Imagerie numérique

Longueurs d'ondes

 

IMAGES PLANETAIRES ET DU CIEL PROFOND.

Prendre des images d'objets célestes impose d'adapter la technique de prise de vue à l'objet choisi.

Les techniques nécessaires à la prise d'images planétaires (planètes et Lune) sont différentes de celles nécessaires pour le ciel profond (Nébuleuses  et Galaxies). Dans le premier cas on recherche la haute résolution   de l'image, à voir des détails sur la surface des planètes ou de la Lune, dans le deuxième on tente de capturer un signal lumineux très faible et d'en tirer une image.

Pour le planétaire il faudra donc grossir et s'affranchir au maximum de la turbulence, pour le ciel profond il faudra capturer   un maximum de lumière et s'assurer d'un suivi irréprochable de la monture.

 

Ces deux grands types d'images astronomiques recensés, il faut définir les outils et matériels adaptés à leur réalisation.

Ci-dessous sont résumées les contraintes de chaque catégorie, je privilégierai  cependant les images du ciel profond, et si il faut une raison, disons que c'est par goût personnel !

 

1 - Imagerie planétaire

Pour réaliser ces images il faut réduire au minimum la turbulence et beaucoup grossir.

Comme l'astronome n'a que peu d'influence sur la turbulence (il peut parfois en créer, mais jamais la faire disparaître), il faudra qu'il   s'en affranchisse, soit en reportant à un jour plus calme la prise de ses images soit en ne sélectionnant que des images prises avec peu ou pas de  turbulence.

La turbulence n'est pas constante, il y a entre deux " pics" des   " creux" qui laissent apparaitre des images fines. Ce sont ces " creux" qu'il faut exploiter.

Pour cela, les webcams ou caméra CMOS et CCD permettent d'enregistrer une vidéo composée de plusieurs images par seconde (entre 5 et 60 images par seconde). Le but sera d'extraire de cette vidéo, les images réalisées lors des " creux" de la turbulence et de délaisser les autres.

Aujourd'hui de nombreux logiciels font cela très bien et d'une manière quasi automatique (par exemple l'excellent REGISTAX).

Les images sont ensuite alignées et additionnées pour faire ressortir les détails de l'objet photographié.

Malgrè l'intérêt que représente l'imagerie planétaire, elle ne permet d'accéder qu'aux seuls objets lumineux  du système solaire.

L'imagerie du ciel profond nous entraine beaucoup plus loin !

 

2 - Imagerie du ciel profond.

Pourquoi " Ciel profond" ?

C'est une appellation générale qui s'applique aux objets distants mais aussi à ceux  dont on  reçoit peu de lumière.

Je dis bien " dont on reçoit" , çà n'est pas que l'objet en émette peu, mais les distances en cause peuvent expliquer la faible part des photons arrivant jusqu'au capteur de l'imageur.

Par exemple, même si ce sont des objets du système solaire, photoghaphier les plutoides relève plus de la technique de l'imagrie du ciel profond que de l'imagerie planétaire.

A - Un peu de théorie

Avant   d'aborder   la prise des images du ciel profond en elle même, il faut définir ce qu'est une image, bien sûr pas au niveau visuel, mais au niveau de la Physique.

Une image est la retranscription sur un support   des photons qui ont impacté ce support, au passsage ils laissent leur trace. Celle-ci est de nature chimique sur les films argentiques et de nature électrique sur les capteurs numériques.

Les photons sont les " grains" constitutifs des ondes électromagnétiques parmi lesquelles celles correspondant au spectre lumineux.

Pour en savoir plus sur les longueurs d'onde , cliquer sur l'image ci-dessous :

 

 

L'impératif   principal pour la réalisation  des images du ciel profond est   d'accumuler des temps de pose.

La quantité de lumière reçue par un observateur situé sur Terre (ou tout autre endroit de l'univers) dépend   en premier lieu de la luminosité propre de l'objet observé et   en second lieu   de la distance entre l'objet et l'observateur.

A luminosité identique un même objet sera 4 fois moins lumineux si il est 2 fois plus loin...en fait la règle est relativement simple. La luminosité d'un astre est inversement proportionnel au carré de sa distance.

A titre d'exemple voici un petit tableau qui résume ce principe, en considérant une distance de 1 comme étalon :

Distance

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Luminosité

100 %

25,00 %

11,11 %

6,25 %

4,00 %

2,78 %

2,04 %

1,56 %

1,23 %

1,00 %

En pratique donc, un objet 2 fois plus éloigné est   4 fois moins lumineux, sa luminosité est censée tomber à 1% quand il est 10 fois plus loin.

Je dis " censée" car il faut également tenir compte de l'absorption de la lumière par les poussières et gaz interstellaires. Plus la distance est grande et plus la probabilité qu'il y ait de la matière sur la ligne de visée augmente. Ceci est d'autant plus vrai qu'on regarde vers le centre de la galaxie où s'accumulent d'importantes  quantités de  poussières et  de gaz.

On pourra consulter la page Mathématiques où sont rappelés quelques formules, calculs et définitions liés à l'astronomie.

 


 

 

 


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