Hercules78

Thierry, je n'ai pas le droit de révéler cette méthode de correction (en cours de brevet) mais si tu cherches un peu, tu trouveras peut-être, ça n'est pas vraiment compliqué, juste un peu astucieux

Pas d'accord Thierry, l'aberration chromatique longitudinale se corrige (en couleur, pas en N&B) mais il faut le faire de manière astucieuse.
Le contraste se corrige effectivement au prix d'une perte de SNR mais si en échange tu gagnes dans les hautes fréquences, tu y gagnes au final.
L'obstruction est surtout génante dans les hautes fréquences à cause de la diffraction.

Imagine qu'au lieu de compositer tes centaines d'images tu composites tes centaines d'images en faisant un recallage et un rattrapage de mise au point avec des modèles "mou" (qui varient peu d'une prise de vue à l'autre) avec donc un nombre de paramètres à fitter assez limité. Tu fais un "fitting" de ces paramètres qui maximise une fonction qui mesure le flou de l'image finale (ça peut être quelque chose d'assez simple comme la somme des carrés des gradiants). L'image finale obtenue avec les paramètres idéaux aura un SNR équivalent à ton compositage mais une bien meilleure résolution.

Les autres défauts qui se corrigent bien en numérique : la distorsion, le contraste, l'aberration chromatique longitudinale dans une certaine mesure. Les MTF qui tombent rapidement dans les basses fréquences mais qui restent à un bon niveau ensuite se corrigent bien mieux que les MTF qui restent très bonnes dans les basses fréquences puis qui tombent.

Je vais essayer d'être plus explicite sur le principe de fonctionnement.
D'abord ça n'est pas un vrai Shark-Hartmann qui analyse un front d'onde "quasi" plan. Sur un Shark-Hartmann, un front d'onde plan va donner des taches de flou dont le centroide est en centre de la micro-lentille. C'est l'écart par rapport à ce centre qui est mesuré. La phase n'est pas mesurée par le capteur, il ne fait que mesurer des photons. C'est le résultat d'un calcul qui donne l'analyse du front d'onde.

Ca ressemble à un Shark-Hartmann car au niveau du capteur, c'est la même chose, mais c'est bien un front d'onde sphérique qui arrive sur chaque micro-lentille. Du coup, si l'optique est parfaite, chaque micro-mentille reçoit toute la lumière arrivant avec un même angle avant l'objectif, et chaque pixel de la micro-lentille reçoit une partie correspondant à chaque partie de la pupille.

Donc si le front d'onde qui arrive sur le capteur est parfait, il suffit d'additionner tous les pixels d'une micro-lentille pour avoir un pixel de l'image finale. L'astuce est que si le focus est mal fait ou s'il y a des aberrations, il faut aller chercher les pixels des micro-lentilles d'à côté à la place. Voici un exemple de ce qui peut être fait en photo : Focusing after the shot, the plenoptic camera
Concernant le SNR, il est vrai qu'il faut déjà avoir du diamètre. Ensuite, il n'est pas obligatoire d'aller chercher la PSF sur une seule image, la turbulence ne varie pas aléatoirement d'une frame à la suivante (sinon on ne pourrait pas faire d'optique adaptative), on peut donc l'approximer par un modèle "un peu mou", on peut prendre un modèle simple de PSF qui "varie peu" avec le temps et "fitter" peu de pramètres sur une dizaine de frames ou peut-être plus. De plus, on peut le faire avec tout le champ et pas juste sur une étoile comme le Shark-Hartmann.
En ce qui concerne les objets étendus, du moment qu'il y a du contraste, ça n'est pas très différent. Pour les objet étendus sans contraste, c'est effectivement plus difficile.

Il faudrait alors peut-être envisager d'avoir un capteur mobile par rapport au capteur imageur qui serait placé sur l'image d'une étoile suffisamment brillante si on considère que la turbulence varie peu dans le champ. Mais le capteur qui évalue la turbulence est le même que le capteur imageur et leus deux peuvent donner une image au final. D'ailleurs l'idéal serait d'avoir un capteur immense qui couvre un grand champ (plusieurs degrés) mais là il faut des dizaines de gigapixels !

J'ai récemment proposé une idée à un opticien qui m'a fait une simulation montrant que tel que je le lui présentait ça n'était pas satisfaisant mais en y travaillant un peu je pense que ça pouvait marcher (j'ai de bonnes notions d'optiques mais pas encore assez pour faire des simulations). Il a fini par me dire que "si ça marchait, tout le monde ferait comme ça". En général c'est un bon argument pour m'encourager ! Même avec le numérique, les opticiens continuent à optimiser les optiques de la même manière, sans essayer de relacher les défauts qui se corrigent bien en numérique et pousser les défauts qui se corrigent mal.

Je vous explique en gros mon idée.
Ca fait pas mal de temps que j'imagine un système de prise de vue avec des micro-lentilles convergentes devant un capteur, sur le même principe qu'un shark-hartmann.
Un tel système placé au foyer d'un système optique fait que chaque pixel du capteur "voit" une petite partie de la pupille du système sous un certain angle.
Si chaque micro-lentille se projette sur nxn pixels, on peut extraire nxn images dont chacune est l'image qu'aurait un "pinhole" correspondant à une petite partie de la pupille sans les problèmes de diffraction du "pinhole"
A partir de là il suffit de sommer ces sous-images pour avoir une image correspondant à toute la pupille.
Quel est donc l'intérêt dans ce cas ? En photo il est possible d'appliquer un décallage différent entre les sous-images pour changer la distance de mise au point, on peut donc s'affranchir des problèmes de mise au point et même de profondeur de champ.
En astro tout est à l'infini mais il y a quand même des aberrations optiques qui pouraient être corrigée numériquement et surtout l'influence de la turbulence atmosphérique !
Voilà, j'imagine donc un système où l'on ferait une vidéo très rapide (au moins 100 images par seconde, voire plus) et où l'on estimerait sur les étoiles les plus brillantes la PSF induite par la turbulence et ensuite on reconstruirait une image corrigée et l'on sommerait toutes les images.
En gros c'est l'équivalent d'une optique adaptative mais en numérique et surtout l'estimation se fait à postériori et pas à priori sur une partie de la lumière que l'on ponctionne pour la mesure de front d'onde.
J'ai regardé un peu où trouver des réseaux de micro-lentilles, réputés encore très chers et j'ai quand même trouvé ceci Microlens Array Nr. 11-9901-101-000 à 75€.
Evidemment si chaque micro-lentille mesure 100 micron et que le capteur fait 5x5mm, ça ne fait guère que 50x50 pixels pour l'image finale, mais chaque pixel (final) pourrait être de la taille de la tache de diffraction de l'optique ! Il est peut-être possible de faire de la sur-résolution x2 ou x4 (certainement pas plus), ce qui ferait 100x100 ou 200x200 pixels.
Il faudrait donc imaginer un système "scalable" ou l'on puisse mettre des capteurs les uns à côtés des autres pour avoir un champ un peu plus grand.
Bien sûr l'autoguidage se fait facilement directement sur les images du capteur et les défauts de guidage se corrigent facilement numériquement.

Sachant que je n'ai ni les compétances ni les moyens de réaliser un tel astrographe, je voudrais essayer de réunir toutes les compétances et les fonds pour le fabriquer.

Si je peux réunir 10 à 15 personnes dans les domaines suivants:
-Conception optique
-Réalisation optique
-Conception mécanique
-Réalisation mécanique
-Electronique et en particulier avec des compétances concernant les cameras
-Informatique
-Traitement d'images
Et que chacun peut y mettre un peu d'argent, il serait peut-être possible de fabriquer un tel engin et ensuite partager l'utilisation de l'astrographe et la propriété intellectuelle qui pourrait en résulter.

Quelques informations me concernant : j'habite Saint-Germain en Laye (78), je suis informaticien de profession et je travaille depuis 15 ans dans l'imagerie numérique et le traitement d'images et je suis dans la photographie numérique depuis plus de 3 ans. Je me sens donc capable de prendre en charge les aspects informatiques et traitement d'images mais d'autres conpétances similaires seront les bienvenues. Je suis un peu astronome mais j'ai trop peu de temps à y consacrer (vie de famille). Je peux travailler sur le projet dans les transports en commun (j'arrive à me dégager 30 à 45 minutes d'heure par jour sur 1h15 au total) ainsi que le soir plutôt que de regarder la télé. Je veux bien y mettre quelque centaines d'euros, voire un peu plus (100 euro par mois pendant un an par exemple).

Voici les grandes étapes que je vois:
-Spécification de l'astrographe, design optique, conception mécanique, choix des composants électronique et des moyens de calcul
-Estimation du budget
-Création d'une association
-Levée des fonds, chacun apportera ce qu'il pourra ou voudra
-Achat du matériel
-Réalisation de l'astrographe, de la camera et du logiciel
Dans un deuxième temps on peut envisager de créer plusieurs caméras pour avoir un champ un peu plus étendu, ainsi que que de faire du tri-CCD pour la couleur.

Tout ceci pourrait d'ailleurs se faire au sein d'un club déjà existant.
Que tous ceux qui ont envie de participer, que ça soit par leurs compétances, conseils ou financièrement, contactez-moi en MP.

Pas mal, faudrait tester.

Est-ce que quelqu'un a déjà eu l'idée d'utiliser un système pneumatique ou hydraulique pour supporter un miroir ?
Le système que j'imagine serait composé de pistons dans des cylindres avec des tiges supportant un miroir, tous les pistons seraient à la même pression pneumatique ou hydraulique et donc l'effort en chaque point de soutient du miroir serait le même. On pourrait ainsi multipliser les points d'appuis et utiliser un miroir mince.
Pour un système hydraulique il y aurait quand même une différence de pression quand le miroir est penché mais pour le pneumatique ça serait négligeable.

L'absence de filtre IR peut bien sûr jouer car les éléments réfractifs (Barlow, eventuellement la lame de fermeture) n'ont pas forcément étés optimisés pour l'IR. Pour les éléments réflectifs, il n'y a pas de chromatisme induit.

Ceci dit, les capteurs ont généralement le même genre de réponse spectrale sur les 3 canaux dans l'IR, donc ça ne devrait que générer du flou neutre (non coloré).

Est-ce que mars était bien au centre du champ ?

Tu devrais faire les test au zenith avec et sans barlow sur des prises de vue sans post traitement numérique (one shot direct sortie de camera).

Ci c'est un problème de chromatisme atmosphérique, la correction de Quentin est correcte mais c'est une correction numérique d'un defaut physique. Ceci dit ce chromatisme induit quand même du flou pour chaque plan couleur.

Meade 45, comment as-tu stacké tes images ? Comment cela peut-il décaller les plans couleur ?

Quentin, ce que tu fais est artificiel, tu corriges numériquement un défaut physique.

Par contre ça prouve que c'est du chromatisme latéral.

Meade 45, tu si fais la même photo sans Barlow, mars sera 2x plus petite mais si le chromatisme vient du téléscope il sera lui aussi 2x plus faible mais bien visible quand même et surtout si tu zoom x2 l'image sans barlow tu pourras la comparer avec celle avec.

Au moins tu sauras si ça vient du télescope, auquel cas seule la lame de fermeture peut apporter du chromatisme, sinon ça vient de la Barlow.

Essaye la même manip sans Barlow.
Est-ce que la mise au point est bonne ?

Bruno, bravo pour tes excellentes explications !
Effectivement le bruit photonique provient du caractère aléatoire de l'émission de photons par la source de lumière.
Ce bruit est en racine carrée de n avec n le nombre de photons capturés, donc le SNR est lui aussi en racine de n.

Additionner des photos revient à additionner les photons et donc à augmenter le SNR (par racine carrée du nombre d'images)

Mais alors pourquoi faut-il réaluminer un miroir au bout de quelques années s'il n'y a pas une couche protectrice ?

Mon avis (qui vaut ce qu'il vaut) : si c'est pour faire de l'astro, prend une focale fixe, tu auras toujours moins d'aberrations.
Pour un usage photo, je te conseille le Canon 70-300 IS, belles photos et l'IS est vraiment un plus à 300 mm !

Mais l'oxydation ne dégrade pas la surface réfléchissante ?

Un peu de théorie : le fait de moyenner n bruits non corrélés divise l'écart type de ce bruit par racine(n).
Les mots importants sont "non corrélés", car le bruit spatial (fixe) est corrélé d'une image à l'autre, on le supprime avec les flats et les darks. Bien sûr si on prend plusieurs fois la même image, le bruit est 100% corrélé puisqu'il est identique.
D'ailleurs il suffit de voir que faire la moyenne de n fois la même image ne peut que redonner cette même image inchangée.

La limite dangereuse est-elle valable en lumière cohérente ?
Si on est à 50% de la limite dangereuse, ça risque quand même de faire mal aux yeux.

Je te conseille d'utiliser un lecteur de cartes.

Perso, pour le 10x15 y a pas mieux qu'une dye sub !

Si tu as une webcam, tu peux le faire avec, ça t'évitera de regarder le laser.

Merci fabrice,

il est vrai qu'au niveau densité, alu et verre sont très semblables, mais je me disais qu'avec l'alu ont pouvait creuser une sorte de nid d'abeille dessous pour l'alléger. En théorie on peut aussi le faire pour le verre, mais c'est plus difficile.

On faisait des miroirs en bronze au début, je me posais la question de faire la même chose en alu.

Tu veux le déclencher par l'USB ou par le télécommande IR ?

Je ne sais pas répondre directement, pour des gros diamètre certainement.
Déjà il n'y a pas besoin de l'aluminer, ensuite je pense qu'il y aurait moyen de faire un miroir léger pour un instrument transportable, mais peut-être que je me trompe.

La première question que je me pose est de savoir s'il est possible de polir de l'aluminium à quelques fractions de lamda.

Dupliqué.

[Ce message a été modifié par Hercules78 (Édité le 02-11-2007).]