Effet de la bande passante sur la visibilité des filaments en Ca K - comparaison avec SHG / mis à jour avec images pleine résolution

[christian viladrich 7 778]

Salut à tous,

Voici un test illustrant l'effet de la bande passante sur la visibilité des filaments en Ca K :

 

On a successivement :

 - filtre Ca K Alluxa 0.37 nm,

- filtre Ca K Alluxa 0.1 nm (0.14 nm réel),

- deux filtres Ca K Alluxa 0.1 nm (0.14 nm réel), donc montage double stack,

- image faite par Doug Smith avec un de ses spectrohéliographes.

 

Le seul traitement appliqué aux images est le réglage des seuils de visualisation. Il n'y a donc pas de masque flou/ondelette/déconvolution/gamma ou quoi que se soit d'autre. J'ai trouvé que c'était la meilleure solution pour visualiser les filaments, ainsi que l'affichage à taille réduite.

 

- Une fois que l'on a repéré la position des filaments sur l'image au SHG, on se rend compte que l'on voit le filament le plus contrasté (à l'est) sur l'image faite avec le filtre 0.37 nm. Mais c'est quand même très faiblard.

- le passage au filtre 0.14 nm n'apporte pas un gain énorme en contraste sur ce type d'image (mais le gain est nettement plus visible dès que l'on grossit l'image, en particulier sur les images haute résolution qui n'ont rien à voir avec les images obtenues au 0.37 nm). On devine le filament polaire à 6 h.

- le passage au double stack 0.14 nm apporte un gain important en contraste. En fait, j'ai été obligé de brûler un peu les plages brillantes pour ne pas avoir un disque trop sombre. Les deux filaments à l'est et au sud sont "bien" visibles. On en devine d'autres si on les repère d'abord à l'image SHG de Doug.

- l'image au SHG apporte un gain de contraste très important. Sur l'image pleine résolution (que je posterai plus tard), on a du mal à savoir si la différence de rendu des détails résulte de la différence de résolution spatiale, ou de la différence de résolution spectrale. Doug me disais que la version de SHG utilisée n'était pas celle qui avait la plus grande résolution.

 

En conclusion, je dirai qu'un SHG est sensiblement équivalent à du triple-stack 0.14 nm ;-)

 

Je posterai un peu plus tard les images pleine résolution.

 

PS 1 : Merci à Doug pour l'image au SHG ! N'hésite pas à compléter pour les informations relatives au SHG.

 

PS 2 : le tilt des filtres 0.37 nm et 0.14 nm a été réglé au spectro. Ils sont tous pile-poil sur Ca K.

 

PS 3 : j'ai mesuré la FWHM de la combinaison double-stack 0.14 nm. J'indiquerai le résultat plus tard, une fois que j'aurai dépouillé la mesure.

 

PS 4 : bien évidemment, les filaments n'ont pas tous le même contraste, il y en a de très sombres et très dense ou d'autres très faibles, ce qui influe sur leur visibilité.

 

PS 5 : pour une raison qui m'échappe complètement, les filaments sont beaucoup plus facile à voir à l'écran pendant les acquisitions qu'une fois les images traitées :-(

 

 

Modifié 18 septembre 2023 par christian viladrich

[POUPEAU 1 403]

Salut Christian !

 

Ton test comparatif illustre et confirme parfaitement ce que j'avais jadis observé avec mon spectrohéliographe.

 

Mes récents essais en CaH et CaK avec un récent mini SHG ( un Sol'Ex couplé à un chercheur Clavé de 300 mm de foc.) montrent une bonne visibilité des filaments dans les raies du calcium.

Mon avis : une petite merveille le Sol'Ex

Petit mais costaud !

 

Jean-Jacques

 

 

 

 

[thesmiths 321]

Il s'agit d'une comparaison vraiment intéressante et unique. Je n'ai pas connaissance d'une précédente observation (presque) simultanée du CaK comparant les filtres à bande étroite et la technique du spectrohéliographe. Pour ceux qui sont intéressés, voici quelques détails concernant les données SHG :

 

 J'ai utilisé l'instrument que j'avais installé à l'époque, mon 80ED avec un réseau de 1800 l/mm -- c'est-à-dire ni la plus haute résolution spatiale ni la meilleure résolution spectrale. De plus, comme j'ai raté ma fenêtre d'observation matinale, j'ai dû attendre que le Soleil soit de l'autre côté de la cheminée de ma maison, donc vers 14h30 heure locale, quand la vision n'était pas idéale.

 

Christian mentionne que "je dirai qu'un SHG est sensiblement équivalent à du triple-stack 0.14 nm". D'après les calculs géométriques, le réseau que j'ai utilisé devrait donner une résolution spectrale d'environ 0,30 angström, donc bien plus petite que les 1,4 angström auxquels il fait référence. Le facteur d'échantillonnage du capteur est en fait assez élevé (environ 3,3) et le réseau que j'ai utilisé était assez large (50 mm), de sorte que je pense qu'il est probable que la résolution spectrale réelle n'est pas beaucoup plus mauvaise que la valeur géométrique.

 

Cependant, lorsque nous voulons résoudre des structures fines comme les filaments, nous avons besoin à la fois d'un contraste spectral suffisamment élevé (sinon aucune caractéristique ne sera visible) et d'une résolution spatiale suffisamment élevée (sinon il n'y aura qu'un flou non résolu). Cette image SHG particulière a une résolution spectrale un peu plus faible que celle normalement obtenue (typiquement autour de 0,20 angström avec un réseau de 2400 l/mm), mais l'optique du télescope moins performante et les mauvaises conditions de vision ont probablement diminué le contraste des filaments par rapport à ce qui pourrait être idéalement obtenu.

Modifié 13 septembre 2023 par thesmiths

[christian viladrich 7 778]

Merci Doug pour ces compléments !

 

Effectivement  :

- la caractéristique qui détermine le contraste d'un filtre (pour l'observation de la chromosphère), ce n'est pas la FWHM, mais la bande passante à 10% du pic de transmission,

- si on a cela en tête, alors on peut constater que la bande passante à 10% de la combinaison double stack de 0.14 nm, est égale à la bande passante à 10% d'un filtre de 0.09 nm (soit 0.9A),

- on est donc encore  à un facteur 3 à 9x de la résolution spectrale du SHG (entre 0.1 à 0.3 A pour un bon SGH bien réglé ?).

 

Ma réflexion sur le fait que le SGH serait sensiblement équivalent à une filtre 0.14 nm triple stack est donc très largement optimiste ;-)

 

Pour creuser un peu plus la chose, il faudrait savoir quel est le profil de la courbe de transmission d'un SHG (courbe de Lorentz ou de Voigt ?). Pour cela, il "suffirait" de faire le profil photométrique d'une raie la plus fine possible autour de Ca K ( autrement dit une raie plus fine que le pouvoir résolvant du SHG).

 

 

 

 

Modifié 13 septembre 2023 par christian viladrich

[christian viladrich 7 778]

Salut à tous,

 

Voici les différentes images, traitées de façon identique, à pleine résolution :

 

- le filtre Ca K Alluxa 0.37 nm :

 

- le filtre Alluxa Ca K 0.14 nm :

 

- le montage double stack Alluxa 0.14 nm + 0.14 nm :

 

- l'image de Doug Smith avec un de ses SHG, traitée comme les images précédentes :

 

Et à nouveau l'image double stack Ca K 0.14 nm + 0.14 nm, mais cette fois-ci traitées légèrement différemment pour mieux faire ressortir les protu :

 

 

 

 

 

 

Modifié 18 septembre 2023 par christian viladrich