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ACQUISITION ASTROPHOTO
(Topo Club Polaris)



            L'astrophoto peut être réalisée avec un trépied photo et un APN à focale courte et temps de pose réduit pour éviter le filé d'étoiles (T"< 500/F mm, Temps de pose en secondes, focale en mm). Ex Fish-eye de 8mm, 60" max, Télé de 200mm 3 à 4"…Utiliser le retardateur et le relevage du miroir si possible.
            Pour mémoire, à main levée, T<1/F.  Ex 1/300è pour une télé de 300 mm.
            Préférer les montures équatoriales. Les montures Alt-Z nécessitent un dérotateur soit 3 moteurs ou un traitement informatique plus complexe avec registration sur plusieurs étoiles. 


1.- MES.

            But: mettre l'axe AD parallèle avec l'axe de rotation de la Terre (axe N-S vrai) pour avoir un bon suivi sidéral. Pour cela:
            1- Orientation Nord du trépied ou de la colonne, avec boussole,
            2- Horizontalité de la platine à l'aide d'un niveau de charpentier
            3- Réglage latitude ( Ex: 48° N) sur la monture
            4- Viseur polaire + Polar Finder  qui donne la position de Polaris par rapport au Pôle Nord vrai. Mettre Polaris dans la position prévue (à 43' du        Pôle soit 1.5 fois le diamètre de la lune) selon l'heure, la date et l'année (Cf. précession des équinoxes et nutation de l'axe de la terre . Précession: cône d’angle 23,5° en faisant une révolution complète en 25 800 ans. dans environ 12 000 ans la très brillante Véga sera très imparfaitement l'étoile polaire. La nutation se traduit par une oscillation de l'axe de rotation de la Terre pouvant aller jusqu'à 17,2" (secondes d'arc) avec une période de 18,6 ans.


2.- INSTALLER INSTRUMENT ET LUNETTE GUIDE

            L'instrument principal peut être une lunette, un télescope avec webcam pour le planétaire, et camera CCD ou APN avec téléobjectif pour le ciel profond.
            Pour le CP, une lunette APO de 500mm de focale (F/D=5) est l'idéal , mais on peut aussi utiliser un SC équipé d'un réducteur/aplanisseur 6,3.
            Pour le planétaire, l'instrument type est le Maksutov-Cassegrain (F/D=15)  ou notre SC  avec lentille de Barlow et éventuellement un oculaire monté dans un tube à tirage variable.
            Ces 2 instruments sont montés sur une platine double avec système de désaxation de la lunette guide par anneaux ou platine micrométrique 2 axes,
            Soit monter la lunette guide sur l'instrument principal.
            Synchroniser (de jour de préférence) la visée des 2 instruments et des 2 chercheurs.
            Bien équilibrer le montage avec les contrepoids (pas facile!)
            Ne pas oublier les pare-buée en carton très efficaces, surtout pour les lames de Schmidt bien sensibles à la rosée.


3.- ALIGNEMENT ET SYNCHRONISATION

            But: synchroniser la monture avec le planétarium (Ex: Carte du Ciel, Stellarium, C2A, Winstar2)
            En visuel, 1 étoile suffit.
            En photo, minimum 3 étoiles, mais le mieux est d'aligner sur 3 étoiles à l'est, puis 3 étoiles à l'Ouest et 1 étoile près de l'objet à photographier, en n'oubliant pas de synchroniser le GOTO à chaque étoile. Utiliser un oculaire réticulé éclairé.
            Eventuellement à ce stade, pointer vers l'objet pour orienter l'APN (utile pour M31)


4.- MAP

            Installer un pare buée contenant des AIGRETTES.
            Viser avec le GOTO une étoile style Vega, Arcturus ou la lune selon la saison et faire la MAP soit dans le viseur de l'APN soit à l'aide du live view et de EOS utility sur l'ordinateur.
            Ne pas oublier de débrancher l'autofocus, de mettre sur "M", BULB et régler les fichiers en RAW+/-JPG. Vérifier à ce moment la collimation du télescope.


5.- CENTRAGE

            La mise au point étant faite, effectuer un GOTO sur l'objet désiré. En CP, celui-ci n'est généralement pas visible dans l'APN ni dans le Live view.
            Faire alors une pose courte pour vérifier centrage et la MAP.


6.- AUTOGUIDAGE

            Les montures étant des éléments mécaniques, leur imperfection provoque des dérives dues à l'erreur périodique provoquée par des irrégularités infimes de la vis sans fin (limaille d'usinage, mauvais usinage, graisse d'origine de mauvaise qualité, à remplacer par de la graisse au lithium après nettoyage).
L'EQ6 que je possède est limitée à 90" de temps de pose . Cette monture est un "tracteur" qui prend la charge, peu précise mais d'un prix abordable. Tout le monde ne peut pas se payer une Losmandy G11 ou une Takahashi…
            Heureusement, pour les poses longues, il existe une solution simple et relativement peu onéreuse: l'autoguidage.
Il consiste à mettre en parallèle de l'instrument principal une petite lunette équipée d'une webcam qui va corriger, via l'ordinateur, le suivi sidéral.
Cela nécessite de confectionner ou d'acheter une platine double avec système de désaxation qui va permettre de viser avec la lunette guide une étoile proche de l'objet à étudier (+/- 6° sur 2 axes).
            Cette étoile est visible sur l'ordinateur via un logiciel d'autoguidage qui va se calibrer sur elle et la suivre pendant des heures en renvoyant à la monture les corrections de suivi.
            J'utilise le logiciel gratuit PHDguiding dont l'utilisation est simplissime et fiable. Il existe d'autres graticiels tels que GuideMaster, GuideDog ou même Iris.


8.- SERIE DE POSES

            Utiliser un intervallomètre pour faire une série de poses. Durée totale en général 60' minimum selon la magnitude surfacique de l'objet (sauf objets très brillants comme Lune, planètes, soleil avec filtre, Nébuleuses visibles à l'œil nu tel M42).
            Les poses unitaires en CP sont de 1 à 10', en moyenne plutôt 3 à 5', selon la PL. Limiter la durée des poses de façon que le ciel ne devienne pas rouge ou jauâtre par la "montée du ciel".

9.- FLATS, OFFSETS, DARKS 
           
            Pour corriger en prétraitement les imperfections optiques ou électroniques du capteur faire:

            -FLATS, pour corriger le vignetage et les taches de poussières sur l'axe optique.
Sans bouger la monture ni le télescope, retirer le pare-buée et installer un système à Flats (ou PLU) consistant en une feuille blanche éclairée par une ampoule dépolie.
Prendre 10 poses, l'APN étant réglé sur "Av" (priorité à l'ouverture), la cellule dosant le temps de pose. Le logiciel empilera les poses pour donner un Flat maître.

            - OFFSETS. Ces poses enregistrent le bruit de lecture du capteur.
Retirer l'appareil du télescope, mettre le bouchon et faire 10 poses au 1/4000è, en mode M et sans changer les ISO. Puis Offset maître.

            - DARKS. Ici on veut prendre les pixels chauds, les pixels morts et les zones d'électroluminescence.
Toujours avec le bouchon, APN réglé sur M et ISO inchangés,
            Faire, avec l'intervallomètre, 5 à 10 poses de même durée que lors de la série d'acquisition. Puis Dark maître.
            Comme c'est long, je fais les darks en dernier et je range le matériel pendant ce temps!
            Dans Iris ou autre, de chaque pose est soustrait un Dark maître, un offset maître, et une division par le flat maître: (- Dark - Offset)/ Flat.


10.- LES FILTRES

            Je ne parlerai pas des filtres colorés pouvant servir en visuel sur les planètes et la Lune tout en sachant que regarder la pleine lune au télescope est très éblouissant et ruine la vision nocturne que l'on a mis 20' à acquérir dans le noir… Un filtre laissant passer 25% de sa lumière est appréciable.
            Les filtres RBG sont utilisés avec les capteurs N&B pour reconstituer la trichromie, en l'absence de matrice de Bayer des APN (sur un APN, il faut 4 pixels pour avoir un photosite soit 1pixel rouge, 1 bleu et 2 verts).
Il est à noter que les capteurs N&B sont 4 fois plus sensibles que les capteurs couleur. On trouve ces capteurs N&B sur les WC modifiées et sur les caméras CCD.
            Mais la meilleure technique est le LRBG (Luminance, rouge, vert, bleu) ou l'on fait une série de poses longues en luminance et une série avec chaque filtre coloré en poses courtes et en binning 2x2 ou 3x3. Le binning consiste à grouper plusieurs pixels pour 1 photosite, augmentant la sensibilité considérablement et diminuant ainsi les temps de pose.        Ex:
            L: 30' en 5 poses. La luminance apporte les détails précis
            R + B + G: 10' en 3 poses pour chaque couleur soit 30' pour les 3 couleurs et 60' en tout. Le RBG en binning apporte le "coloriage" qui n'a pas besoin d'être précis.
            Le Soleil nécessite en visuel et en photo un filtre solaire ne laissant passer que 1/100.000ème de la lumière. Ce filtre est toujours placé à l'entrée de l'instrument pour éviter les dégâts thermiques sur les optiques.


11.-LES FILTRES INTERFERENTIELS

            Ces filtres sélectionnent ou arrêtent certaines raies spectrales de façon plus ou moins large (4 à 60nm) . Par ordre de sélectivité nous avons à notre disposition:

-Filtre IR-cut, Baader.
            Les capteurs étant tous très sensibles à l'infrarouge, nécessitent pour la photo de tous les jours un filtre placé devant celui-ci pour ne conserver que le spectre visuel.
            En astrophoto, ce filtre coupe la raie spectrale la plus intéressante: celle de l'hydrogène ionisé, la raie Hα (<657nm). Il faut penser que l'univers est constitué à 95% d'hydrogène.
            Une solution consiste à retirer le filtre d'origine, mais cela donne des fonds de ciel rouges inappropriés. On met alors en place un filtre de Baader qui est un IR-cut mais moins large, laissant passer le Hα.

-Filtres anti PL ou CLS.
            La PL étant issue des lampes à vapeur de sodium ou de mercure, on a conçu des filtres éliminant ces raies spectrales. Une bonne partie de la PL est éliminée, mais les temps de pose sont un peu augmentés.

-Filtres Deep sky filter.

            Ces filtres plus sélectifs ne laissent passer que les raies de l'hydrogène et de l'oxygène (Hα 656nm, Hβ 486nm, OIII 496 & 501nm). Ils ont un double avantage: ils arrêtent quasi complètement la PL et mettent en valeur les nébuleuses à émission.
            Les nébuleuses pouvant être à émission, à réflexion ou sombres, différents filtres peuvent les mettre en évidence.

-Filtres UHC.
            Un peu plus sélectifs ne laissant passer que Hβ 486nm, OIII 496 & 501nm, Hα 656nm.
- Filtres Hα.
            Ne laisse passer que la raie Hα de façon plus ou moins sélective. Il est utile pour effacer le soleil (0.5Å) et pour étudier les nébuleuses d'hydrogène (10 à 3 nm).

-Filtre Hβ.
            Utilisé pour les nébuleuses sombres. C'est le filtre de la "Tête de cheval" (IC 434).

-Filtre OIII.
            Transmet les raies spectrales OIII 496 & 501nm. Cette émission se produit dans les nébuleuses planétaires.

 -Filtre SII 672nm.
            Ces 4 derniers filtres peuvent être utilisés sur un barillet pour réaliser des images de type LRBG en fausses couleurs.

            Il est à retenir également que la marque Astronomik produit tous ces filtres clipables sur les boitiers Canon EOS.


SOURCES: Livres et sites de Thierry LEGAULT, Christian BUIL, Richard GALLI, Wikipedia...
 

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