Étiquette : Imagerie

Bonjour à tous !

Je vous propose aujourd’hui un article destiné aux heureux possesseurs de cette très bonne caméra N&B, afin de vous aider dans les réglages lors de vos acquisitions planétaires mais surtout pour vous délivrer quelques conseils. Certaines d’entre eux peuvent (et doivent) être utilisés par tous car ils dépassent le cadre d’utilisation de la seule PLA-Mx.

En préambule, si vous le souhaitez, vous trouverez des informations techniques sur cette caméra CCD en cliquant sur l’image ci-dessous.

Nul besoin d’un ordinateur très puissant pour l’utiliser. Même si aujourd’hui je la connecte sur un ordinateur portable qui dispose d’un processeur Intel Core i7-3630QM @ 2.4 GHz et 16 Go RAM sous Windows 8.1, je l’ai longtemps utilisé avec un portable nettement moins puissant.

Elle n’est pas GigaEthernet ni même USB3, mais USB2 seulement. Cela ne permet donc pas une cadence d’images très élevée, mais d’expérience les 60 images par seconde permises sont suffisants pour la majorité des acquisitions planétaires (Jupiter, Saturne, Mars) et lunaire.

Je ne parlerai pas de l’installation des composants logiciels (pré-requis de bibliothèques, drivers, logiciel PLxCapture) car la documentation livrée avec la caméra est très bien faite.

Il est évident que je ne vais pas vous donner une recette miracle, du genre : « Pour Jupiter, mettre le gain à 322, la durée d’exposition à 25ms, la durée du film à 60 secondes et roule ma poule ! » (la durée d’exposition est la durée de chaque image, à ne pas confondre avec la durée totale du film). Je vois passer régulièrement sur les forums astro, et avec un certain amusement, bon nombre de posts de débutants cherchant « la » recette (idem, voire peut-être plus encore, pour les traitements des images !). Vous pensez bien que si de telles recettes existaient, l’astro-photo serait un jeu d’enfant (et du coup nettement moins excitante). L’affaire est (mal)heureusement plus subtile car liée à de nombreux paramètres :

• la transparence atmosphérique et la turbulence,
• le tube optique
• la cible
• les filtres
• l’ordinateur

Les conditions atmosphériques sont primordiales en astro-photo. Vous aurez beau avoir un instrument idéalement collimaté, une très bonne barlow, la meilleure caméra du marché, … si la turbulence est trop importante vous ne ferez rien de bon (voir mon article « Préparer sa soirée/nuit d’imagerie« ). Cependant, j’ai remarqué que certaines nuits humides peuvent toutefois être favorables, à condition d’éviter que la buée n’envahisse les miroirs ou la lame de Schmidt, car l’humidité est un signe d’atmosphère stable. Un bon pare-buée ou une résistance chauffante peuvent vous éviter une nuit gachée !

Le diamètre et la clarté du tube optique sont des facteurs importants. Plus le nombre de photons arrivant au capteur de la caméra sera important, plus vous pourrez diminuer le gain et/ou durée d’exposition tout en conservant un bon framerate (nombre d’images par seconde).

La cible, c’est-à-dire l’objet que vous avez choisi de filmer, est bien sûr plus ou moins lumineux intrinsèquement. Sans parler du Soleil (filtre solaire spécial photo obligatoire ou bien instrument dédié), les autres cibles (Jupiter, Saturne, Mars, Lune, …) ont une luminosité propre et il est évident que les réglages seront différents d’une cible à l’autre.

Les filtres : ils vont avoir tendance à absorber de la lumière et nécessiter d’augmenter les durées d’exposition et/ou le gain. Malgré cela, ils sont indispensables pour améliorer la qualité des images et réduire les effets néfastes de la turbulence (IR cut et filtres rouges). Je ne pratique pas le RGB mais je sais que l’utilisation de filtres parafocaux (comme les Astronomik) est recommandée pour ne pas avoir à peaufiner la MAP pour chaque filtre.

L’ordinateur, sa capacité à « emmagasiner » rapidement le flux d’images qui arrive de la caméra, est tout aussi important. Il vous faudra un disque dur d’accès assez rapide (un SATA à 5400 tr/mn est suffisant, un SATA 7200 tr/mn voire un disque SSD est bien sûr idéal). Si vous disposez d’un ordinateur dont le disque dur n’est pas très rapide, le logiciel PLxCapture dispose d’une fonction très intéressante : la bufferisation SER (elle m’a bien servi par le passé avec mon « vieux » portable asthmatique). Elle permet d’enregistrer en mémoire vive (RAM) le flux rapide des images mais ne les enregistre pas immédiatement sur disque. Cet enregistrement n’a lieu qu’en fin d’acquisition. La contrepartie pour l’utilisation de cette fonction est donc une RAM assez importante.

Enfin un conseil primordial : n’hésitez pas à sous-exposer vos captures. D’une part cela permet d’augmenter le framerate quand cela s’avère nécessaire mais surtout cela évite les mauvaises surprises des zones sur-exposées lors du traitement. Autant il est facile de rehausser la luminosité de zones sombres, autant il est impossible de corriger des zones sur-exposées. Gardez bien cela en tête.

Bon, après ces quelques conseils, passons aux choses sérieuses : comment optimiser les réglages de la caméra pour obtenir un framerate idéal ?

J’en vois certains qui froncent déjà les sourcils, l’air de dire : « Mais c’est quoi un framerate idéal ? »

C’est une très bonne question ! C’est la cadence d’acquisition idéale pour l’objet filmé en tenant compte des conditions définies ci-dessus. Mis à part certaines situations, sachez qu’il n’est nul besoin qu’elle soit la plus élevée possible. Je m’expliquerai plus loin en prenant quelques exemples. Mais d’abord, examinons la fenêtre d’acquisition de PLxCapture et les possibilités qu’elle nous offre :

Les réglages sur lesquels vous agirez sont :

• La durée d’exposition (ms) : c’est le nombre de milli-secondes que durera chaque image du film. Plus elle est faible, plus le framerate augmente bien sûr.
• Le gain : il permet d’augmenter la luminosité de l’objet filmé sans modifier le framerate. Mais attention, plus il est élevé, plus l’image sera bruitée.
• Le nombre d’images (ou de secondes) du film.

Les acquisitions en fonction des cibles :

• La Lune : l’objet est si lumineux que le gain sera bas et la durée d’exposition faible (surtout pour les prises au foyer). Le framerate sera donc généralement assez élevé (> 30 fps). Ce sera d’autant plus important lorsque les conditions de turbulence ne sont pas très bonnes, cela permettra de ne garder que les meilleures images (celles captées lors des « trous » de turbulence). A ce propos, un conseil pour la Lune : étant donné que sur 5-10 minutes la modification de l’éclairage des structures lunaires est vraiment négligeable, il ne faut pas hésiter à faire de longues acquisitions (jusqu’à 20.000 images si vous pouvez). En effet, sur les milliers d’images que vous allez récolter, ce serait bien le diable si vous n’aviez pas 300-400 très bonnes images (ou en tout cas qui sortent du lot). Ce sont ces 300-400 images maximum que vous empilerez pour le traitement … mais j’aurai sans doute l’occasion d’en reparler dans un prochain article ;-). Ne croyez pas que la Lune soit un objet facile à imager … bien au contraire !
• Jupiter : généralement assez facile à imager car brillante. Le seul réel problème viendra de la turbulence. Si elle est bien présente, il vous faudra augmenter le framerate le plus possible (>= 45 fps), donc diminuer la durée d’exposition (15-30 ms à F/D 25). N’augmentez pas trop le gain sous peine d’obtenir une image granuleuse (bruitée) difficile à traiter.
• Saturne : sujet plus délicat car plus sombre et difficile à bien mettre au point. En plus actuellement et pour encore quelques années, elle reste basse sur l’horizon et donc très affectée par la turbulence. Un ADC (ou correcteur de dispersion atmosphérique) vous aidera pour en limiter les effets. Durée d’exposition souvent assez longue (50 à 75 ms à F/D 25) pour ne pas trop forcer sur le gain.
• Mars : la planète est difficile à bien imager car généralement petite sur le capteur (sauf au moment des oppositions favorables) mais elle supporte bien les forts grossissements. Utilisez le zoom numérique pour peaufiner la MAP. Par contre elle est assez brillante et une durée d’exposition assez faible est possible (20-30 ms  à F/D 25).

La mise au point (MAP) : c’est, selon moi, le point le plus délicat d’une acquisition. Autant elle peut être simple par conditions favorables et peaufinée en quelques secondes, autant elle est difficile lorsque la turbulence s’en mêle (il m’est arrivé de batailler 5 à 10 minutes !) .
Suivez ce conseil : ne vous acharnez pas à imager si la MAP n’est pas bonne à l’écran. Une image floue ne se corrige pas au traitement, alors ne perdez pas votre temps, sachez renoncer ! Autre conseil : oubliez le masque de Bathinov, cette technique n’est pas assez précise en planétaire.

Deux choses ont changé ma vie concernant la MAP :

• l’achat d’un crayford démultiplié 10:1
• et le zoom numérique de PLxCapture

Une mise au point fine est impossible sans cet accessoire réellement indispensable qu’est le crayford. Il est généralement possible de lui associer un système électrique d’asservissement … personnellement je préfère la précision de mes petits doigts, même par température négative 😉

Ma technique de mise au point est la suivante :

• je dégrossis en passant plusieurs fois de part et d’autre du point focal,
• lorsque que je ne peux plus améliorer, j’utilise la molette fine,
• lorsque je ne peux plus améliorer, j’utilise le zoom numérique de PLxCapture,
• la MAP est terminée lorsqu’une toute petite modification ne fait que la dégrader.

En pratique :

• Sur Jupiter : je fais la MAP sur la finesse des bandes nuageuses et, lorsque la turbulence rend la chose impossible (ce qui d’ailleurs n’est pas de bon augure pour la qualité de l’image finale) je la fais sur les satellites (les rendre les plus ponctuels possible).
• Sur Saturne : aucun détail de surface, donc seul l’anneau peut guider la MAP et une division de Cassini nette doit être obtenue.
• Sur Mars : netteté des structures sombres et de la calotte polaire si visible.
• Sur la Lune : il est très important d’utiliser le zoom numérique (x2) de PLxCapture sur de très fins détails (petits cratères, rainures, bords de cratères, ombres).

Lorsque la MAP est bonne et les réglages optimaux, lancez une première acquisition. Une fois terminée, j’ai pris l’habitude de vérifier mes réglages en lançant un traitement rapide de l’image brute obtenue (AutoStakkert2 puis ondelettes sous RegiStax6). Les outils de traitement sont aujourd’hui si rapides qu’ils sont devenus une aide efficace aux réglages et pas seulement pour obtenir les images finales.

J’ai gardé mon meilleur conseil pour la fin. Pour obtenir la meilleure exposition possible pour Jupiter et Saturne, basez-vous sur l’histogramme logarithmique offert par PLxCapture :

Il doit prendre environ 60% de la plage totale lors de la capture. Privilégiez un framerate plutôt élevé si la turbulence est présente (diminuez la durée d’exposition et augmentez le gain) et un framerate faible (augmentez la durée d’exposition et diminuez le gain) si la turbulence est faible.

Bons cieux et à bientôt !

Eric