Lucien

Filtres infra-rouge : les bons et les autres ?

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Bonjour,

 

Dans l’utilisation de filtres proche infrarouge pour la photographie planétaire,

je rencontre la difficulté suivante, dans l'imagerie de Mercure et de Vénus.

A PRIORI MAIS SANS VOULOIR GENERALISER :

- les filtres opaques me posent des problèmes de contraste affaibli dès lors qu'un objet brillant et sur fond assez sombre

- les filtres réfléchissants ne posent pas de problème.

Ce que j'appelle filtres réfléchissants, ce sont ces filtres interférentiels comme l'IR>742 ou IR>807 de marque Astronomik( par exemple).

Les filtres opaques ne sont pas des filtres interférentiels.

 

Si je les teste en plein jour sur des sujets ordinaires les résultats sont correctes dans les deux cas.

Je n'ai pas d'image de comparaison et je n'ai pas des filtres identiques en longueurs d'onde.

Ma question est la suivante :

pourquoi certaines marques propsoent des filtres interférentiels passe-bas alors que de simples filtres absorbants ont la même courbe ou presque pour sensiblement moins cher ?

Quelles sont les incidences de ce choix technique à priori ?

Les filtres passe-bas interférentiels offrent beaucoup moins de choix :

j'aimerais un IR>850, un IR900 et un IR>1000nm par exemple.

Merci de vos avis,

 

Lucien

Filtres IR.jpg

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La seule marque à visée amateur à proposer des filtres IR interférentiels étiquetés "planétaire" c'est Astronomik. Quand je regarde les longueurs d'onde choisies, la chronologie d'apparition de ces filtres, et les arguments de vente employés, pour moi la réponse tient en deux choses:

1) Simple contingence, mais Astronomik a bâti son savoir-faire et sa réputation autour de la technique interférentielle. Elle se place plutôt en milieu/haut de gamme par rapport aux concurrents d'entrée de gamme. C'est donc logiquement qu'elle a choisi la même technique de fabrication pour ses filtres IR, comptant sur l'aspect qualité/réputation (mérité à mon avis)

2) Les longueurs d'onde choisies le sont très clairement pour des visées de marketing et de marché, de façon à s'ouvrir des parts de marché face, à l'origine, au Baader IR685. Il n'y a aucune autre raison qui peut expliquer pourquoi ils ont fait débuter leur premier filtre à 742 nm, un chiffre complètement bâtard... par la suite, l'introduction du 807 permet d'utiliser l'argument de la baisse de turbulence pour des instruments plus puissants, et le dernier-né le 642BP, vise à concurrencer le Baader RG610.

Pour moi ça suffit à expliquer l'état du marché. 

Toutes choses posées, tous ces filtres, interférentiels ou non, donnent d'excellents résultats et permettent d'ajuster au plus fin la transmission voulue en fonction de la planète, du but recherché et de l'état du ciel...

Des transmissions du style 900 ou 1000 nm ne seraient sans doute pas profitables (demande trop faible), c'est pourquoi on ne trouve ces transmissions que chez des opticiens spécialisés pro et haut de gamme comme Thorlab par exemple.

C'est la dimension "marché" qui explique aussi pourquoi tous ces constructeurs vendent ces filtres en faisant miroiter des améliorations de la résolution, alors que celle-ci va au contraire diminuer...

 

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Voici un élément technique de réponse. Je ne sais pas si c'est généralisable.

La courbe de transmission de l'Astronomik IR 807 (filtre interférentiel). Il y a une fuite dans l'UV, et une transmission très haute jusqu'à 950 nm:

image.png.2552b2386f1ee157fc211ca7ca7e1114.png

 

Le Baader RG610 (teinté dans la masse), on voit que la transmission baisse avec la longueur d'onde.

image.png.f92bf5d19c2d47f7d4eb97ac99b24074.png

 

Le Baader RG685 (teinté dans la masse), on voit à nouveau que la transmission baisse avec la longueur d'onde.

image.png.f13ed7152e9efd7b52dc4dba5485d95f.png

 

On a mesuré tout ça avec Alex lors du "stage" spectrophotomètre organisé par Fred à St Véran :-)

 

Cela étant, que cela soit une ou l'autre techno, la différence n'est pas dramatique.

 

Tu rencontres quels problèmes plus précisément Lucien ?

 

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est ce que l'un de vous a déjà évalué s'il y a un vieillissement des filtres qui serait détectable sur les courbes de transmission?

genre vous avez évalué votre filtre au moment de l'achat et quelques années plus tard.

cela concerne surtout les filtres interférentiels bien sûr. les filtres teintés dans la masse ne devraient pas bouger d'un iota.

Edited by asp06
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Sur mon filtre  Andover "soft coated" 430 - 2 nm, on voit les effets du vieillissement  au bout de trois ans (quelques pourcents sur le pic de transmission max).

J'avais un UV Schuller lui aussi "soft coated" qui a fortement vieillis en 5 - 8 ans (je ne me souviens plus du nombre d'années exact).

 

En revanche, les filtres "hard coated" sont sensés ne pas avoir ce problème. Je n'ai rien vu de spécial par exemple ni sur mes filtres LRGB Astronomik, ni sur mon Astrodon UV.

image.png.ebf448d9cadf5d670ac8dbae64d1a43b.png

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Merci de toutes ces précisions Christophe. La politique commerciale a ses secrets pas si secrets que ça quand on y réfléchit un peu.

J'aime bien la production d'Astronomik pour ce que j'ai : notamment les filtres Ciel-Profond.

 

il y a une heure, christian viladrich a dit :

Tu rencontres quels problèmes plus précisément Lucien ?

Salut Christian,

 

Je ne peux pas certain que le problème provienne des filtres.

Cependant je constate que dans le proche IR, j'ai beaucoup de mal à obtenir des détails sur Vénus notamment.

On sait que cette planète n'offre que ce qu'elle a dans ces longueurs d'onde.

Néanmoins je suspecte des réflexions internes dans l’utilisation des filtres IR et qui font baisser le contraste.

C'est une idée et je vais travailler afin de trouver les bonnes conditions afin de faciliter la Vénus dans l'IR.

 

Notamment, la grande luminosité même dans l'IR proche qui fait baisser très fortement le gain de la caméra à des valeurs trop faibles à mon sens.

 

-------------------------------------------------------

Bref, je remets tout en question afin de comprendre pourquoi j'ai parfois des détails en IR et d'autres jours rien du tout.

Et ça sans que la turbulence n'en soit la cause. Étrange. Étrange.

-------------------------------------------------------

 

Merci pour tes informations Christian.O.o

 

Lucien

 

 

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Salut Lucien,

J'ai également beaucoup moins de contraste dans l'IR que dans l'UV. J'ai toujours pensé que c'était le résultat d'un contraste plus faible (en IR) de l'atmosphère de Vénus. Christophe pourrait nous éclairer là-dessus ?

Du coup, est-ce que tu as eu l'occasion de comparer des filtres IR interférentiels à des filtres teintés dans la masse ?

Il y a beaucoup de choix chez Edmund Optics et Andover. A voir si cela peut correspondre à ce que tu cherches.

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Oui Christian,

Il y a bien moins de contraste dans le proche infrarouge que dans l'UV.

Pas de doute là dessus.

Cependant il y a quand même un facteur expérimental ou atmosphérique terrestre qui fait que la visibilité de quelques détails

devient une loterie.

C'est ce que je voudrait déterminer.

Pour ce qui est de comparer divers filtres, je commence à peine à le faire.

Je dispose de :

IR742 et IR807 en interférentiels Astronomik

et

IR 850  en 2 marques et un IR1000 nm.

 

A mon avis le problème viendrait de la caméra ou de réflexions internes.

Je vais bosser sur cette affaire.

 

Lucien

 

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Il y a 12 heures, christian viladrich a dit :

J'ai également beaucoup moins de contraste dans l'IR que dans l'UV. J'ai toujours pensé que c'était le résultat d'un contraste plus faible (en IR) de l'atmosphère de Vénus. Christophe pourrait nous éclairer là-dessus ?

Oui oui, le contraste est effectivement plus faible en IR, selon quelques papiers que j'ai lu récemment, on est sur du 40% en UV, et plutôt 5-20% en IR (20% exceptionnel sans doute...)

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Il y a 3 heures, Christophe Pellier a dit :

plutôt 5-20% en IR (20% exceptionnel sans doute...)

 

Ok, mais ça n'explique pas pourquoi on n'a pas de détails souvent, même par assez bonnes conditions de turbulence.

Très récemment j'ai eu des détails avec un filtre IR807 en captant en 16 bits et très faible Gain.

 

Depuis un moment j'ai fait le constat suivant avec les cameras CMOS utilisées par nous couramment en prise de vue rapide :

 

Constat :

Si le temps de pose unitaire est très court (moins de 4 ms pour dire un chiffre indicatif)

et que le Gain est faible ou très faible aussi (150 ou moins),

la présence d'une trame ( habituelle dans cette technologie ) se fait plus particulièrement sentir.

Lors des traitements ultérieurs on accentue et on réduit le bruit afin que la trame disparaisse.

Il se pourrait ce faisant que l'on détruse les détails à très faible contraste par la même occasion.

C'est pour cette raison que Jean-Pierre parlait de mettre un filtre atténuateur de lumière afin de travailler à plus fort Gain et temps de pose unitaire.

Par exemple 5ms et Gain > 250.

Ce n'est qu'une hypothèse à ce stade.

 

Je ne comprends toujours pas pourquoi obtenir des détails dans l'infrarouge de Vénus est une loterie.

Alors qu'en UV on en a toujours.

 

 

Lucien

 

Edited by Lucien
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Bonjour  Lucien  ,  

 

Excellent  ce  post  ,  je  me  posais  aussi  pas  mal  de  questions  ces  derniers  temps  pour  ces  histoires  de  faibles  contraste  sur  la  Belle  ,  sur  les  filtres  bien  sûr  ,  en  IR  au  dessus  de  850 nm  ,  que  prendre  ?  ,  pour  l' U Vénus  je  vais  voir  ça  un  de  ces  jours  :ph34r:  .

Et  les  capteurs  pour  imager  en  UV  ?  tous  bon  ?  les  cadors  en  Australie……. c'est  pas  avec  les  290MM  et  178  il  me  semble  ,  si  ?  

Merci  d'avance  pour  toutes  réponses  ;)

 

Michel    

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il y a 18 minutes, M28 a dit :

Excellent  ce  post  ,  je  me  posais  aussi  pas  mal  de  questions  ces  derniers  temps  pour  ces  histoires  de  faibles  contraste 

 

Les filtres Astronomik IR742 et IR807 sont une valeur sure du point de vue de leur qualité.

Si l'on veut monter à 850 ou 900nm je ne peux rien dire car j'ai un doute sur ceux  que je posséde : IR850 et IR1000.

L'IR1000 est à mettre de coté : pas assez de lumière.

 

Je viens d'essayer mon tout dernier IR850 de marque ZWO et acheté chez Pierro_Astro pour moins de 30 euros.

Pas assez de recul pour dire.mais on dirait qu'il ne m'apporte pas de détails de façon un tant soit peu franche..

 

L'idée que j'ai, est d'aller plus loin dans le proche Infrarouge (850, 900, 950? nm) afin de capter des détails à chaque sortie, comme en UV.

Mais il y a un os quelque part.

Si ce n'est pas le filtre que reste-t-il ?

La caméra et ses réglages et deux atmosphères :

- se pourrait-il que l’atmosphère terrestre stoppe les détails IR de Vénus dans certains cas de figure ?

ou bien

- se pourrait-il que dans l'IR la météo vénusienne n'engendre pratiquement pas de détails dans l'IR proche ?

 

Lucien

 

 

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il y a 30 minutes, M28 a dit :

les  cadors  en  Australie……. c

Les cadors en Australie ou pas le sont si Vénus est haute dans le ciel.

Si tout va bien on sera des cadors dans quelques semaines aussi ! :D

 

 

Lucien

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Merci  Lucien   ,  

 

il y a 6 minutes, Lucien a dit :

L'idée que j'ai, est d'aller plus loin dans le proche Infrarouge (850, 900, 950? nm)

ça  c'est  une  bonne  idée  ,  il  y  a  les  filtres   "photométriques  "   Astrodon  ,  qui  vont  bien  , 1050 nm  ………...  mais ……… bonjour  le  prix  O.o   

 

il y a 1 minute, Lucien a dit :

Les cadors en Australie ou pas le sont si Vénus est haute dans le ciel.

oui  ,  il  y  sûrement  de  ça  ,  mais  bien  d'autres  choses……………..  à  creuser   ,  alors  :ph34r:  

 

Michel  

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Citation

- se pourrait-il que dans l'IR la météo vénusienne n'engendre pratiquement pas de détails dans l'IR proche ?

Salut Lucien,

Je crois que c'est effectivement l'explication.

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La dernière fois que j'ai pu observer Vénus en IR dans de bonnes conditions avec un capteur CMOS (ASI290MM) je n'ai noté aucune différence avec mes expériences CCD précédentes. J'ai bien eu des détails classiques sur mes premières sessions, ensuite la phase est devenu trop importante.

[edit] je dis des grosses bêtises, c'était avec la Pla-Mx.... donc je n'ai jamais fait Vénus en IR en CMOS.
Il faut bien voir que le contraste en IR la plupart du temps est très faible, que si on utilise un télescope de petit diamètre (180...) la résolution vers 800 nm est pas terrible, et qu'en plus si il y a un peu de turbu...

Il y a 1 heure, M28 a dit :

en  IR  au  dessus  de  850 nm  ,  que  prendre  ?  ,  pour  l' U Vénus  je  vais  voir  ça  un  de  ces  jours  :ph34r:  .

Et  les  capteurs  pour  imager  en  UV  ?  tous  bon  ?  les  cadors  en  Australie……. c'est  pas  avec  les  290MM  et  178  il  me  semble  ,  si  ?  

Les Australiens sont avec des Pointgrey mais pour l'UV tu peux utiliser la 290MM les yeux fermés.

Pour l'IR: prends le 807 :)

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Edited by Christophe Pellier
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A noter une chose important sur les caméras CMOS: je tiens de John Boudreau qu'il y aurait cependant un problème d'artefact quand on essaye de faire le rayonnement thermique à 1 micron ; les temps de pause nécessaire ne seraient plus suffisants pour gérer le rolling shutter. Il faudrait donc des caméras en global shutter. @christian viladrich tu as sans doute des infos là-dessus ?

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Merci  Christophe  ,  

 

il y a 3 minutes, Christophe Pellier a dit :

Les Australiens sont avec des Pointgrey mais pour l'UV tu peux utiliser la 290MM les yeux fermés.

oui  ,  je  les  suis  depuis  un  bout  les  3  vedettes  Australiens  ,  et  je  me  posais  la  question  ,  pourquoi  la  PG   ;)

 

Michel  

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Christophe  ,

il y a 37 minutes, Christophe Pellier a dit :

thermique à 1 micron ; les temps de pause nécessaire ne seraient plus suffisants pour gérer le rolling shutter. Il faudrait donc des caméras e

hé  voilà  !  et  c'est  bien  là  dessus  que  je  voulais  aller  ,  merci  ;)  et  si  on  commençait  déjà  par  le  capteur  ?  nan  ?  :ph34r:

 

Michel   

Edited by M28

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Il y a 5 heures, Christophe Pellier a dit :

A noter une chose important sur les caméras CMOS: je tiens de John Boudreau qu'il y aurait cependant un problème d'artefact quand on essaye de faire le rayonnement thermique à 1 micron ; les temps de pause nécessaire ne seraient plus suffisants pour gérer le rolling shutter. Il faudrait donc des caméras en global shutter.

 

J'ai tardé à vendre mon ASI174MM parce qu'elle possédait un global shutter.

Et qui sait si je ne vais pas le regretter...:(

 

Lucien

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Pour information, voila la mesure pour le filtre IRpro 742, on retrouve la fuite dans l'UV présente aussi dans le 807.

IRpro742-1.jpg

Et quelques zooms,

autour de 742nm, mais le filtre est plutôt calé à 744nm ... je vais vivre avec ! :) 

 

IRpro742-2.jpg

Ensuite jusqu'à 1µm (98% de transmission, c'est pas mal).

IRpro742-3.jpg

Et enfin la "fuite" en bas du visible (l'axe vertical est toujours en %), le filtre est effectivement extrêmement sombre mais pas "noir".

IRpro742-4.jpg

 

Ca reste du très très bon ces filtres pour imager dans l'IR, ou bien pour les (très) gros instruments pour améliorer très sensiblement la turbulence au prix d'une perte de résolution.

 

 

Marc

 

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Il y a 9 heures, patry a dit :

Ca reste du très très bon ces filtres pour imager dans l'IR, ou bien pour les (très) gros instruments pour améliorer très sensiblement la turbulence au prix d'une perte de résolution.

 

 

Salut Marc,

tes informations sont intéressantes car dans mon esprit le filtre IR742 n'avait pas de fuite !

Comme quoi on ne peut avoir confiance qu'aux courbes.

Reste à savoir si ça peut gêner dans certains cas.

Un homme prévenu...

 

Lucien

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la fuite de l'ir742 est connue depuis longtemps et il suffit de regarder à l'oeil nu le paysage avec pour s'en rendre compte. ;)le mien date d'avant 2010 et montre déjà ce comportement.

 

 

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La "fuite" est a relativiser tout de même.

Dans le visible, elle est de moins de 0,6% @400nm où le rendement des caméras est compris entre 50 et 70% ... ce qui donne guère plus de 0,3 à 0,5% de flux. Au delà de 400 nm, compter 3x moins au final. C'est peu critique car 80% (rendement caméra) fois pas grand chose (filtre) ça donne toujours peu !

 

Dans l'UV, la transmission du filtre est meilleure MAIS c'est le rendement de la caméra qui va souffrir. A cela il faut ajouter la transmission des éléments réfractifs (barlow, ADC, ...) il ne va pas rester grand chose au bout.

fig-1a-og.gif

 

Moi je ne m'en ferait pas trop à ce sujet sachant que les planètes rayonnent bien plus dans l'IR que dans l'UV, donc l'influence de l'UV sera très faible en terme d'ADU dans la capture (mais pas nulle j'en conviens).

 

 

Marc

 

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