Astronomie et astrophotographie
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Astronomie et astrophotographie |
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La photographie planétaire
avec une webcam
Comment utiliser sa webcam pour prendre des photos astronomiques?
Je vais tenter ici de vous donner des éléments de réponse en
prenant
l'exemple de la Vesta pro.
Sommaire:
Quelques exemples:
Philips Vesta pro |
Philips Toucam pro |
Quicquam VC |
Compro |
Presque toutes les webcams sont suceptibles d'être utilisées pour la prise de vue astronomique, mais elles n'ont pas toutes la même qualité. Je vous renvoie au site et à la liste d'astrocam pour des infos plus précises, je me contenterai de vous citer plusieurs paramètres importants à considérer pour le choix:
Le capteur doit être de type CCD (cas des caméras citées plus haut): les capteurs CMOS ne sont pas assez sensibles et performants pour des photos astro de qualité (sauf peut-être les plus récents). Exit donc les toucam et vesta type "fun" et "XS", moins chères mais avec un mauvais capteur.
La sensibilité et la résolution: une résolution de 640*480 est suffisante.
La facilité d'adaptation sur le télescope: pour certaines comme la vesta ou la toucam, il suffit de dévisser l'objectif d'origine et de le remplacer par l'adaptateur au même filetage; pour d'autres comme la QuicqCam il faut bricoler un peu, et on perd la garantie!
Un port USB est préférable, plus pratique et plus rapide que le port parallèle.
En résumé, actuellement début 2006:
La seule webcam vendue neuve dans le commerce vraiment performante pour l'astronomie est la toucam pro II, qui sera bientôt indisponible; les nouvelles toucam pro III (serie spc9000) semblent prometteuses; éventuellement la quiqcam pro 4000 est utilisable mais donne de moins bons résultats en cil profond.
Les autres webcams excellentes pour l'astro restent les anciennes philips trouvables d'occasion: vesta pro 675/680/690K et toucam pro.L'avenir semble représenté par des caméras firewire ou USB2 qui offrent un débit bien supérieur, permettant de filmer à plus de 30 im/s sans perte ou compression d'images...l'idéal!
Pourquoi avais-je choisi la vesta pro?
1) La facilité d'adaptation: en dévissant et revissant simplement l'objectif, on peut continuer à utiliser la cam en usage "classique", et on ne perd pas la garantie!
2) Les performances: bonne sensibilité, résolution à 640*480
3) Le port USB
4) La facilité de modification ultérieure pour la longue pose (grand boitier)
5) Le prix: comme cette caméra avait quand-même 2 ans en 2002, je l'ai acquise neuve pour 50 euros à peine; aujourd'hui il faut se rabattre sur l'occasion.(sur ebay on en trouve parfois vers 35€)
6) pas besoin d'une bête de course pour la faire fonctionner, un vieux pentium II à 300MHz sera largement suffisant...
Adapter la webcam sur le télescope
Sans être Mac Gyver, on peut se fabriquer facilement un adaptateur maison; le problème est d'obtenir un alignement parfait entre le capteur et le foyer du télescope.
Par exemple beaucoup d'amateurs ont fabriqué des adaptateurs avec une boite de
pellicule 24*36, qui a l'avantage énorme d'être au diamètre de 31.75mm, c'est à dire le standard sur les porte-oculaires de télescopes! Il suffit de percer un trou au fond de la boite, d'y coller une petite pièce de la taille du filetage de la webcam et de fixer le tout comme on peut (élastiques...)C'est bien sûr une solution provisoire qui n'offre pas un alignement parfait! D'autres amateurs ont trouvé d'autres procédés ingénieux, je vous conseille d'utiliser un moteur de recherche et de taper "adaptateurs webcam", vous trouverez votre bonheur!
Pour ma part j'ai préféré commander un adaptateur en alu à Danny Loudèche, astronome amateur belge qui s'est spécialisé dans ce domaine:
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Adaptateur
en alu pour vesta pro: photos de l'auteur |
pour 20€ on a en plus le filetage pour filtre coloré, que demande le peuple! Vous pourrez aussi donner les plans précis à une entreprise de mécanique, qui vous l'usinera pour un prix équivalent (moins de 20€)
Voici le montage de mon installation:
Evidemment, il est préférable de posséder un portable, c'est quand même plus pratique...
On peut trouver des portables abordables sur le marché de l'occasion (attention à ce que la puissance et l'espace disque soient suffisants:233Mhz, 4Go de DD sont un strict minimum... sachant qu'un AVI de 2 minutes pèse plus de 800Mo!)
1) Cadrer l'objet
Il n'est pas évident de placer une planète comme Jupiter sur le capteur de la webcam qui couvre un champ très restreint (quelques minutes d'arc!). plusieurs méthodes existent; la mienne est la suivante: je vise la planète au chercheur, je la centre dans le champ d'un oculaire fort (plossl 6.4mm), puis après avoir lancé le moteur en AD je remplace l'oculaire par la webcam. Avec une Barlow, même principe, d'abord cadrage avec barlow+oculaire, puis remplacement par la webcam.
Sinon un chercheur bien réglé et grossissant suffisamment facilite bien les choses..2) Régler les paramètres de capture
Le logiciel de votre webcam doit permettre de régler divers paramètres, comme la durée d'exposition, le gain, la résolution etc.
Pour la vesta pro voici l'aspect de l'interface:
Le taux d'images: pour effectuer la mise au point, il vaut mieux un taux élevé; par contre dès que vous lancerez la capture, il ne faut pas dépasser 15 im/s pour préserver une meilleure qualité d'image.
Les commandes d'image: vous pouvez régler les 3 paramètres en fonction de l'aperçu sur l'écran de votre ordinateur; cependant à mon avis il vaut mieux laisser à 50%, vous pourrez corriger lors du traitement.
La fenêtre suivante est la plus importante:
La balance des blancs: généralement, à laisser sur automatique, puis cocher "fixation" dès que l'aspect
à l'écran est correct.
L'exposition: décochez le mode automatique:
Pour ma part, je règle le gain à 10-20% pour la Lune au foyer, et 60-70% pour les planètes et la Lune avec barlow; tout dépend de votre configuration, certains préfèrent une pose à 1/6s et un gain plus faible; il faut savoir qu'avec le gain le bruit augmente, donc il faut beaucoup compositer pour le faire disparaitre.Il existe aussi un phénomène d'artefact lorsque le gain est trop faible sur les planètes, il est donc conseillé de placer le curseur au moins à 65%-70% pour la vesta pro et de compositer plus de 700 images .
La vitesse d'obturation est réglée: au minimum pour Jupiter et Saturne (1/25 ou 1/33s); pour la Lune, cela dépend du mode de prise de vue: vues rapprochées avec barlow(1/25 à 1/50s) ou vues générales, pour mosaïques (1/100 à 1/500s!) Par contre pour les mosaïques lunaires, je procède souvent comme ceci: je laisse régler l'exposition automatiquement sur le limbe (plus brillant) puis je décoche l'option auto ce qui permet d'éviter une saturation des bords du disque.
C'est bien sûr à vous de trouver les réglages idéaux en fonction de votre instrument, des conditions de prise de vue...3) Effectuez la capture
Vous pouvez utiliser pour cela le logiciel de la webcam mais je vous conseille plutôt un logiciel spécifique comme Iris,avi2bmp,Qfocus, plus adaptés à cet usage.
J'utilise Iris, très puissant et complet mais assez dificile à prendre en main.
Avant de lancer la capture, il faut déterminer la durée du film et le nombre d'images/s:
La capture est sous forme d'un film au format AVI de quelques secondes (attention, car un film de 100s prend déjà plus de 300Mo!) L'objet se déplacera peut-être sur le film du fait d'une mise en station approchée ou de la turbulence, mais ceci sera corrigé lors du traitement.Pour les planètes à rotation rapide comme Jupiter, ne pas dépasser 2 min, les détails se brouilleraient.
Sauvez l'avi puis il va falloir le convertir au format astronomique pour traiter les images.
Sous Iris, j'utilise parfois une autre méthode plus spécifique pour la certains cas:menu "webcam", fonction "acquisition d'images":
Cette fonction permet de capturer des images directement au format astronomique FIT (donc en noir et blanc), en rafales de X vues, espacées d'un temps prédéfini("délai").Cette méthode est très utile pour les phénomènes astronomiques comme les éclipses, transits etc.. puisqu'elle permet de photographier à intervalles réguliers.
