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Détecteur |
Gain (él./ADU) |
Bruit de lecture Rn à 500 kHz (él.) | Efficacité quantique (Fichier ASCII) |
Courbe d'efficacité quantique |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
EEV42-80 |
3.8 |
43.7 |
51.3 |
58.9 |
34.2 |
0.9 |
5 |
||
STA0520Ab (bleu) |
~5 |
~50 |
~53 |
~59 |
~39 |
1.4 |
5 |
||
STA0520Ar (rouge) |
~4.4 |
~43 |
~56 |
~65 |
~38 |
1.4 |
5 |
Tableau 1: Taux de comptage (él./sec) pour U=B=V=R=I=20
Ces valeurs, obtenues en observant des champs d'étoiles standards, peuvent changer au cours du temps suite à la dégradation de la sensibilité des détecteurs. Elles servent néanmoins de point de référence pour estimer le temps d'exposition nécessaire pour obtenir un rapport signal sur bruit (S/B) donné.
Le rapport signal sur bruit est donné par la relation suivante:
où N est le taux de comptage en él./sec intégré sur une image stellaire (voir le tableau 1), t est le temps d'exposition en seconde, Rn est le bruit de lecture du détecteur (en électrons), p est le nombre de pixels couvert par une image stellaire, et S est la brillance du ciel en él./sec/pixel. Le temps d'intégration requis pour atteindre un rapport S/B donné est donc:
où
Le nombre de pixels couvert par l'image d'une étoile dépend du seeing lors de l'observation, et de l'échelle des pixels d'un détecteur au foyer du télescope. Le tableau suivant présente l'échelle et le champ des détecteurs aux deux foyers du télescope.
Détecteur |
f/8 |
f/15 |
|
|---|---|---|---|
EEV42-80 |
échelle ("/pixel) |
0.22 |
0.12 |
champ (') |
7.4  14.8 |
4.0 7.9 |
|
STA0520A |
échelle ("/pixel) |
0.24 |
0.13 |
champ (') |
2.1 11.0 |
1.1 5.8 |
Tableau 2: Échelle ("/pix) et champ (') des détecteurs
Ainsi, a titre d'exemple, un étoile observée avec un seeing de 1.5" au foyer f/8 couvrira un nombre de pixels donné par
p = p 
(1.5/0.22)2 = 146 pixels
avec le CCD EEV42-80.
La brillance du ciel (S) est estimée à l'aide des valeurs du tableau suivant.
Phase lunaire (jours) |
U |
B |
V |
R |
I |
|---|---|---|---|---|---|
0 |
21.0 |
21.3 |
20.5 |
19.9 |
18.9 |
3 |
20.5 |
20.9 |
20.3 |
19.8 |
18.9 |
7 |
18.9 |
20.2 |
20.0 |
19.6 |
18.7 |
10 |
17.5 |
19.3 |
19.4 |
19.3 |
18.5 |
14 |
16.0 |
18.2 |
18.7 |
18.9 |
18.2 |
Tableau 3: Brillance du ciel en mag/seconde d'arc
Pour obtenir S il faut utiliser les valeurs du tableau 1 multipliées par (surf. pix)(") (8/f)2 , où f est le rapport focal du télescope, et la surface d'un pixel est
calculée avec les valeurs du tableau 2.
Ainsi, le nombre d'él./sec/pixel
provenant du ciel avec une lune de trois jours, mesuré avec le CCD EEV42-80 dans le
filtre V, au foyer f/8 sera:
S = (0.22 0.22) 10-(20.3 - 20.0)/2.5 51.3 = 1.8
Les prochaines lignes décrivent un exemple complet du calcul du temps d'exposition pour le CCD EEV. Dans cet exemple, nous voulons faire la photométrie d'étoiles de magnitude B=19, avec une précision de 1% (S/B=100), au cours d'une nuit où le seeing est de 1.5", au foyer f/8 du télescope.
Nous obtenons:
N = 43.7 10-(19.0 - 20.0)/2.5 = 110 él./sec
p = p (1.5/0.22)2 = 146 pixels
S0 = (0.22 0.22) 10-(21.3 - 20.0)/2.5 43.7 = 0.63 él./sec/pixel
S14 = (0.22 0.22) 10-(18.2 - 20.0)/2.5 43.7 = 11.1 él./sec/pixel
Les temps d'exposition seront:
t0 = 183 secondes
t14 = 1432 secondes