La LUNEPartie 5

Premières photos

La lune…

Cyprien Pouzenc – Observatoire Sirène

La lune…

La lune…

Joseph Bellomo0,25m diamètre

Cyprien Pouzenc0,30m diamètre

Les obstacles

Plusieurs facteurs interviennent :

• La turbulence

• La qualité du système optique du télescope => question de prix…

• L’ouverture et la focale du télescope

• La précision du focus => question de méthode…

• La précision du suivi => pour la Lune, plus facile…

• Le temps d’exposition

• La taille des pixels de la caméra

• L’adéquation entre le télescope et la caméra (échantillonnage)

• Le rapport signal/bruit des données capturées

• Le traitement après acquisition

La haute résolution… Mosaïque d’images

Clementine : Rugosité

La structure…

Clementine : Type de roches

Le relief…

Clementine : Rugosité

Le matériel…

Type de matériel

APN Compact APN Reflex Webcam CCD

Lunette Réflecteur

Pied photo

+ léger+ pas cher+ rapide

- optique- modes ! - Raw ?

+ lourd+ RAW+ capacité

- cher- lourd - choix

+ bon marché+ capacité+ rapide

- résolution- sensibilité - bruit

+ capacité+ sensibilité+ qualité

- cher- dédié astro- PC + soft

PC

Monture

Techniques avancées

Monture légère

Le matériel…Les « Modes »Pour l’astrophoto

Débutant

Amateur

Amateur/Expert

Expert

Au secours…!

Pourquoi faire ?

La Lune, objet facile à photographier ?Son mouvement sur la voûte céleste est en moyenne 3,5 % plus lent que celui des étoiles. Cela représente tout de même un peu plus de 1/2” par seconde de temps, soit 30” par minute

1) Donc, sur une vidéo obtenue avec 5 m de focale sur une monture astro=> ce mouvement propre est bien visible, un objet traverse le champ en 5 minutes environ

Pourquoi ?- une monture astronomique effectue un « suivi » à la vitesse sidérale (celle des étoiles) - et pas à la vitesse « lunaire »

Solution : avoir une monture « informatisée » pour compenser (ralentir) le mouvement.

2) Sur une photo prise « en entier », cela se voit moins… ☺

La photographie de la Lune entière utilise - une focale plus courte - des temps de pose relativement brefsdonc : possible sur un pied sans motorisation…

Sur APN : Orienter l’appareil !- une Lune en croissant ou en quartier

pourra être calée sur le grand côté du capteur - une Lune gibbeuse ou pleine

devra se contenter du petit côté

La Lune, objet facile à photographier ?

Lune entière: contrôler l’exposition… !- L'exposition « idéale » varie : transparence du ciel, la température etc... (turbulence)- Quelque soit le tableau/méthode : faire une fourchette d'exposition (bracketing) de 5 images.

Le « théorique » + deux temps en moins + deux temps en plus.

Ex : 1/125 s théorique => faire : 1/30, 1/60, 1/125, 1/250 et 1/500 et validez la bonne expositionAvec l'expérience, on peut réduire la fourchette à trois photos...

Th. Legault

Quelle exposition?

Estimation de l’exposition : tableau issu du monde argentique…

http://www.astrosurf.com/alphaweb/Astrophotographie/TableauTempsPose.htm#Instructions

Exemple- phase : moitié = facteur 5- Objectif 300m f/5,6- 800 iso

1/1000 sec

- phase : moitié = facteur 5- Objectif 50mm f/2,8 - 100 iso

1/500 sec

A valider pour votre APN !Faites votre table… ☺

Quelle exposition?

Estimation de l’exposition : il faut avoir un appareil qui permet ce choix ! => Mode « S »

Toutes les solutions « expositions automatiques » => vous n’aurez pas le choix…

Quelle exposition retenir ?

Méthode objective de comparaison ?

Evaluer « Exposition + Turbulence »

Quelle exposition?

Dans cette série, le meilleur niveau de détails, donc : la bonne exposition… 1/320 s

Quel facteur de zoom?

Taille de l’objet sur l’image…

La focale et les caractéristiques du capteur !

Attention ! « Zoom numérique »

Et « Zoom optique » ☺

Zoom 10x

La Lune, objet facile à photographier ?Zoom numérique versus optique

10x

10x

Quel facteur zoom?Zoom numérique versus optique

Conclusion :le zoom numérique

A utiliser avec précaution…

Une « interpolation » n’est pasune « vraie » image…

=> Il manquera des informations !

Astrophoto, quand on y met le prix…

Digiscopie ?La digiscopie (digiscoping en Anglais) - art de prendre des photos - avec un appareil numérique (DIGItal)- au travers d’une longue-vue (spotting SCOPe)- « remplace » l’œil humain…

=> appelé aussi Montage « afocal » en astronomie- Double montage optique…

Avantages :

- offre l’avantage de gros grossissements

- matériel moins onéreux que téléobjectif

- facile à mettre en œuvre, même sur un télescope !

- meilleure qualité que zoom numérique équivalent

Désavantages :

- moins bonne qualité qu’un « vrai » téléobjectif ou télescope en direct

- Montage APN / lunette parfois problématique

Un système afocal :- un système optique dont la vergence est nulle- laisse ressortir après le système des rayons

qui étaient parallèles entre eux à l’entrée- télescopes ou lunettes astronomiques

sont des systèmes afocaux.

Digiscopie ?

Choix longue vue :• Le diamètre de la lentille le plus élevé, l’idéal est d’atteindre au moins 80 mm• De préférence, avec verres "ED " , "HD", "Fluorite", "XD" ou "APO«

Choix APN :- De préférence : un objectif moins large que l’objectif longue-vue

- Si pas possible, il faudra « zoomer » avec l’APN !

- Inutile d’avoir trop de pixels (photosites très petits), ex : max 10 Mpix

- APN avec réglages manuels possibles

- Un grand écran numérique bien lumineux est nécessaire (3 pouces et 300 000 points : correct)

- Avec filetage pour pied / accessoire de fixation

Digiscopie ?

Etc… Depuis le « bricolage » au supportultra précis pour un appareil / télescope donné…

Digiscopie ?Mais pourquoi faire si compliqué ?

La focale résultante

Focale résultante = (grossissement tube) x (focale APN utilisée) x (rapport de taille capteur APN <> capteur 24x36)

Rapport de taille entre capteurs :- Soit estimé, soit calculé- Ex : capteur "full frame" de 24*36mm = 5x un capteur de 1/1.8’’- Ex : zoom du Canon S95 : « 6-22,5 mm » indiqué annoncé « équivalent 28-105mm »

=> 28/6 ou 105/22,5 = on trouve le rapport de taille de 4,7x

Mais ce n’est que « théorique »… D’autres aspects jouent !

(distorsion, centrage, reflets, etc…)

A grossissement « maximum »Une image « fixe » ne sera pas

de bonne qualité !

Restez raisonnable, selon la qualité globale de la chaine…

Une paire de jumelle 7x50 + Canon S95 à 6 et 22,5 mmEquivalent focale (max) = 7 * 22,5 * 4,7 = 740 mmEquivalent focale (min) = 7 * 6 * 4,7 = 197 mm

Une longue-vue de 60 fois + Canon S95, on obtientEquivalent focale (max) = 60 * 22,5 * 4,7 = 6345 mmEquivalent focale (min) = 60 * 6 * 4,7 = 1692 mm

Une lunette de F 900mm, oculaire de 10mm + Canon S95 à 22,5 mmEquivalent focale (max) = 90 * 22,5 * 4,7 = 9515 mm

Un réflecteur F 2500mm, oculaire de 10mm + Canon S95 à 22,5 mmEquivalent focale (max) = 250 * 22,5 * 4,7 = 26437 mm !!!

ok

A voir…

PAS APN…

Digiscopie ?Mais pourquoi faire si compliqué ?

Capture d’image…?

Analogique vers digital

- Transformation d’information

- lumière vers pixels

- pixels vers valeurs

- Une question de choix

- On perd de la nuance…

Nombre de bits… (0 ou1)

pour un point de lumière

capturée

2 bits = 4 valeurs

4 bits = 16 valeurs

8 bits = 256 valeurs

10 bits = 1.024 valeurs

12 bits = 4.096 valeurs

14 bits = 16.384 valeurs

16 bits = 65.536 valeurs

32 bits = 4.294.967.296 valeurs

2 bits3 x 14 bits

APN

8 bits

Capture d’image…?

Modèle RGB Red, Green, Blue

Addition de couleurs…

3 valeurs pour coder une couleur

The first permanent color photograph, taken by J.C. Maxwell in 1861 using three filters, specifically red, green, and violet-blue.

A photograph of Mohammed Alim Khan (1880–1944), Emir of Bukhara, taken in 1911 by Sergey Prokudin-Gorsky using three exposures with blue, green, and red filters.

Selon les nuances analysées

3 x 8 bits = image 24 bits > 16 M de nuances

3 x 12 bits = image 36 bits > 68 M de nuances

3 x 14 bits = image 42 bits > 4.398 M de nuances

3 x 16 bits = image 48 bits > 281.474 M de nuances

3 x 32 bits = image 96 bits > 79 M de M de M de nuances

Remarque : « trop » est souvent l’ennemi du « bien »…

Format d’image…?JPEG ou « Joint Photographic Group »

Image monochrome ou couleur

- De facto compressé, avec perte d’information !

- A utiliser pour des présentations, pas pour le traitement

- 8 bits

- Si « sauvegarde » successives, on dégrade la qualité !

RAW ou « Brut de capteur »

Un format de fichier pour les images numériques

- ayant subi que très peu de traitement informatique

- format non compressé, garde intact toute l'information sur

l'image

- qu’on peut modifier APRES exposition (rectifier sans perte)

- non standardisé, propre à chaque fabriquant

ex : Canon 300D = .crw, 350D = .cr2,…

- Image monochrome ou couleur

- si couleur, contient plusieurs (3 ou 4) plans images

(issus directement du capteur)

- APN : 10, 12, 14 bits de nuances (1024 à 16384 nuances)

- CCD : 16 bits de nuances (65536 nuances)

à convertir systématiquement vers 16 bits min.

Format d’image…?

Format « RAW »

DNG est - Un format de fichier « open » créé par Adobe pour les images numériques.

- Digital Negative (DNG), pour stocker les signaux bruts

- Standardiser les innombrables (et incompatibles) formats RAW

- Présentée par Adobe le 27 septembre 2004

- Utilisé sur les smartphones…

captureFormat

« JPEG »interpolationPixels

Conversionforte

Format « TIFF »

Conversionfaible

Format « DNG »

Conversionfaible

On verra cela avec plus de détails avec les traitement « avancés » !

Remarque : un cours « sérieux » de traitement d’images : - 2 à 3 jours pleins pour les outils de base (selon le niveau des étudiants)- 2 jours pleins pour le domaine « astrophoto »

Ou 20 séances de 2 heures pleines (20 mois, quasi 2 ans de réunions clubs…)

La pratique…?

Une fois réglé, allez vers votre cible et faites toujours un nombre d’impair d’images (3,5,7)

Le meilleur moment pour photographier la lune :- lorsqu'elle est encore visible ☺- qu'il y a aussi un petit peu de lumière du soleil (tôt le matin ou tard le soir).- un jour où le ciel est clair, sans nuage

Passez votre APN - en mesure d'exposition "spot" (mesurer l'exposition sur un point précis)- mise au point manuelle, mode « RAW » si possible- visez une zone « claire » de la Lune pour fixer votre exposition- visez ensuite la zone cherchée (en sous-exposition)

Si une cible désirée : vérifiez sa visibilité à la jumelles / petit télescope

Le mieux est- de prendre la mesure en visant un (grand) cratère de la Lune visible- zoomez au maximum ou presque au maximum- faire la mise au point manuellement- après la première photo

- examiner l'histogramme- changez les réglages en fonction du résultat

- il faut un histogramme « centré »- Sans sous-exposition sur les zones sombres- Sans surexposition sur les zones claires- Vérifier sur le cratère..

Une cible amusante… le « X » de WernerUne curiosité… Ephémère !

Quand ?Un peu avant le Premier Quartier (20h avant, idéalement)

Quoi ?Un « X » observable quelques heures le long du terminateur

Pourquoi ?Un simple effet d’éclairage lorsque la lumière rasante du Soleil levant vient caresser la partie la plus haute des crêtes qui entourent 3 cratères : - Blanchinus- La Caille- Purbach.

Une cible amusante… le « X » de WernerLe phénomène ne dure que quelques heures.

Le lever du Soleil sur cette région lunaire modifiant progressivement le paysage: les cratères se dévoilent lentement et le « X » disparaît.

Démarrage : 20 heures avant un Premier Quartier

Réglage : sur le terminateur, avec calcul de l’exposition pour un bon contraste

Une cible complexe… Un « dôme » lunaireMeilleur moment : 9ème et 22ème jour post NL

Les dômes lunaires (dômes volcaniques)sont des Volcans « arrondis » avec une pente douce ( < = 10%), hauteur max 1 Km, quelques kilomètres de diamètre.Le plus grand atteint 70 Km (Mons Rümker)

Fort grossissement recommandé !+Réglage luminosité précis pour distinguer les dômes.

Une cible complexe… Un « dôme » lunaire

Vue des cratères sommitaux (cône du volcan éteint) :

Min 254mm de diamètre, C14 ici, pour la résolution et focale nécessaire

Type de roches : accessible aux amateurs…

Capture couleur RAW sans traitement + couleur automatique + saturation 95% + léger flou gaussien pour lisser les pixels saturés.