Tout ce que vous avez toujours voulu savoir mais navez jamais osé demander … Jacques Demers Paul...
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Transcript of Tout ce que vous avez toujours voulu savoir mais navez jamais osé demander … Jacques Demers Paul...
Tout ce que vous avez toujours voulu savoir mais n’avez jamais osé
demander …
Jacques DemersPaul Paradis
CAAL
Introduction Matériel Installation du set-up Acquisition des images Références Traitement des images : à toi Jacques !!!
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Du plus simple : rapprochement planétaire
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Gite du mont-Albert, 18 juin 2007
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Saturne
Vénus
Gite du mont-Albert, 18 juin 2007
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Hemmingford, 11 mai 2011
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Jupiter
Vénus
Hemmingford, 11 mai 2011
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Saint-Jean-sur-Richelieu, 09 novembre 2011
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Jupiter
Saint-Jean-sur-Richelieu, 09 novembre 2011
… à un peu plus complexe !!!
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
La photo planétaire, ses avantages : Objets lumineux, même si passablement petits : photo
possible même en ville (pollution lumineuse) Set-up simplifié
Un inconvénient majeur (l’ennemi numéro 1) Turbulence atmosphérique (seeing)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Montage minimal : Caméra Trépied Déclencheur souple ?
Minimum d’information sur Lune et planètes
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Niveau intermédiaire : équipement plus sophistiqué sans être trop complexe
Monture motorisée (équatoriale ou alt-azimuth) Télescope Caméra Ordinateur portable ?
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Quoi choisir ? Monture motorisée (équatoriale ou alt-azimuth)
pas nécessaire d’avoir une monture Paramount ou Astro-Physics
Monture alt-azimuth : attention à la rotation de champ !
Télescope : utilisez celui que vous avez
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Quoi choisir ? Caméra :
DSLR ou CCD ou WebCam ?Objets du système solaire (Lune-planètes) sont lumineuxObjets du système solaire (planètes) sont petits ( moins d’une
minute d’arc)Turbulence toujours présenteMeilleur choix : WebCam
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
WebCam : avantages Disponible à partir de 100$ Bonne sensibilité du capteur (objets lumineux) Bonne résolution : petits photosites ( 5 à 6 microns) Acquisition vidéo : plusieurs dizaines d’images/sec
(tricher avec la turbulence en choisissant les images de meilleure qualité) Bruit diminue comme la racine carrée du nombre d’images
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Maximiser le rendement photo de notre système « instrument-WebCam » : comment ? Démystifier deux concepts :
Résolution Échantillonnage
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Résolution : Dimension (angulaire : seconde d’arc) des plus fins
détails qui sont visibles sur une image (Ex : séparer étoiles doubles)
La résolution dépend de : Diamètre de l’instrument (résolution physique) Dimension des pixels du capteur (résolution photo) Longueur d’onde de la lumière Turbulence (1 – « seeing »)
La résolution ne dépend pas de : Nombre de « mégapixels » de caméra
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Résolution physique (seconde d’arc) :
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Diamètre(mm)
Résolution(seconde d’arc)
100 1,20
150 0,80
200 0,60
250 0,48
300 0,40
120
( )Résolution
diamètre mm
Résolution photo : échantillonnage
Pour un télescope et une caméra donnés : La surface totale du capteur détermine la grandeur du champ
photographié (mesuré en seconde d’arc) La dimension d’un pixel détermine l’échantillonnage (seconde
d’arc/pixel)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Résolution photo : échantillonnage
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Focale (mm)
Pixel (m)
Échantillonnage(seconde
d’arc/pixel)
500 5,6 2,30
1000 5,6 1,15
2032 5,6 0,56
2540 5,6 0,45
3048 5,6 0,38
( )205
( )
tailledu pixel mÉchantillonnage
focale mm
Échantillonnage Résolution
Pour distinguer deux points sur une image, il faut que ces deux points tombent sur deux pixels voisins
Donc :
(Imagerie planétaire à haute résolution)
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2
RésolutionÉchantillonnage
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Échantillonnage : dimension de 1 pixel (seconde d’arc)
Résolution : Dimension (angulaire) des plus fins détails qui sont visibles sur une image (seconde d’arc)
Échantillonnage
Résolution
Télescope : Lunette Explore Scientific 127mm, f/7,5 (focale :
952,5mm)
Caméra : NexImage (Celestron)
Capteur : Format ¼ ‘’ : 3,6mm 2,7mmRésolution VGA : 640 480 pixels (pixel : 5,6 m)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Résolution physique : 120/127mm = 0,945 seconde d’arc
Échantillonnage optimal = 0,945/2 = 0,4725 /pixel
d’après :
Échantillonnage réel (à f/7,5) :
205 5,6/952,5 = 1,21 /pixel, trop élevé !
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
2
RésolutionÉchantillonnage
Solution : augmenter la focale de l’instrument (Barlow)
à comparer avec l’échantillonnage optimal : 0,4725 /pixel
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Barlow Focale(mm)
Échantillonnage(seconde
d’arc/pixel)
1 952,5 1,21
2 1905,0 0,61
3 2857,5 0,40
( )205
( )
tailledu pixel mÉchantillonnage
focale mm
Une fois TOUT l’équipement installé (caméra et accessoires compris) :
Alignement instrument principal et chercheur (visée sur objet fixe lointain);
Mise à niveau de la monture (utile pour simplifier l’alignement polaire);
Balancement de l’instrument selon les deux axes (Ascension droite et déclinaison);
Alignement polaire « soigné », sinon dérive sensible durant la prise vidéo;
Mise en marche du système Gemini V.4; Date, heure, coordonnées GPS du site, … Star Align : calibration du modèle de repérage GO TO; Vérification de l’alignement « instrument-chercheur » : pointé sur DSO
facilement identifiables (étoile connue, amas globulaire, …); Vérification de la collimation de l’instrument, au besoin (surtout pour
Newton ou SCT);
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Pointer l’instrument vers l’objet d’intérêt (Lune ou planète), le centrer à l’oculaire (oculaire réticulé si disponible) et faire la mise au point
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Brancher la caméra web (NexImage) à l’ordinateur
Mettre en marche le logiciel d’acquisition AMCap
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Sélectionner « Preview » dans le menu Options (live view)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Remplacer « délicatement » l’oculaire par la caméra web (NexImage)
Recentrer l’objet et refaire la mise au point à l’écran de l’ordinateur
Note : processus à répéter si on désire utiliser un Barlow 2X ou 3X
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Options » : Video Capture Filter
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Options » : Video Capture Filter
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Options » : Video Capture Filter Désélectionner « Auto : Exposure » Ajustement de :
Luminosité Gain (ISO) Vitesse d’obturation : la plus rapide
Attention : éviter toute zone sur-exposée (information perdue) Utiliser gain minimum (réduire bruit de fond)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Mise au point : FOCALISATION : étape essentielle Options : expérimentation …
Lune : se fier aux détails fins à la surface; Planètes : se fier aux satellites voisins (Gain au maximum) Étoiles brillantes et masque de Bahtinov ?
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Options » : Video Capture Pin
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Options » : Video Capture Pin
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Set Frame Rate
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Set Frame Rate
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Frame Rate : commentaire Le niveau de compression des images (détérioration de
la qualité) augmente avec le « Frame Rate ». Question existentielle, s’il en est une … choisir entre
600 images de bonne qualité à raison de 5 images/seconde durant 2 minutes
OU 1200 images de moindre qualité à raison de 10
images/seconde durant 2 minutes ??? Expérimentation …
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Set Time Limit
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Set Time Limit
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Time Limit : commentaire Laps de temps maximal entre la première et la dernière
image sélectionnées, au-delà duquel la rotation de la planète commence à se faire sentir.
T : durée de la prise vidéo (secondes) S : bougé maximal toléré au centre du disque de la planète
(seconde d’arc) R : période de rotation de la planète (heures) D : diamètre apparent de la planète (seconde d’arc)
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
3600 S RT
D
Time Limit : exemple de calcul Lunette 127mm et Jupiter
S : bougé maximal toléré au centre du disque de la planète : 0,475 seconde d’arc (résolution/2 = 0,95/2 = 0,475)
R : période de rotation de Jupiter : 9 h 55 m = 9,92 h D : diamètre apparent de Jupiter (opposition): 45 secondes
d’arc
On calcule : T = 120 secondes = 2 minutes
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
3600 S RT
D
Menu « Capture » : Start Capture
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Save Captured Video
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
Menu « Capture » : Save Captured Video
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
L’imagerie du système solaire, par Daniel Borcard (document PowerPoint disponible sur le site du CAAL)
Astrophotographie, par Thierry Legault, Éditions Eyrolles, 2007 (particulièrement le chapitre 5)
Introduction to webcam astrophotography, par Robert Reeves, Éditions Willmann-Bell, 2006
Photographier le ciel en numérique, par Patrick Lécureuil, Éditions Vuibert, 2007
Site web de Richard Beauregard (en particulier la rubrique Technique/calculs astronomiques) : http://pages.infinit.net/microlog/ciel_astro-ccd/technique.htm
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011
À toi Jacques …
11/04/23 CAAL 14 novembre 2011