Octobre 2012 Christian Viladrich 1 La photographie planétaire à haute résolution Avec les contributions de : Marc Delcroix Daniele Gasparri Marc Patry Damian Peach Jean-Marc Lecleire Yan LeGall Franck Melein Christophe Pellier Jean Jacques Poupeau Jean-Pierre Prost http://www.sonnen-filter.de
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La photographie planétaire à haute résolution€¦ · Octobre 2012 Christian Viladrich 3 Un C14 optimisé pour la Haute Résolution Basler 640 (640 x 480 pixels) pour planétaire.
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Octobre 2012 Christian Viladrich 1
La photographie planétaire
à haute résolution
Avec les contributions de :Marc Delcroix
Daniele GasparriMarc Patry
Damian PeachJean-Marc Lecleire
Yan LeGallFranck Melein
Christophe PellierJean Jacques Poupeau
Jean-Pierre Prosthttp://www.sonnen-filter.de
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Sommaire
Les planètes … de Vénus à Uranus
Rotation et durée max d'acquisition.
Un excellent capteur pour l'imagerie planétaire : ICX618
Questions
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Un C14 optimisé pour la Haute Résolution
Basler 640 (640 x 480 pixels) pour planétaire.
Skynyx 2.1M (1340 x 1024 pixels) pour lunaire.
Deux ventilateurs pour mise en température miroir avec mesure T miroir et T extérieur.
Focuser avec moteur pas à pas (position foyer dépend de la longueur d'onde)
Barlow + roue à filtres (motorisée)
Correcteur dispersion atmosphérique
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Vénus
Principale difficulté : élongation (max 48°) et hauteur en général relativement faibles
→ Travailler à la tombée de la nuit ou au lever du jour, voire en plein jour.
→ Si site mobile : mise en station boussole + niveau à bulle.
→ Tube optique blanc de préférence et/ou protégé par couverture survie.
→ Eventuellement prolongé par pare soleil si faible élongation.
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Vénus de l'UV à l'IR
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Vénus en UV
Filtres et visibilité des formations nuageuses :
→ Contraste maximal en UV : Astrodon, Schuler, Baader, ou W47 + IR-cut
→ Intérêt de monter en altitude : meilleure transmission UV et ciel plus noir.
→ Rotation en 4 jours et 5 heures du système atmosphérique (système II) permet des temps d'acquisition longs, autant en profiter …mais sans excès (problème rotation champ, variation transparence ciel).
→ Viser F/20 à 25 pour des pixels de 5.6 microns.
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L'imagerie en UV
Aberrations optiques dans l'UV :
→ Pas favorable aux lunettes (sauf APO, TOA) ni au SC.
→ Optiques à miroirs seuls préférables (Newton, Cassegrain).
→ Sur Schmidt Cassegrain l'AS croît avec le diamètre.
Attention à l'absorption de l'UV par le verre :
→ Tester différentes Barlow,
→ Ou fabriquer une Barlow à partir d'une lentille simple en silice (FSS : voir Edmund Optics)
→ Lame de fermeture : BK7, B1664, etc.
ZOOM POSITION SPOT File = TOA-150 67FL.otx 0.1000 mm
Wavelength(micron)
0.39300
Pos. 1
0.0000 0.0000/ mm 0.0000 5.0000/ mm 0.0000 10.0000/ mm 0.0000 15.0000/ mm 0.0000 20.0000/ mm
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Transmission de quelques verres optiques et traitement AR
BK7
Fluorite (CaF2)
UV fused silice
Le problème vient surtout des traitements anti-reflets
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Transmission ADC avec / sans AR coating
Prismes en BK7
Ne pas utiliser l'ADC en UV
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Performances théoriques C14 en fonction de la longueur d'onde
→ Déplacer la planète dans le champ pendant l'acquisition ?
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Mercure
→ Planète très difficile ...
→ Travailler en IR 685 ou 800 : pour diminuer la turbulence et le fond de ciel.
→ Flat ?
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Mars
→ Beaucoup de lumière, ce qui permet de travailler à des rapports F/D élevés.
→ Viser autour de F/40 avec ICX618 (pixels de 5.6 microns).
→ Travailler en RVB ou LRVB, ou éventuellement en L R (G) B.
→ Éviter R R G B, et encore plus le IR R G B, qui même s'ils sont flatteurs ne correspondent à rien.
→ IR 685 en complément et / ou quand turbulence.
→ Intérêt de l'ADC selon la hauteur de la planète et diamètre de l'instrument.
→ Durée max d'acquisition pour la séquence entière :
→ Allonger la durée d'acquisition du rouge au bleu (car moins de détails et de lumière).
– Par exemple : R = 60 s, V = 90 s, B = 120 s
→ Poses individuelles typiques : R et V : autour de 20 à 25 ms, B : jusqu'à 50 ms ?
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Mars : R V B
25 ms pour R et V – 50 ms pour B
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Mars : R V B – Newton 15"
Newton 15 " - Yann Legall
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Mars: de l'UV à l'IR1000
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Jupiter
→ Viser F/D 25 avec ICX618 (pixels 6.5 microns).
→ Deux stratégies : RVB ou LRVB.
→ Intérêt de la roue à filtres motorisée + séquenceur.
→ Travailler en IR 685 en complément et / ou si turbulence.
→ CH4
→ Durée max d'acquisition de la séquence R V B (bouger = PS):
→ Registax / Avistack (morphing) permettent d'aller un peu au delà de ces limites
→ Et WinJupos change la donne ...
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Jupiter
→
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C14 – IR 685 – 24 ms
La résolution est limitée par la longueur d'onde.Couches les plus profondes de l'atmosphère de Jupiter
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C14 – R – 24 ms
La résolution augmente.Couches au dessus de celles visibles en IR
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C14 – V – 24 ms
La résolution augmente encore un peu … mais les détails sont plus flous (car couches plus hautes)
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C14 - RVB
RGB avec Winjupos
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Newton 15"- R
→
Yann Le Gall – Newton Skyvision 15" – Skynyx 2.0M
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Newton 15"- V
Yann Le Gall – Newton Skyvision 15" – Skynyx 2.0M
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Newton 15"- B
Yann Le Gall – Newton Skyvision 15" – Skynyx 2.0M – Très bonne couche bleue
Bleu : couches atmosphériques les plus hautes avec diffusion plus importante=> détails moins contrastés
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Newton 15"- B
→
Yann Le Gall – Newton Skyvision 15" – Skynyx 2.0M
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Jupiter CH4
→ Filtre CH4 IDAS – 890 nm - FWHM = 16 nm
→ Dark et binning 2 x 2 indispensables.
→ Pose : 0.5 à 1s
JP Prost – C14 – Binning 2 x 2 – Skynyx 2.0 M – Pose environ de 60 x 2 s
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Saturne
→ Technique similaire à Jupiter, mais avec moins de lumière.
→ Travailler en RVB ou LRVB.
→ Rapport F/D autour de 30 avec l'ICX618.
→ Autres filtres intéressants : IR 685 et CH4.
→ Durée max d'acquisition (si tempêtes ou spokes).
→ Intérêt de l'ADC selon la hauteur et l'instrument.
→ Intérêt de Registax / Avistack (morphing).
→ WinJupos permet d'augmenter la durée d'acquisition.
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Saturne R et IR
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Saturne - LRVB
→
Jean Pierre Prost – C14 – LRVB – Skynyx 2.0ML = 30 ms pendant 90 s, R = 60 ms pendant 30 s,V = 60 ms pendant 30s, B = 120 ms pendant 45 s
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Saturne- CH4
→
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Uranus
→ Nuages et spots très difficiles. Choisir IR à partir de 630 nm pour maximiser le contraste.
→ Précaution contre les artefacts : enregistrer deux séries d'images avec rotation caméra.
→ Pose cumulée très longue : 10 à 15 mn.
Basler 640 – 10 mn de pose – 2100 frames - IR685
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Uranus
→ Valider l'orientation des images : enregistrer dérive avec arrêt le moteur.
→ Et les anneaux ????
PLA-Mx – 200 ms x 3400 frames - RG610
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Effet de la dispersion atmosphérique
Courbes JP. Prost – détails sur http://astrosurf.com/prostjp/Dispersion.htmCourbes JP. Prost – détails sur http://astrosurf.com/prostjp/Dispersion.htm
Utilisation filtre indispensable. Filtre à utiliser dépend diamètre instrument et hauteur
Utilisation filtre indispensable. Filtre à utiliser dépend diamètre instrument et hauteur
Encore mieux : correcteur de dispersion atmosphérique (+ filtre complémentaire)
Encore mieux : correcteur de dispersion atmosphérique (+ filtre complémentaire)
Diamètre 200 mm 350 mm
Résolution 0.6" 0.34 "
Dispersion interbande max admissible
0.6 " 0.34 "
L > 67° > 77°
B > 55° > 72°
V > 35° > 50°
R > 25° > 40°
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Durée d'acquisition max ?
Durée max compatible avec un bouger égal au pouvoir séparateur au méridien de la planète :
durée max(minutes)
= (durée rotation(min)
/ 3.14 ) x ( 12 / diamètre instrument(cm)
) / diamètre planète ( " )
)
→ Il vaut mieux cependant diviser cette durée par 2 …
→ C'est la durée max pour couleur unique (ex : IR)
→ Mais aussi durée max pour l'ensemble des trois couleurs en RVB (ou LRVB).
→ Mars, Jupiter : la couche bleue est habituellement moins définie => on peut un peu dépasser la limite.
→ Registax, Avistack: l'algorithme de morphing permet de corriger en partie l'effet de rotation (si suffisamment de détails sont visibles) et de pousser au delà de la limite.
→ WinJupos : permet d'assembler les 3 couleurs en prenant en compte la rotation (mais manque limbe..)
→ WinJupos : permet de prendre en compte l'effet de la rotation entre les différents images individuelles.
→ Fort intérêt d'une roue à filtres motorisée pour Jupiter.
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La caméra ?
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Camera vidéo
Un excellent capteur pour le planétaire : l'ICX618:
→
→ Acquisition en 8 bits suffisante même sur les caméras 12 bits car travail à gain important (sauf peut-être Vénus ?)
→ Gamma = 1
→ Temps de pose typique : 20 à 40 ms
DMK21AU618 60 im/s 8 bits USB2
PLA-MX 60 ims/ 12 bits USB2
Basler 640 120 im/s 12 bits Giga-E
Flea 3 120 im/s 12 bits FW800
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Rapport S/N
.
→ .
40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%5,7
5,9
6,1
6,3
6,5
6,7
6,9
7,1
7,3
S/N = f (saturation)
Skynyx 2.0M
Basler 640
Skynyx 2.1M
Basler 1300
% of saturation
S/N
(in
bit
s)
S/N mesuré au gain mini
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Traitement de base
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Traitement de base
Logiciels sensiblement équivalents:
→ Avistack
→ Registax
→ Mode batch (comparaison résultats des différents logiciels)
→ WinJupos : indispensable pour assemblage RVB.
→ Un nouveau logiciel : Autostakkert, intérêt restant à confirmer.
Nombre d'images à additionner :
→ 40 à 60 % de la série acquise.
→ Dépend du niveau de turbulence (d'où intérêt du mode batch pour tester différent pourcentages)