La spectroscopie

écrit en collaboration avec Carey Fuller, Obs. solaire Culgoora (AU)

Le travail en chambre noire (II)

Une attention toute particulière doit être apportée à la prise de vue en veillant aux modifications des conditions d'observation. Si celles-ci sont constantes au moment de la prise de vue, il est recommandé de choisir avec un grand soin les meilleurs négatifs de base.

Ces trois négatifs noir et blanc sont alors copiés individuellement sur le même film et donnent donc des diapositives noir et blanc que l'on agrandira par projection sur des plans-films de 4x5" ou 6x6 cm.

Les parties choisies dans ces négatifs sont ensuite projetées dans un boîtier réflex de 35mm dont a retiré l'objectif et équipé d'un film TP2415. Ces images sont développées dans le D-19 et montées telles des diapositives.

Pour combiner les trois images positives en une seule image couleur, nous utiliserons trois petits projecteurs identiques et si possible compacts. Ceux-ci devront être modifiés afin que l'on puisse ajuster les images dans toutes les directions. Pour ce faire on peut les placer sur un pied photo muni d'une rotule centrale. Les projecteurs seront rapprochés le plus possible les uns des autres de manière à ce que les trois axes optiques soient parallèles. Sans cette précaution les images seront déformées et non superposables à l'écran. Pendant ce temps nous travaillons en pleine lumière, sans filtre.

A présent recouvrez toutes les surfaces réfléchissantes, la table de projection et les boîtiers eux-mêmes d'une toile noire pour éviter les reflets.

Les filtres additifs utilisés proviennent de la gamme Kodak et sont en gélatine au format de 5x5 cm : rouge W25, vert W61 et bleu W47B. Un potentiomètre relié à l'éclairage du projecteur permettra d'ajuster la brillance de l'image électroniquement pour obtenir une balance des couleurs aussi neutre que possible. Il est prudent d'effectuer un essai de balance avant de commencer la séance de prise de vue pour s'assurer que les 3 projecteurs disposent de la même latitude de luminosité en sont toujours fonctionnels.

Les 3 images monochromes de base sous filtres colorés B, V et R et l'image trichrome résultante.

Le projecteur bleu est ensuite placé à pleine lumière, tandis que le vert et le rouge sont réduits de 30 à 50% pour équilibrer les couleur.

Comme certains détails de la surface solaire peuvent demander une étude particulière, on pourra ajuster l'intensité individuelle des couleurs de façon à leur donner une coloration déterminée. Avec des flocules équilibrées dans le blanc, les zones légèrement en-dehors des régions actives apparaîtront en magenta (rouge+bleu) car ces zones calmes ont relativement peu d'absorption dans le pic central (vert).

Mais nous pouvons aussi bien équilibrer ces zones plus calmes dans le gris neutre, ce qui rendra les flocules vertes.

Enfin, pour terminer on réalisera une photographie de l'écran couleur en utilisant un film à grain très fin car il s'agit déjà du deuxième agrandissement de l'original. A titre d'information le temps d'exposition pour un film Kodachrome 25 muni d'un objectif de 105 mm f/2.5 est d'environ 20 sec. 

Si l'image résultante vous paraît trop contrastée on peut également procéder à un préflashage du film afin de réduire son contraste ou modifier la procédure de développement du film inversible. Ceci requiert toutefois les compétences d'un photographe professionnel.

Que découvrons-nous ?

Commentaires

Des erreurs dans la manipulation en laboratoire, le non-respect de l'alignement des images durant la phase de reproduction produisent des images fausses des phénomènes. L'expérience du traitement de laboratoire est requise pour réduire ces erreurs. Pour ce travail un laborantin disposant d'une expérience d'un an à deux ans du travail en chambre noire est largement suffisante.

Le choix des films, le temps de développement, le contrôle du gamma, de l'exposition,... tout affecte le résultat final.
Il est toutefois impossible de contrôler tous ces paramètres sans quelques compromis. Ainsi si nous voulons par exemple obtenir la meilleure couleur - la plus belle saturation - pour les structures en émission, il est nécessaire de sacrifier la qualité des détails sombres. L'inverse est également vrai.

Dans tous les cas, les trois images devront être développées et manipulées identiquement tout au long du processus.

Comme vous le savez le film TP2415 est très souple et convient aussi bien pour le traitement des négatifs que pour les positifs. Ce film donne un gamma variable tributaire du degré de développement. Vous pouvez contrôler le contraste du négatif et du positif, ou seulement manipuler le positif si vous préférez développer tous les négatifs de façon identique.

En trichromie il y a donc trois compromis, entre le contraste des images, la variation de brillance qui en résulte et la saturation des couleurs des structures solaires.

Les filtres à bande passante étroite, offrant une séparation des longueurs d'ondes très précise seront plus utiles pour étudier les structures solaires sont l'évolution est lente, tandis que les filtres ayant une bande passante de quelques angströms seront plus adapté pour observer les arches et les phénomènes éruptifs qui traversent rapidement la bande passante des filtres les plus sélectifs.

Enfin, un spectrohélioscope, et les modèles ne manquent pas, permettrait également d'obtenir des images composites couleurs et non seulement en Ha, mais également dans quantité d'autres raies spectrales brillantes. Des images tricolores en Hb, Hg, Ca-K ou du sodium sont possibles et pourraient offrir à l'amateur quelques révélations.

Ces techniques sont accessibles à l'amateur averti disposé à passer son temps à construire une installation adaptée à ce domaine particulier et pratiquement inexploité.

Conclusion

C'est dans les années 1950 que MM. B.Nolan et H.Ramsey de Lockheed Corp, USA ont utilisé pour la première fois la photographie trichrome en hydrogène alpha et du matériel de prise de vue lourd pour réaliser des images spectaculaires où l'on percevait le dynamisme du Soleil. Mais aussi loin que je me rappelle, aucun autre travail n'a été fait sur cette passionnante technique et Carey Fuller fut le premier amateur en 1980 à tenter l'aventure à l'observatoire solaire de Culgoora en Australie et à me transmettre aussitôt ses résultats qui n'ont pas été égalés depuis.

Avec la révolution des caméras CCD, des caméras vidéos et des logiciels de traitement d'images, il est maintenant possible d'améliorer ce travail en utilisant des techniques vidéos et un traitement d'image numérique sur ordinateur. Les images composites peuvent être rapidement assemblées et une observation en différé est même possible. 

Dan les années 1980 le coût initial d'une telle installation était prohibitif si on souhaitait travailler avec du matériel de qualité et même un club ne pouvait amortir son investissement sans disposer d'un observatoire public. Aujourd'hui les filtres interférentiels restent chers mais ils sont accessibles à beaucoup d'amateurs. Les appareils photographiques numériques, les webcams et les filtres Coronado par exemple, meilleurs marchés que les fameux Daystar et les caméras CCD haut de gamme, permettent à un plus grand nombre d'amateurs de pratiquer cette activité et de développer l'intérêt qu'il portait déjà à l'étoile.

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