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HAlfie

Filtres en planétaire, turbulence et résolution

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Salut la compagnie ,

je me pose la question suivante :

Quel est l'intérêt de l'utilisation d'un filtre R ou IR pour calmer la turbu sur la lune par exemple?

1. On perd en résolution par rapport à une prise de vue sans filtre.
2. Du fait de la perte de lumière, on doit utiliser un temps d'exposition plus long, qui fige moins bien la turbu.

Au final, hormis sur de gros diamètres qui peuvent se permettre de perdre un peu en réso (> 300mm), est-ce vraiment intéressant pour un télescope < 250mm/200mm ?
La baisse de turbu due à l'utilisation du filtre à bande "étroite" n'est-elle pas compensée par le temps d'obturation plus long qui fige moins bien la turbu?

Et à choisir, si la turbulence et les défauts optiques d'un télescope affectent plus le bleu, pourquoi ne pas utiliser plutôt un filtre Vert sur la lune pour les diamètres < 250mm, sorte de compromis turbu/défaut optique/résolution plutôt qu'un R ou IR 685 ou 742 qui feront perdre en réso?

Merci de vos retours éclairés !

Amicalement

Liens intéressants :
http://www.planetary-astronomy-and-imaging.com/longueur-onde-et-resolution/
http://christian.viladrich.perso.neuf.fr/astro/instrument/AIP-2013-turbulence.pdf

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Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

La turbulence est une fonction qui dépend de la longueur d'onde. Et elle est nettement moins importante quand la longueur d'onde augmente.
Du coup on a tendance à préférer capturer en IR, voire en R.

Maintenant si tu compare l'exposition en R, versus G, ce sera à peu près kif kif en général sur une source comme la lune.
Par contre avec un filtre "L" (ou un simple anti-Ir) tu va bien sur avoir plus de flux, ce qui va te permettre de figer plus les ondulations.
Toutefois, l'image sera "troublée" bien plus en L quand même car les couches B et G composant la L seront bien plus perturbées que la R seule.

Si le flux manque, je te conseille un filtre type "23A" qui laisse passer R+IR. Avec une caméra ICX618 le flux est sensiblement identique à ce que tu a en L (donc iso exposition/gain) mais avec une stabilité bien meilleure.

La résolution sera en effet en baisse mais là encore, la "perte" est très largement compensée par le gain de stabilité. Toutefois si tu a la chance de disposer de conditions excellentes (cela arrive 10~20 fois par an avec un 200mm) tu a tout intérêt à capturer dans le vert pour "gratter" un peu sur la résolution. Mais il faut que "tout le reste" soit au top pour en profiter réellement !

Le filtrage te permet ainsi de t'adapter aux conditions, c'est pas une fin en soi évidemment (sauf prise de vue particulière).


Marc

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Avec un 200 je ne te conseillerai pas l'IR, tu vas trop perdre en résol. De plus la Lune est un objet très contrasté et ça compense mieux qu'une planète niveau turbu ^^
En fait, certains observateurs comme Jean-Marc Lecleire ont réussi à carrément utiliser... le filtre bleu, sur la Lune, ce qui permet de fait de dépasser le pouvoir théorique de l'instrument puisqu'il est donné pour le vert/jaune (550 nm) !
Attention toutefois, peut-être qu'un correcteur de réfraction atmosphérique (ADC) sera utile en B ou en L.
Marc pour un filtre de compromis sur la Lune je conseillerai plutôt le R seul (Astronomik) qu'un 23A car tu gagnes en réso et en stabilité d'image, sans que la perte de lumière soit handicapante.

[Ce message a été modifié par Christophe Pellier (Édité le 15-10-2013).]

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Resalut et merci pour vos réponses!

Patry : Ok merci, donc si on a un résultat à peu près similaire sur dur V ou du R autant utiliser le R alors.

Christophe : intéressant le coup du filtre B sur la lune! Ca ne sera malheureusement pas possible avec mon C9.25 car visiblement c'est pas son fort dans cette longueur d'onde .
Et pour un C9 sur la lune tu conseilles quoi? Du L? Du G? Du R?

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On en a parlé récemment ici mais c'est bien d'en reparler , pour ma part, avec mon N200 (repoli par Jeam-Marc ), je suis adepte du filtre bleu (un astronomik dans mon cas), mais il faut l'optique qui va bien, alors effectivement, pour les SC déjà c'est pas bon, et pis comme le Lambda chute dans le bleu, même avec une autre formule, il faut avoir des optiques qui tiennent la route, le ciel qui va bien et la bonne colim évidemment.
Par contre concernant l' ADC, il doit encore apporter un plus, mais j'avoue que les images que j'ai faites dans le bleu étaient encore faites sans (mais dès que je j'ai fini mon nouveau tube et que je refais du lunaire, je le mettrais ), mais même sans ADC, quand on est dans de bonnes conditions, ce qui veut dire aussi une lune pas trop basse, le gain en résolution est notable, de toute façon à celui qui a un filtre bleu, il ne coûte rien d'essayer, mais pour le N200/1000 de base peut être que le vert sera un meilleur compromis (probablement aussi pour un SC?)..
Si on n'a pas de filtre CCD, on peut peut-être jouer avec des filtres colorés B ou V + réjection IR, sur le papier ça marche, mais je n'ai pas essayé personnellement.

[Ce message a été modifié par astrovicking (Édité le 15-10-2013).]

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Christophe> En fait la différence d'exposition est très importante entre un R (astronomik dans mon cas) et le 23A (lumicon) avec la PLA-Mx (ou la PLB-Mx). Plus qu'un facteur 2 de mémoire, cela compte pas mal dans certains cas alors que la "finesse" au final n'est pas tellement perturbée par l'IR. La différence R/RG630 n'est pas très sensible sur l'image de notre hôte ! Cela commence à se sentir avec l'IR700 je trouve.

Halfie> en fait la réponse tu l'a dans les images de diffraction.
Tu vois que le différentiel R/G est finalement très ténu (une tache un poil plus grosse en R) et il ne sera visible que dans sous d'excellentes conditions. Je déconseille le Bleu avec les formules réfractives. Il faut comme le dit astrovicking un instrument qui performe très bien dans le bleu ET des conditions encore plus rares à obtenir. Pour les petits diamètres (<=200mm) cela peut encore s'envisager quelques fois dans l'année, mais avec un 300mm et plus, ce sera une ou deux fois par an ... voire sur plusieurs années peut être. Et ce pour un gain finalement très marginal en pratique (comprendre que la différence dans les mêmes conditions avec une image verte reste largement à démontrer).

Par contre pour l'ADC, tu dois vite y gagner dans le vert si la lune n'est pas trop haute en effet, mais l'outil ne peut rien contre la turbulence évidemment !


Marc

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Salut Marc, la différence sera faible certainement. Il faut qu'Halfie fasse des essais toutefois car moi au 250, j'ai bien une différence de finesse en faveur du R par rapport au RG610. Et pas sur la Lune, sur les planètes, qui sont pourtant bien moins contrastées
De plus le seeing sera meilleur avec le R (bande plus étroite) donc il y a des histoires de compromis à tester.
(PS les images de taches de diffraction là-haut, elles sont de moi, tirées du lien vers mon blog en bas)

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Images de diffraction faites avec ton cassegrain ? Si tel est le cas, cela met "en lumière" (sans aucun jeu de mots), toute la difficulté que l'on a à imager dans les longueur d'ondes courtes, indépendamment des contraintes liées à la formule optique.

Quoi qu'il en soit, il faut essayer en effet, car à mon avis, le gain se trouve (R versus 23A, tout comme G versus R), uniquement si la turbulence te laisse tranquille. Et ce "tranquille" d'autant plus longtemps que l'exposition devient longue avec le flux qui sort du filtre couplé à la sensibilité de la caméra (23A << R <= G sur une PLA-Mx).

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Pareil, c'est une optique qui n'est pas sujette au sphérochromatisme.

La piètre qualité de l'étoile dans le bleu (ou pire dans l'UV) montre bien que le gros du problème il est en dehors de l'instrument quand même et que la turbulence n'est clairement pas inversement linéaire de la longueur d'onde.
Passer de 550nm (G) à 650nm (R) c'est pas flagrant, mais de 450nm à 550nm, c'est un peu la catastrophe !

Tu sais si on a déjà modélisé la turbulence en fonction de la longueur d'onde ?

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Resalut les coquins !

Et merci pour vos réponses! Faudra que je fasse des test avec filtre R et G dès que le ciel le permettra et que la lune sera haute!

Sinon voici un test comparatif entre une prise de vue sans filtre et avec IR 742 à 20min d'intervalle, la même nuit.

La perte de résolution est quand même assez sensible !

Setup utilisé : Intes-micro M715 deluxe (180/2700mm F15) au foyer avec ZWO ASI 120MM.
Paramètres de prise de vue :
-Avec IR 742 : 23ms, gain 45, Noise (avg.deviation) à 13, 35fps et 2100 images au total et 150 images compositées.
-Sans aucun filtre : 10.26ms, gain 23, Noise (avg.deviation) à 9, 35fps et 2100 images au total et 150 images compositées.

Le filtre IR 742 permet d'avoir environ 500 images avec une qualité supérieure à 80% sous Autostakkert.
Sans filtre, on se retrouve avec environ 50 images avec une qualité supérieure à 80% sous Autostakkert..
--> Donc l'IR 742 permet d'avoir 10X plus (!!) d'images au dessus des 80% de qualité que sans filtre, mais sa perte en résolution avec un petit diamètre de 180mm qui n'en a déjà pas beaucoup sous le pied est fatale pour toute image qu'on ne réduirait pas en taille pour "cacher la misère"...

Alignement, stacking en utilisant exactement les mêmes paramètres sous Autostakkert 2. Puis sous IRIS, utilisation d'exactement les mêmes valeurs de masque flou etc. Aucune retouche supplémentaire.

Amicalement

[Ce message a été modifié par HAlfie (Édité le 17-10-2013).]

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Je passe rapidement par ici :
- le Ro (autrement dit le seeing) varie avec la puissance 1.2 de la longueur d'onde (seeing meilleur quand la longueur d'onde augmente),
- le temps de cohérence varie aussi avec la puissance 1.2 de la longueur d'onde (temps de cohérence plus grand quand la longueur d'onde augmente)

Plus de détails ici : http://www.astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/AIP-2013-turbulence.pdf

Au bilan ... le filtre à utiliser dépend de l'instrument (sphérochromatisme ou pas, corrigé dans le V ou le R, etc), du diamètre de l'instrument, et bien sûr du seeing.

Sur la lune :
- un 250 mm peut-être utilisé avec un filtre bleu dans de très bonnes conditions, mais pas tous les jours quand même ;-) Selon le seeing, il faudra passer au V ou au R. Il y a peu d'intérêt à passer à l'IR, ou alors il faut vraiment une énorme turbu.
- vers 300 mm - 350 , cela se joue entre le V quand c'est top, et le R.
- A partir de 400, c'est plutôt entre le R ou l'IR.

Dans tous les cas, ne pas oublier de prendre en compte la dispersion atmosphérique, à corriger avec un ADC, ou à limiter par l'usage du bon filtre selon la hauteur de l'astre.


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Merci Christian pour le PDF 2013! Il n'est effectivement pas sur le site AIP, j'ai visionné ta conf de 2012 avec le pdf correspondant: tu as changé ou ajouté des trucs entre 2012 et 2013? ...(Je sais, je n'ai qu'à comparer, je le ferais demain )

(Il faudra que je m'arrange quand-même pour participer à un stage ou tu interviens, mais là ce n'était pas très évident avec mon agenda, et puis , bon, j'ai un peu plus de motivation à faire des stages CP, ou je suis "très jeune" qu'en planétaire, lunaire et solaire ou j'ai un peu plus d'expérience, mais c'est aussi l'occasion de te voir peut-être un peu moins rapidement qu'aux RCE ...)


"à corriger avec un ADC, ou à limiter par l'usage du bon filtre selon la hauteur de l'astre."

De toute façon, c'est un exercice à faire quand la lune est bien haute, ne serai-ce qu'à cause de la turbu.

[Ce message a été modifié par astrovicking (Édité le 17-10-2013).]

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Halfie> Sans filtre, tu capture un peu de bleu, pas mal de vert, du rouge et de l'IR. Au final la résolution est forcément améliorée par le R et le V surtout. Maintenant la turbulence n'était sans doute pas trop critique (au vu du résultat sans filtre), mais pourtant l'IR te donne le meilleur taux de bonnes images, ça compte pas mal aussi à la fin ! Peut être que tu peux aussi prendre les "50 meilleures" en IR pour voir ?

Christian> complètement d'accord, plus il est difficile d'exploiter un gros diamètre, plus on a tendance de l'utiliser dans le rouge (ou l'IR). Avec la 80ED, j'utilise systématiquement le filtre Vert (performe moyennement dans le bleu, idem dans le rouge et elle est médiocre en IR), mais au C8 comme au C11, le mieux est rendu avec le R, voire le 23A (le V c'est pour les grands soirs) !
En tout cas, un dénominateur à la puissance 1,2 de la longueur d'onde, cela semble cohérent avec ce que j'obtiens au travers des images sans doute.

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Resalut ,

je viens de mettre à jour mon image animée avec les 150 meilleures images compositées et comme d'hab, le même traitement (iris unsharp mask).

La différence de résolution/netteté reste sensible même si dans l'IR il y a bien plus d'image de bonnes qualités.

Bref, la suite des tests viendra dès que le ciel le permet!

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Halfie> si tu veux démontrer que tu obtiens de meilleures images en L (B+G+R) qu'en IR, dans de bonnes conditions, c'est relativement évident. Il y a des centaines d'images de Jupiter qui montrent la même chose.
Maintenant SI la turbulence ne te permet pas de capturer (dans le sens aucune) bonne image en L, ALORS tu devrais te rabattre sur du V, voire sur du R, voire sur de l'IR !

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Patry en fait j'aime tester par moi-même et je trouve la comparaison sur la lune plus parlante pour les diamètres < 200mm que les images de Jupiter prises avec des diamètres > 250 ou 300mm.
Je serais curieux de comparer entre le L et le sans filtre ou entre le R et le G etc.

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Salut Astrovicking :-)
Oui, il y a quelques nouveautés dans la nouvelle présentation, notamment pour la turbulence, et la turbulence locale.

Halfie :
l'IR742 n'est pas un bon plan. Il mange trop de lumière. Il vaut mieux utiliser l'IR650. Le seul endroit où j'ai trouvé l'IR742 intéressant, c'est ... au T1M du Pic ;-)


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Halfie> je comprends bien ton besoin, alors dans ce cas, il te faudrait essayer de faire une image dans des conditions "peu propices" (turbulence moyenne à forte). Tu verra que les images en R ou en R+IR sont meilleures que celles en V, et à fortiori en B. Et puis quand les conditions s'améliore, le gain de capturer en R, puis en V se fait sentir !
C'est valable pour tout instrument dès lors que celui ci ne peut atteindre sa résolution max.
Cela arrive de moins en moins facilement quand le diamètre augmente ... parfois jamais même du coup. Dans ce cas, la perte de résolution de l'IR on s'en fout un peu, mais pas de la stabilité de l'atmosphère dans cette longueur d'onde !


Marc

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