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Tout ce que vous avez toujours voulu savoir mais navez jamais osé demander … Jacques Demers Paul Paradis CAAL.

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1 Tout ce que vous avez toujours voulu savoir mais navez jamais osé demander … Jacques Demers Paul Paradis CAAL

2 Introduction Matériel Installation du set-up Acquisition des images Références Traitement des images : à toi Jacques !!! 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

3 Du plus simple : rapprochement planétaire 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Gite du mont-Albert, 18 juin 2007

4 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Saturne Vénus Gite du mont-Albert, 18 juin 2007

5 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Hemmingford, 11 mai 2011

6 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Jupiter Vénus Hemmingford, 11 mai 2011

7 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Saint-Jean-sur-Richelieu, 09 novembre 2011

8 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Jupiter Saint-Jean-sur-Richelieu, 09 novembre 2011

9 … à un peu plus complexe !!! 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

10 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

11 La photo planétaire, ses avantages : Objets lumineux, même si passablement petits : photo possible même en ville (pollution lumineuse) Set-up simplifié Un inconvénient majeur (lennemi numéro 1) Turbulence atmosphérique (seeing) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

12 Montage minimal : Caméra Trépied Déclencheur souple ? Minimum dinformation sur Lune et planètes 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

13 Niveau intermédiaire : équipement plus sophistiqué sans être trop complexe Monture motorisée (équatoriale ou alt-azimuth) Télescope Caméra Ordinateur portable ? 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

14 Quoi choisir ? Monture motorisée (équatoriale ou alt-azimuth) pas nécessaire davoir une monture Paramount ou Astro-Physics Monture alt-azimuth : attention à la rotation de champ ! Télescope : utilisez celui que vous avez 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

15 Quoi choisir ? Caméra : DSLR ou CCD ou WebCam ? Objets du système solaire (Lune-planètes) sont lumineux Objets du système solaire (planètes) sont petits ( moins dune minute darc) Turbulence toujours présente Meilleur choix : WebCam 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

16 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 dimages/sec (tricher avec la turbulence en choisissant les images de meilleure qualité) Bruit diminue comme la racine carrée du nombre dimages 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

17 Maximiser le rendement photo de notre système « instrument-WebCam » : comment ? Démystifier deux concepts : Résolution Échantillonnage 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

18 Résolution : Dimension (angulaire : seconde darc) des plus fins détails qui sont visibles sur une image (Ex : séparer étoiles doubles) La résolution dépend de : Diamètre de linstrument (résolution physique) Dimension des pixels du capteur (résolution photo) Longueur donde de la lumière Turbulence (1 – « seeing ») La résolution ne dépend pas de : Nombre de « mégapixels » de caméra 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

19 Résolution physique (seconde darc) : 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Diamètre (mm) Résolution (seconde darc) 1001, , , , ,40

20 Résolution photo : échantillonnage Pour un télescope et une caméra donnés : La surface totale du capteur détermine la grandeur du champ photographié (mesuré en seconde darc) La dimension dun pixel détermine l échantillonnage (seconde darc/pixel) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

21 Résolution photo : échantillonnage 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Focale (mm) Pixel ( m) Échantillonnage (seconde darc/pixel) 5005,62, ,61, ,60, ,60, ,60,38

22 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) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

23 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 Échantillonnage : dimension de 1 pixel (seconde darc) Résolution : Dimension (angulaire) des plus fins détails qui sont visibles sur une image (seconde darc) Échantillonnage Résolution

24 Télescope : Lunette Explore Scientific 127mm, f/7,5 (focale : 952,5mm) Caméra : NexImage (Celestron) Capteur : Format ¼ : 3,6mm 2,7mm Résolution VGA : pixels (pixel : 5,6 m) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

25 Résolution physique : 120/127mm = 0,945 seconde darc Échantillonnage optimal = 0,945/2 = 0,4725 /pixel daprès : Échantillonnage réel (à f/7,5) : 205 5,6/952,5 = 1,21 /pixel, trop élevé ! 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

26 Solution : augmenter la focale de linstrument (Barlow) à comparer avec l échantillonnage optimal : 0,4725 /pixel 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011 BarlowFocale (mm) Échantillonnage (seconde darc/pixel) 1 952,51, ,00, ,50,40

27 Une fois TOUT léquipement installé (caméra et accessoires compris) : Alignement instrument principal et chercheur (visée sur objet fixe lointain); Mise à niveau de la monture (utile pour simplifier lalignement polaire); Balancement de linstrument 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 lalignement « instrument-chercheur » : pointé sur DSO facilement identifiables (étoile connue, amas globulaire, …); Vérification de la collimation de linstrument, au besoin (surtout pour Newton ou SCT); 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

28 Pointer linstrument vers lobjet dintérêt (Lune ou planète), le centrer à loculaire (oculaire réticulé si disponible) et faire la mise au point 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

29 Brancher la caméra web (NexImage) à lordinateur Mettre en marche le logiciel dacquisition AMCap 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

30 Sélectionner « Preview » dans le menu Options (live view) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

31 Sélectionner « Preview » dans le menu Options (live view) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

32 Remplacer « délicatement » loculaire par la caméra web (NexImage) Recentrer lobjet et refaire la mise au point à lécran de lordinateur Note : processus à répéter si on désire utiliser un Barlow 2X ou 3X 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

33 Menu « Options » : Video Capture Filter 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

34 Menu « Options » : Video Capture Filter 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

35 Menu « Options » : Video Capture Filter 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

36 Menu « Options » : Video Capture Filter Désélectionner « Auto : Exposure » Ajustement de : Luminosité Gain (ISO) Vitesse dobturation : la plus rapide Attention : éviter toute zone sur-exposée (information perdue) Utiliser gain minimum (réduire bruit de fond) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

37 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 ? 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

38 Menu « Options » : Video Capture Pin 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

39 Menu « Options » : Video Capture Pin 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

40 Menu « Options » : Video Capture Pin 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

41 Menu « Capture » : Set Frame Rate 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

42 Menu « Capture » : Set Frame Rate 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

43 Menu « Capture » : Set Frame Rate 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

44 Frame Rate : commentaire Le niveau de compression des images (détérioration de la qualité) augmente avec le « Frame Rate ». Question existentielle, sil 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 … 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

45 Menu « Capture » : Set Time Limit 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

46 Menu « Capture » : Set Time Limit 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

47 Menu « Capture » : Set Time Limit 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

48 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 darc) R : période de rotation de la planète (heures) D : diamètre apparent de la planète (seconde darc) 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

49 Time Limit : exemple de calcul Lunette 127mm et Jupiter S : bougé maximal toléré au centre du disque de la planète : 0,475 seconde darc (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 darc On calcule : T = 120 secondes = 2 minutes 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

50 Menu « Capture » : Start Capture 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

51 Menu « Capture » : Start Capture 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

52 Menu « Capture » : Save Captured Video 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

53 Menu « Capture » : Save Captured Video 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

54 Limagerie 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) : 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011

55 À toi Jacques … 24/04/2014CAAL 14 novembre 2011


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