Comment photographier la planète Neptune – 1: les réglages et l’acquisition

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La planète Neptune est à présent observable dans le Capricorne et sera en opposition cette année le 27 août. C’est certainement la planète la plus difficile à photographier à cause de sa très petite taille (2,4″) et sa faible magnitude. Cependant il existe des trucs !

Neptune

Neptune est la seule planète du système solaire qui ne peut pas être vue à l’oeil nu (magnitude visuelle de +8 environ). Son observation n’est même pas à proprement parler intéressante : à moins d’avoir un très gros instrument utilisé sous un ciel parfait, il y a très peu de chance d’obtenir des détails.

Du coup pourquoi vouloir la photographier ?

J’ai toujours été attiré par des observations qui sortent des sentiers battus et qui demandent un peu de maîtrise. Et aussi, ça change un peu des géantes gazeuses ou de Mars ;). Il est toujours très curieux, malgré tout, de voir cette toute petite bille bleue à l’oculaire. Pourquoi ne pas en faire une image ?

Comment trouver Neptune

Neptune peut être trouvée facilement si votre instrument est en Goto. Si ce n’est pas le cas, il faut utiliser un logiciel qui montre où se trouve la planète par rapport aux étoiles. J’utilise Cartes du ciel de Patrick Chevalley mais il y a de nombreux autres logiciels qui remplissent la même fonction. Il faut juste pouvoir afficher des étoiles de magnitude 8.

Un accessoire indispensable...

Si vous vivez dans l’hémisphère sud, vous serez heureux de pouvoir observer la planète haute dans le ciel (la déclinaison à l’opposition est actuellement de 10°S). Mais si vous êtes dans l’hémisphère nord ou en France métropolitaine, la planète sera très basse dans le ciel. A Nantes l’altitude maximum en 2013 est de 32°.

A cette altitude, la réfraction de la lumière de Neptune à travers le prisme de notre atmosphère est particulièrement handicapante. Les couleurs seront dispersées, le bleu au nord, et le rouge vers le sud. Sur une planète « habituelle » comme Jupiter, la réfraction atmosphérique génère un flou dans les détails. Mais sur un disque aussi petit que Neptune, le problème est bien plus grave : c’est la forme du disque elle-même qui sera affectée.

Ce problème concerne surtout la pleine lumière blanche mais aussi la lumière bleue. Pour le corriger, il sera indispensable d’utiliser un ADC (Anti dispersion corrector) ou correcteur de dispersion atmosphérique.

ADC-300x279

Ici à droite celui que je possède de Astro System Holland. Ce n’est pas le seul sur le marché mais il fonctionne très bien.

Quel échantillonnage ?

Très petite et peu lumineuse, Neptune supportera difficilement un suréchantillonnage. Il vaut mieux imager à l’échantillonnage habituellement recommandé de 0,19″ par pixel. Par exemple, un capteur CCD 1/4 (640×480) sera bien autour de F/25.

La mise au point

Voilà certainement la partie difficile ;). Il n’y a guère de « trucs » sinon scruter minutieusement l’écran de l’ordinateur. On pourra tenter d’utiliser le filtre rouge ou vert : le R sera moins affecté par la turbulence, mais le V fournira une image un peu plus brillante. le filtre L (de luminance) sera bien aussi grâce à la grande quantité de lumière qu’il transmettra, mais le seeing sera un peu plus agité. De toutes façons comme la prise de vue n’aura pas pour objet de révéler des détails, on pourra très bien procéder à une refocalisation pour chaque filtre en cas de doute.

On pourra aussi faire la mise au point au préalable sur une étoile, mais il faudra alors pouvoir retrouver la planète sans retirer la caméra.

L’acquisition des vidéos

On a tout le temps nécessaire pour enregistrer ses vidéos sur Neptune – c’est sans doute la seule bonne nouvelle ;). Je recommande de faire des captures très longues, pour avoir le plus d’images brutes possible. Une durée de 10-15 mn pour chaque filtre est à considérer comme un minimum.

Le temps d’exposition sera long. Pour l’image LRVB d’illustration de cet article, le filtre L a été utilisé à 10 images par seconde (ips) ou bien 100 ms. Les filtres RVB eux étaient à seulement 4 ou 5 ips (200/250 ms). Ceci dit, mon setup est largement suréchantillonné puisque je suis à 0,14″ par pixel (F/32). Il sera possible d’aller plus vite avec un échantillonnage plus adéquat.

Vous serez surpris de constater que contrairement aux autres planètes, Neptune ne va pas devenir très sombre avec le filtre bleu, même avec les capteurs très sensible en infrarouge. C’est dans le bleu que la planète est en fait la plus brillante, et c’est la seule de tout le système solaire !

A présent comment régler le gain ? On recommande normalement de ne pas trop le pousser pour éviter que l’image finale soit trop bruitée. Cependant, on verra dans le tutoriel sur le traitement des images de Neptune que ce cas n’est pas si défavorable qu’on pourrait le penser. On verra que le traitement est plus facile qu’on ne le pense.

Now how much do I gain the video ? Usually we are recommend not to gain too much as the final image will get too noisy. While this is still true of course here, the signal-to-noise ratio in the case of Neptune is not as unfavourable that we may think. We will see that the processing of the images is surprisingly easy.

Enfin, voici une brute tirée du film de Luminance que j’ai pris le 11 août 2012, dans d’excellentes conditions de seeing et de transparence (mais avec du vent). L’image est fenêtrée, l’original pris avec une caméra PLA-Mx est en 640*480.

NL110812

Le télescope utilisé est un Grégory de 250 mm ouvert à F/32. Temps d’exposition de 100 ms (10 ips) et gain de 90 %. La planète est toujours nettement sous-exposée, mais la cadence de capture relativement « rapide » aide à obtenir une image plus nette.