Je vais tenter dans cette partie d'expliquer quel genre d'images je cherche à faire et comment je les réalise. Précisons d'abord que je ne suis pas un expert en imagerie. Comme la plupart des astronomes amateurs, j'ai commencé par du visuel. En 1996 j'ai eu envie d'immortaliser les observations et je me suis lancé dans la photo (argentique bien sûr à l'époque). Photos en parallèle et photos au foyer de mon T250 : je me rappelle avoir guidé à l'oculaire pendant 1h et plus pour obtenir des résultats tout juste corrects. Si je n'avais pas construit l'observatoire, je ne me serais jamais lancé dans la CCD, rebuté par le paquet de fils, la source de courant, l'ordinateur, et par la durée des réglages préliminaires. Mais avec l'observatoire, je me suis dit que j'avais l'occasion de faire des images sans complications et dans le plus grand confort. Mon idée était d'essayer de ne pas trop m'éloigner des images vues, disons dans mon T380 dans un ciel bien noir. Donc des poses relativement courtes, me permettant en plus de faire des images de plusieurs objets au cours d'une séance d'observation. Mon intention était également d'essayer de me passer des offsets, des PLU, des noirs et du guidage, et d'avoir des images tout de même satisfaisantes. Il fallait bien sûr trouver du matériel compatible : capteur avec champ utile du type de celui d'un oculaire, caméra à faible courant d'obscurité pour éviter de faire des noirs, monture permettant de se passer de guidage. Voilà pour les intentions. Passons maintenant à la technique. Pour réaliser une image, il faut s'occuper successivement : - du choix de l'objet - du choix de l'instrument (puisqu'il y en a deux) - du pointage et du cadrage de l'objet - de la mise au point - du choix du nombre d'images et des temps de pose - de l'acquisition - de la réalisation de l'image finale Choix de l'objet Je suis plutôt intéressé par le ciel profond. Ce n'est pas le choix qui manque et en fonction des saisons, j'opte pour des objets qui ne sont pas très loin du méridien donc assez hauts dans le ciel. Compte tenu des champs possibles sur la caméra (jamais plus de 35'), j'écarte les objets étendus ou je n'en prend qu'une partie pour en voir les détails (voir par exemple M31 avec ses amas et nébuleuses). Choix de l'instrument C'est une question de champ et de résolution. Le T250 avec ses 1600mm de focale permet d'avoir une résolution de 1,1" par pixel et un champ de 14' x 10'. Je réserve cet instrument pour les petits objets du ciel profond que je souhaite détailler et lorsque la turbulence est faible. La L90 avec ses 625mm de focale permet d'avoir une résolution de 2,8" par pixel et un champ de 35' x 26'. Le choix de la lunette est plus facile et permet d'avoir des images correctes même avec un peu de turbulence. Ci-dessous une idée des champs obtenus avec les 2 instruments : Pointage et cadrage de l'objet Comme je me passe de PLU (ou flat fields), je fais en sorte que la fenêtre de mon capteur soit la plus propre possible. Comme ça, on évite les images de poussières qui ressemblent à des anneaux. Le pointage d'un objet avec un petit capteur peut être un peu délicat. Le fait d'avoir 2 instruments réglés pour pointer au même endroit facilite la chose. Encore plus facile, je peux interfacer ma monture avec l'ordinateur. J'utilise le logiciel de cartographie Megastar et je peux piloter le télescope en cliquant sur l'objet qui m'intéresse : on se croirait dans un observatoire... ! Une petite acquisition de quelques secondes me permet à chaque fois de vérifier le champ d'étoiles par rapport à ce que je souhaite et de recadrer si nécessaire pour englober éventuellement quelques objets faibles qui figurent sur la carte à proximité de la cible principale. Mise au point C'est certainement la partie la plus importante de la prise d'image. Et pas la plus facile. J'utilise le logiciel Astroart pour piloter la caméra. Comme dans tous les logiciels de ce type, il y a une aide à la mise au point par acquisitions répétées sur une étoile avec mesure de la largeur et de l'intensité du pic. Ce qui fait la difficulté, c'est que c'est extrêmement sensible (un comparateur monté à l'arrière de l'instrument montre que des variations de 2/100ème de mm sur la mise au point sont bien visibles sur l'image), que la turbulence disperse les résultats, et que ça peut bouger au cours d'une nuit d'observation. Au début, j'ai un peu négligé cette phase pour me rendre compte que ça ne sert à rien d'enchaîner des images qui vont être pâteuses. Maintenant, même impatient de faire des images, j'essaye de passer un peu de temps sur la phase cruciale de la mise au point. Choix du nombre d'images et des temps de pose Le fait d'être dans un observatoire m'a permis de peaufiner la mise en station. L'ajout d'une monture avec une erreur périodique de moins de 3" m'a permis d'essayer d'emblée de me passer de guidage. Et je trouve les résultats très acceptables. L'idée est ensuite de faire plusieurs courtes poses plutôt qu'une longue. Au total, je ne dépasse pas 1h et ça tourne plutôt entre 10 et 30min. C'est très largement suffisant pour atteindre mon objectif de réalisme par rapport au visuel. Reste à déterminer la durée des poses individuelles : - pas trop courtes pour que le rapport signal/bruit du fond du ciel soit significatif - pas trop longues car il ne sert à rien de prolonger et de risquer un passage de satellite artificiel ou un incident de suivi. Il existe sur le Web quelqes études intéressantes sur le sujet : la théorie permet même de calculer une durée de pose individuelle optimale en fonction du bruit de lecture de la caméra et de la magnitude du fond du ciel. Là où je suis et avec ma caméra, j'arrive à des durées optimales entre 1 et 3 minutes. Donc finalement assez court. Le principe est d'avoir un bruit du fond de ciel significativement supérieur au bruit de lecture de la caméra. En réalité, il faut une peu plus de N images de T secondes pour avoir le même résultat qu'une seule image de NxT secondes. Voici un exemple avec des images de M108 : A gauche, image brute de 10s - A droite, somme de 60 images de 10s A gauche, image brute de 30s - A droite, somme de 20 images de 30s A gauche, image brute de 60s - A droite, somme de 10 images de 60s A gauche, image brute de 120s - A droite, somme de 5 images de 120s On peut noter que la somme de 60 images de 10s donne un résultat très inférieur à la somme de 10 images de 60s. Entre les sommes d'images de 60s et de 120s, l'amélioration devient plus difficile à mesurer. Avec des images à 300s, on pourrait peut-être noter une infime amélioration. Au-delà, pas de gain et il vaut mieux multiplier le nombre d'images plutôt que de se lancer dans une pose plus longue. L'intérêt supplémentaire de faire un grand nombre d'images réside dans le traitement statistique qui sera fait lors de l'addition de ces images (voir plus bas). Acquisition Une fois que tout a été réglé pendant les étapes précédentes, je lance les acquisitions sur Astroart et c'est tout. Comme il n'y a pas de guidage, il n'y a vraiment rien à surveiller si ce n'est d'éventuels nuages. Pendant les poses longues, qui n'excèdent jamais 1h comme je le précisais plus haut, il m'arrive d'observer avec le Dobson. Réalisation de l'image finale Après les acquisitions, je me retrouve avec N images brutes. Le principe est de faire une addition pour augmenter le rapport signal/bruit : quand on additionne N images, le signal est mutilplié par N tandis que le bruit qui est lui aléatoire n'est multiplié que par la racine carrée de N. Entre les différentes images, il existe des décalages dus à une lente dérive de ma monture en ascension droite (différent de l'erreur périodique). C'est en fait un avantage car, une fois les images recalées sur les étoiles, les quelques pixels générés par le courant d'obscurité de la caméra ne sont plus alignés, eux. Il suffit donc d'aligner les images puis d'appliquer une moyenne un peu subtile via un algorithme nommé sigma clip : cet algorithme fait, pour chaque pixel, la moyenne de toutes les images, écarte ensuite les pixels extrêmes par rapport à cette moyenne, puis refait la moyenne. Le résultat est d'éliminer non seulement les traces fugitives d'une seule image, mais également les pixels générés par le courant d'obscurité et qui ne sont plus alignés. Astroart se charge de tout ceci automatiquement. Et voila comment je me passe d'images de noirs. Enfin, sur des images devant révéler des détails (nébuleuses planétaires), j'applique parfois un masque flou. Enfin, je règle la luminosité et le contraste. C'est tout et c'est rapide. Pour illustrer ce que je veux dire par images proches de la vision au télescope, voici un exemple avec M101. D'abord, 1 image brute de 180s de la galaxie : Et ensuite l'image résultante, somme de 24 images comme la précédente L'image du bas est plus belle, moins bruitée et pluis détaillée. Mais on pourrait être très content de voir une image comme celle du haut dans l'oculaire. Et c'est même un peu optimiste car ce que je vois dans mon télescope ressemble plutôt à ceci :