	3.78	3.17	19%
Pondération 3 itérations	1590	1586	28	3.76	3.17	19%
Sigma Median Sigma 1 Itérations 1	1576	1574	26	3.83	3.08	24%
Sigma Median Sigma 2 Itérations 1	1597	1594	24	3.74	3.18	18%
Sigma Median Sigma 3 Itérations 1	1599	1597	20	3.71	3.18	17%
Sigma Median Sigma 1 Itérations 2	1569	1574	31	3.79	3.02	25%	Etoiles allongées
Sigma Median Sigma 1 Itérations 3	1570	1576	31	3.82	3.04	26%	Etoiles allongées
Sigma Median Sigma 2 Itérations 2	1595	1589	25	3.71	3.16	17%
Sigma Median Sigma 2 Itérations 3	1593	1590	25	3.75	3.12	20%
Sigma Median Sigma 3 Itérations 2	1599	1596	20	3.71	3.19	16%
Sigma Median Sigma 3 Itérations 3	1599	1597	20	3.71	3.21	16%
Sigma Clipping Sigma 1 Itérations 1	1579	1576	28	3.82	3.09	24%
Sigma Clipping Sigma 2 Itérations 1	1597	1594	22	3.73	3.19	17%
Sigma Clipping Sigma 3 Itérations 1	1599	1596	20	3.75	3.22	16%
Sigma Clipping Sigma 1 Itérations 2	1567	1563	32	3.85	3.03	27%
Sigma Clipping Sigma 1 Itérations 3	1567	1560	42	3.85	3.00	28%
Sigma Clipping Sigma 2 Itérations 2	1597	1594	32	3.72	3.17	17%
Sigma Clipping Sigma 2 Itérations 3	1595	1592	24	3.69	3.11	19%
Sigma Clipping Sigma 3 Itérations 2	1599	1599	20	3.74	3.22	16%
Sigma Clipping Sigma 3 Itérations 3	1599	1597	20	3.72	3.21	16%

Pour chaque traitement, la case normalisation si dépassement a été cochée.

L'image d'origine a été prise au hasrd dans la série d'images acquises. Tous les prétraitements ont été effectués avant de faire la somme.

Pour la mesure de l'écart type, 2 mesures ont été effectuées et la valeur affichée est la moyenne des 2 mesures.Les é mesures ont été effectuées sur des zones différentes de l'image.

CONCLUSION

Première chose : la réjection min max donne une image avec peu de dynamique et celle ci est centrée vers le haut des niveaux. Elle est donc à proscrire dans les cas usuels de traitement d'image.

Pour limiter le bruit de fond du ciel, il semble que la méthode d'addition arithmétique qui est la plus simple marche très bien.L'autre méthode qui semble bien fonctionner est la médiiane. Pour comprendre comment fonctionnent ces additions, reportez vous au dossier sur l'imagerie numérique.

Les méthodes qui semblent le mieux fonctionner après ces 2 là, sont le sigma médian 3-1, 3-2, 3-3 sans différence nbotabmle lorsqu'on augmente le nombre d'itératons. Puis le sigma clipping 3-1, 3-2 et 3-3.La même remarque que ci dessus s'applique : le nombre d'itérations ne semble pas influencer le niveau de bruit de fond du ciel. Pour comprendre le fonctionnement de ces additions, se reporter au dossier imagerie numérique.

L'autre paramètre est la mesure de "rotondité de l'étoile après traitement.L'image d'origine ayant un défaut de suivi, les étoiles étaient allonger. Quelle méthode nous permet de limiter les dégats pour avoir des étoiles à peu près rondes ?

Les méthodes sigma médian 3-2 et 3-3 semblent bien fonctionner en ayant une étoile pas trop allongées. Au même niveau, on retrouve le sigma clipping 3-1, 3-2 et 3-3.

La méthode arithmétique est quand à elle très légèrement en retrait. Mais la mesure de la "rotondité" de l'étoile n'est pas ultra-précise.

Pour conclure il semble intéressant d'utiliser les méthodes sigma clipping ou médian avec un coefficient sigma de 3 et une itération de 2. Grâce à cette technique, les étoiles apparaissent rondes et le bruit de fond du ciel est très bien maitrisé. En ne prenant que 2 itérations, on limite le temps de calcul qui est long avec IRIS. L'autre méthode qui peut être intéressante et rapide est la simple addition arithmétique. Cette dernière à le défaut de ne pas enlever un signal qui n'est présent que sur une seule image comme un avio par exemple.

Une petite remarque qui a son importance. Le sigma peut être différent suivant votre système d'acquisition. Il dépende en effet du matériel utilisé pour la prise de vue.