Qu’est-ce que l’amp-glow ?

L’amp-glow est un terme généralisé très utilisé à l’époque des caméras CCD. Il se référait à l’origine à la “luminosité de l'amplificateur”, mais de nos jours, il désigne généralement toute sorte de “luminosité / lueur” dans l’image causée par la caméra elle-même. Les amp-glows sont des zones de l'image qui deviennent plus lumineuses que les zones voisines en raison des circuits électroniques présents à l'intérieur de la caméra ou du capteur. Historiquement, l'amp-glow était causé par le vieillissement du circuit d'amplification des caméras CCD, apparaissant souvent dans une zone du cadre proche de l'amplificateur. Dans une caméra CCD, la plupart des circuits de lecture se trouvent en dehors du capteur, sur la carte de circuit imprimé qui l'entoure.

Pour les caméras CMOS, l’“amp-glow” ne vient généralement pas d’un amplificateur puisque les capteurs CMOS sont généralement “intégrés”, ce qui signifie que, contrairement à un CCD, les composants électroniques de lecture sont inclus sur la puce du capteur avec tous les pixels eux-mêmes.

Chaque capteur a au moins une unité de conversion analogique-numérique (ADC) et de réduction du bruit (CDS), souvent plusieurs. De nos jours, il y a aussi d’autres circuits de support sur la puce du capteur, comme des générateurs d’horloge et des régulateurs d’alimentation. Ces circuits de support peuvent générer de la chaleur ou même émettre de la lumière proche infrarouge (NIR), ce qui peut provoquer des amp-glows. De plus, de nombreux capteurs CMOS modernes intègrent un traitement d'image haute performance dans le boîtier du capteur, sous la forme d'un traitement sur puce ou d'un processeur secondaire directement intégré au capteur en le fixant (souvent à l'arrière du capteur). Ce circuit de traitement peut souvent générer de la chaleur qui peut produire des amp-glows.

La chaleur peut augmenter le courant d'obscurité accumulé dans les pixels. Les pixels qui présentent des lueurs arrondies, généralement douces et sans structure évidente, sont causés par des sources de chaleur. Le NIR, ou proche infrarouge, peut également être émis par certains circuits du capteur. Les amp-glows NIR peuvent apparaître n'importe où sur un capteur, présenter une structure distincte et sont souvent irradiés à partir de zones spécifiques autour de la périphérie du capteur. Tous les pixels d'un capteur ne seront pas affectés, et ceux qui le seront ne le seront pas de manière uniforme. Les amp-glows peuvent ne “croissent” pas avec le temps de la même manière que le courant d'obscurité lui-même, et peuvent s'accélérer avec le temps en devenant plus lumineux plus rapidement que le courant d'obscurité lui-même à mesure que les expositions deviennent plus longues.

Dans certains forums de discussion, le terme “amp” a été abandonné, et le mot “glow” est souvent utilisé pour décrire les types de lueurs qui se produisent avec les caméras CMOS.

À quoi ressemble l’amp-glow ?

La première étape dans la gestion des amp-glows est de comprendre comment ils se manifestent. Les motifs d’amp-glow varient souvent d’une caméra à l’autre en fonction du type de capteur utilisé.

Les caméras telles que les ASI128, ASI094 et ASI071 utilisent des capteurs d'appareil photo numérique couleur (DSLR et sans miroir) de haute qualité. Ces capteurs sont conçus selon des normes plus strictes, telles que celles exigées par le photographe moyen et les amp-glows y sont donc généralement minimes et à peine visibles au pire (souvent juste un léger éclaircissement dans un coin ou le long d'un bord), voire inexistants au mieux.

D’autres caméras utilisant des capteurs plus spécialisés peuvent présenter des amp-glows. Les caméras ASI1600, ASI294, ASI183 et ASI178 ont des motifs distincts. Voici quelques exemples :

Capteur ASI1600, ce n’est pas très évident : 

Capteur ASI294  : 

Capteur ASI183 : 

Capteur ASI178 : 

Le refroidissement aide-t-il à réduire l'amp-glow ?

En général, les amp-glows ne sont pas sensibles à la température. Ils sont généralement plus intenses et souvent générés sur une très courte période (la durée pendant laquelle le capteur est lu). Donc, même s'il existe une dépendance à la température, le temps de lecture ne permet souvent pas de gros changements. Les amp-glows d'origine thermique peuvent être affectés dans une faible mesure par la température, mais souvent pas assez pour être important dans la plupart des cas, surtout avec la variation de température du capteur pendant une session d'imagerie (qui ne devrait pas dépasser +/- 0,1 à 0,5 °C).

Les amp-glows ne sont généralement pas lumineux, mais en raison du bruit de lecture exceptionnellement faible et du courant d'obscurité très bas de la plupart des caméras astronomiques refroidies, ils sont souvent plus visibles. Dans ce sens, les amp-glows peuvent être affectés par la température, devenant plus faciles à voir dans les conditions de faible bruit d'une caméra correctement refroidie.

Un tampon DDR réduit-il l’amp-glow ?

En général, un tampon de mémoire DDR permet de minimiser les amp-glows pour de nombreuses caméras CMOS. Un tampon DDR permet de maximiser la vitesse de lecture du capteur. Cette vitesse de lecture améliorée s'applique également aux connexions USB 3 et USB 2, bien que les avantages soient généralement plus prononcés avec l'USB 2.

Un tampon DDR peut être utile car une grande partie des circuits de support du capteur peuvent être mis en mode basse consommation pendant l'exposition. Ces circuits supplémentaires ne se « réveillent » alors que pendant la lecture, qui ne dure qu'une courte période, avant de revenir en mode basse consommation. Minimiser le temps de lecture peut minimiser l'intensité des amp-glows en limitant la durée pendant laquelle ils peuvent affecter le capteur. Ce processus peut fonctionner mieux pour certaines caméras que d’autres, et peut affecter certains amp-glows plus que d'autres, selon la nature de chaque amp-glow spécifique.

Qu’est-ce que la fonction Anti Amp-Glow ?

La « fonction anti-amp-glow » est une caractéristique des caméras ZWO qui utilise une combinaison de techniques logicielles et/ou matérielles pour réduire la consommation d'énergie du capteur CMOS et de ses circuits de support. Cela permet un meilleur contrôle des amp-glows, parfois leur suppression totale, une atténuation importante ou une réduction dans d'autres cas. Les avantages de la fonction anti-amp-glow sont les plus évidents sur des capteurs tels que l'IMX224, l'IMX385, etc.

Comment supprimer l'amp-glow de mes images ?

Il est possible de supprimer l'amp-glow de la plupart des caméras CMOS. Les amp-glows, tout comme le courant d'obscurité, se comportent généralement de manière cohérente dans des conditions constantes. Tant que vous contrôlez les conditions, la gestion des amp-glows, leur suppression de vos images et la minimisation de leur impact peuvent être effectuées facilement.

La première étape consiste à contrôler les conditions. Les amp-glows sont supprimés en soustrayant une image sombre de référence (dark frame) de chacune de vos images pendant le processus d'étalonnage. L'image sombre « modélise » la nature du bruit de motif fixe et des amp-glows de la caméra. Pour que cette soustraction soit efficace, vous devez vous assurer que vos images sombres correspondent aux images de pose en termes de durée d'exposition et de température du capteur. Vous devez également vous assurer que les images sombres sont acquises avec les mêmes paramètres de gain et de décalage que les images. Cela garantit que le motif des amp-glows correspond exactement à celui des images.

L'étape suivante consiste à soustraire correctement les amp-glows des images. Vous devez d'abord créer une image sombre de référence (dark frame) appropriée. Prenez un certain nombre d'images sombres individuelles avec des paramètres correspondant correctement aux images de pose que vous souhaitez étalonner. Généralement, 20 à 30 images suffisent, mais si vous empilez des centaines de milliers d'images, une image de référence plus propre produite à partir de 50 images sombres ou plus peut être utile. Une fois que vous avez créé une image sombre de référence, étalonnez vos images.

Surtout, assurez-vous de désactiver toute fonction d'optimisation sombre de votre logiciel d'étalonnage. Les logiciels DSS, PI et autres proposent des fonctions d'optimisation du noir, souvent activées par défaut. L'optimisation mettra à l'échelle l'image dark, ce qui entraînera généralement un décalage avec les amp-glows dans vos images.Cela peut laisser des “lueurs résiduelles” sous forme de pixels légèrement plus lumineux dans la zone où se trouvait l'amp-glow, qui finissent par se cumuler pour reformer l'amp-glow dans l'image finale intégrée.

Alternativement, cela peut laisser un « amp-glow inversé » ou des « lueurs fantôme », qui est sont petite quantité de pixels légèrement plus sombres dans la zone où se trouvait l'amp-glow, produisant finalement une version sombre et inversée de l'amp-glow dans l'image finale. En désactivant l'optimisation du noir ou la mise à l'échelle du noir dans votre logiciel d'étalonnage, vous vous assurerez que l'image sombre de référence calibre correctement chaque image de pose.