Pourquoi les nébuleuses sont colorées...

[cbuil 3 487]

Lors d'un post récent sur la comète Lulin, Nicolas Outters s'interrogait
sur la la possibilité de faire des spectres de nébuleuses avec un
spectrographe Lhires :

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum3/HTML/021141.html

J'y répond dans un post distinct sous la forme d'un poster :

Une version pleine résolution est téléchargeable ici :

http://astrosurf.com/buil/lhires3_faint/poster.png

(Lhires 3 sur C11, pose de 8 x 5 mn pour la région centrale de M42).

La petite image en haut à gauche est ce que montre
la caméra de guidage du Lhires (ici une Watek 120N).

Je pense que cela peu vous interesser de voir ce que les filtres
étroits sélectionnent. Noter que l'intensité relative des raies
est respectées dans les graphiques. On peut remarquer que les
images couleurs d'une nébuleuses traduisent une réalité complexe
(que seul un spectro peu révéler).

Noter comment le spectre se différencie (graphe en bas à droite)
en fonction de l'endroit pointé. C'est subtile, mais c'est ce qui
fait toutes les nuances colorés que l'on photographie dans M42 (entre-autre).
Le rapport entre Hbeta (et Halpha) et [O III] change fortement par exemple. Remarquer la présence
du souffre [S III] dans les ailes de la nébuleuses. Je crois important
que l'on comprenne l'origine de ces couleurs, qui demandent parfois
bien des efforts à restituer dans une image.
La notion de "vraies couleurs" est un concept lointain malgré tout
dans le cas d'espèce !

Les raies d'hélium sont très changeantes en fonction de la région (par exemple la raie à 7065 A)
ainsi que la raie de l'argon ionsé deux fois à 7136 A. Si vous voulez
faire une image très originale de M42, essayez de faire un cliché dans cette dernière coulurs raie,
bien plus facile à isoler et contrastée que
le doublet du [S II] ... faut savoir sortir des sentiers battus.

En entendant, vive la spectro

Christian B

[Ce message a été modifié par cbuil (Édité le 02-03-2009).]

[astrochat 12]

Bonjour Christian

Depuis des années je vous suis et je lis systématiquement vos messages, toujours très intéressant. Je vous ai déjà rencontré plusieurs fois mais la première rencontre date des "rencontres de Carcassone", où Alain Maury et toute la bande vous avez honoré d'une reconnaissance supplémentaire, l'attribution de votre nom à un astéroide. C'est toujours un excellent souvenir pour moi.

Mais revenons à votre sujet du jour, et je me pose une question : peut-on trouver facilement et adaptable à nos coulants, ces filtres qui permettraient de recomposer une image dans diverses longueurs d'onde?

[cbuil 3 487]

Ces moments à Carcassonne sont en effet de très bon souvenir, et
la remise de l'astéroîde en particulier (le fromage...).
C'était une époque où on construisait une nouvelle astronomie
d'observation avec les toutes jeunes caméras CCD.

On trouve aujourd'hui facilement les filtres interférientiels
principaux qui permettent d'isoler les raies d'émission des nébuleuses.
Quelques auteurs sur ce forum font avec des photos admirables au
travers de ces filtres. On les trouve en coulant oculaire, mais bien
sur, ils ne donnent leur réel pouvoir qu'avec une caméra CCD. Il
faut aller sur les sites Baader, Astronomik, Lumicon, ... pour trouver de
tels filtres.

Si on veux des choses qui sortent de l'ordinaire, il faut aller chez Oriel
ou dans le catalogue Edmund Scientific pour isoler des raies
particulières. C'est un champ d'application encore peu exploré par les
amateurs.

Christian

[cbuil 3 487]

Ces moments à Carcassonne sont en effet de très bon souvenir, et
la remise de l'astéroîde en particulier (le fromage...).
C'était une époque où on construisait une nouvelle astronomie
d'observation avec les toutes jeunes caméras CCD.

On trouve aujourd'hui facilement les filtres interférientiels
principaux qui permettent d'isoler les raies d'émission des nébuleuses.
Quelques auteurs sur ce forum font avec des photos admirables au
travers de ces filtres. On les trouve en coulant oculaire, mais bien
sur, ils ne donnent leur réel pouvoir qu'avec une caméra CCD. Il
faut aller sur les sites Baader, Astronomik, Lumicon, ... pour trouver de
tels filtres.

Si on veux des choses qui sortent de l'ordinaire, il faut aller chez Oriel
ou dans le catalogue Edmund Scientific pour isoler des raies
particulières. C'est un champ d'application encore peu exploré par les
amateurs.

Christian

[vjac 165]

Très intéressant comme toujours, passionnant même, merci !

[Nebulium 1 436]

Bonsoir

J'ai cherché en vain plusieurs fois sur le net ce genre de mesures, merci Christian
Une première question :
Quelle est l'unité de l'axe vertical ? Energie, nb de photons ?
Une 2ème :
Comment corréler avec l'impression visuelle diurne, deux pics d'égale amplitude (ou surface?)sur tes relevés en OIII et Halpha (correspondant grosso modo au cyan et rouge "purs" des écrans) , en admettant qu'ils prédominent par rapport aux autres raies ? Faut-il pondérer leur amplitude par la réponse générale de l'oeil ?

Et finalement, pourrait-on réaliser en l'état actuel de la technologie, à partir d'une série continue d'images en bandes suffisamment étroites et adjacentes, une simulation d'amplification photonique qui validerait une fois pour toutes (ou presque )une vision diurne en couleurs de M42 et arbitrerait le débat sur les multiples rendus APN filtrés /défiltrés /refiltrés, jeux de filtres pour CCD, argentiques de David Malin, etc. ?

[cbuil 3 487]

Nebulium,

L'axe vertical est en valeur relative d'énergie (par
exemple proportionnel à des erg/cm2/s/A).

Je ne suis pas spécialiste de la vision de l'oeil, mais
j'ai le sentiment que tu ai dans le vrai : en multipliant
ces courbes par celle de la sensibilité de l'oeil on
doit tomber sur la perception visuelle relative de toutes
ces raies. Ensuite, il "suffit" de calculer le temps d'intégration
dans chaque filtre (OIII, Ha, SII) pour avoir une idée des vraies
couleurs.

Mais attention, en faisant cela :

(1) on ignore la presences des autres raies (l'oeil a une
bande spectrale large et donc voit tout le spectre d'un coup,
par exemple Hbeta).
(2) le calcul n'est pas le même suivant que l'on ai avec des bandes
étroites (filtres interférentiels) ou en large bande. Assez
délicats dans les deux cas, et tout particulièrement pour le dernier
il me semble. Dans le cas des APN, comme j'ai pas ailleurs mesuré le
rendement quantique (voir mon site au début) ca doit être cependant
possible.

Christian

[Pierre 309]

J'y comprends toujours pas grandchose en matière de spectro, mais c'est de l'astronomie originale

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

Bonjour Christian,

C'est une étude très intéressante que tu proposes là.
J'ai également une petite question qui (hélas je crains) il faudra résoudre dans les années à venir :
Avec l'augmentation de la polution lumineuse, l'une des solutions de fortune (rien ne vaut un ciel sans PL, on est d'accord) est de faire des images en bande étoite. Pour le moment la technique du HaOIISII est très répendu, mais si on n'est pas fan des couleurs issu d'un tel système de filtration, peut-on trouver des raies spectrales pour reproduire un RVB mais en bande étroite.
Je pense que la couche rouge ne pose pas trop de problème, mais quel serait ton choix pour les autres couches ?
Et quel serait finalement rendu de cette image en RVB ?

Jean-Christophe

[Ce message a été modifié par Jean-Christophe Dalouzy (Édité le 03-03-2009).]

[Nebulium 1 436]

Bonsoir J.-C.

Avec des filtres RVB en bande étroite, les couleurs (définies par dominante correspondant à une tranche de longueurs d'onde) qui ne tomberaient pas dans la bande passante es filtres seraient d'autant plus assombries qu'elles sont saturées. C'est pourquoi les filtres RVB "normaux" possèdent des zones de recouvrement soigneusement établies.

Tu peux simuler approximativement un système de filtres en procédant ainsi, avec un logiciel de traitement d'image un tant soit peu scientifique (le Pixinsight LE gratuit fait très bien l'affaire):

- Tu décomposes ton image RVB à tester en HSV
- Tu traites la couche H (teinte) par une fonction "courbe" modelée en peigne selon tes filtres à tester, en n'oubliant pas les dents complémentaires dans la zone dite des pourpres.
- Tu resynthétises la RVB avec la couche H recalculée .

Des liens :
1

2

Et pour calculer tes filtres

3

[Ce message a été modifié par Nebulium (Édité le 03-03-2009).]

[cbuil 3 487]

Jean Claude, je n'ai pas de réponse à ta question. Je crois
que c'est un peu utopiste dès lors que le spectre est aussi
particulier que celui d'une nébuleuse. Comme on la dit avant on peu
s'en doute essayer de mimer ce que ce verrait l'oeil avec
des filtres larges, mais avec des filtres étroits...

Franchement, et ca peu étonner, je trouve finalement
plus perturbantes les images en RVB d'une nébuleuse que
les images faites avec des filtres du genre Ha-OIII-SII.
J'aime pour ma part cette vision dans des raies étroites
(à ceci près qu'on demanderais des images dans d'autres raies,
pur voir ce qua ca donne... un peu exploratoire quoi) !

Christian

[Jean-Christophe Dalouzy 768]

Bonjour Nébulium, bonjour Christian,

Merci pour vos réponses. C'est vraiment très intéressant tout cela.
Il serait en effet intéressant d'imager les nébuleuses dans d'autres filtres à bande étroite. D'ailleurs, de plus en plus ce genre de filtres apparaisse dans les catalogues des magasins astro.

Jean-Christophe

[fildefer 0]

Bonjour,
je viens de lire ce post bien que je ne comprenne pas grand chose en spectro ( qui sait peut etre que ca va changer) je suis interressé par vos question concernant le rendu des couleurs.
apparement avec les filtres a bandes étroites on restitue seulement le lumière émise ou transmise par 3 éléments puis on combinent ces 3 photos couleur avec une photo en luminace pour les détails.
Mais serait il possible de faire plus que 3 photos couleurs par exemple 5 ou 6 en utilisant d'autres filtre et en selectionnant ainsi d'aute éléments chimique ce qui donnerait un rendu plus proche de ce que l'on pourrait voir a l'oeil.
Aprés vienne d'autre contrainte tel le temps necessaire avec ce système.

astronomicalement

Vincent

[Nebulium 1 436]

Bjr Fildefer

L'idée est intéressante, je pense qu'elle est exploitée partiellement en imprimerie pour des reproductions classiques de très haute qualité.
As tu été voir chez Croman?

[Ce message a été modifié par Nebulium (Édité le 04-03-2009).]

[fildefer 0]

Salut,
j'ai jeté un oeil sur les photos de croman, effectivement il fait du lrgb classique auquelle il ajoute du SIIHalphaOIII mais pas d'autre longueur d'onde.

Sinon qu'est ce que ca donnerai du SII H alpha OIII sur une galaxie quelqu'un a déjà essayé?

Astronomicalement