Astuces de prise de vue

Capture de vidéo pour imagerie planétaire.

Fréquence d'images.

La fréquence de prise d'images est un paramètre très important. Sur une ToUCam, la fréquence d'image peut être ajustée entre 5 et 60 images par seconde. Il est clair que pendant l'étape de mise au point, une fréquence de 15 ou 20 images par seconde facilite la tâche. Pour illustrer mon propos, j'ai effectué 2 vidéos. La première vidéo a été capturée à 5 images par seconde pendant 60 secondes, tandis que la seconde avec 20 images par seconde pendant 15 secondes.

Image issue de la vidéo à 5 images par seconde.

Image issue de la vidéo à 20 images par seconde.

L'apparence est trompeuse. L'image tirée de la vidéo à 20 images par seconde a l'air moins bruité. En fait, le bruit de l'image ne dépend pas de la fréquence d'images. Pour pouvoir envoyer 20 images par secondes, la webcam effectue une compression qui induit un lissage et donc une disparition apparente du bruit, accompagnée également de la disparition des détails les plus fins! En dessous, j'ai fait la moyenne des 300 images de chaque vidéo.

Moyenne des 300 images issues de la vidéo à 5 images par seconde.

Moyenne des 300 images issues de la vidéo à 20 images par seconde.

L'opération de moyenne  a fait disparaître le bruit des images de la vidéo à 5 images par seconde et a révélé les détails les plus fins. Pour la vidéo à 20 images pars secondes, le bruit a bien disparu mais le mal a été fait à la base pour les détails les plus fins.

Taille d'images.

La matrice CCD possède 640 x 480 pixels. C'est donc la taille qu'il faut choisir pour la capture.

Résolution.

Les 4 images sont issues de vidéos à 5 images par secondes en mode raw (voir section en dessous). L'image 1 est obtenue au foyer. Le Skywatcher a une résolution théorique de 0,47". Les pixels de la webcam ont des dimensions de 5 µm, ce qui donne un angle de 0,96" par pixels. Au foyer, on ne peut donc pas espérer voir les détails les plus fins théoriquement visibles, mais si la turbulence était nulle. L'image 2 a été obtenue en interposant une lentille de Barlow x 2. Les choses s'améliorent puisqu'on atteint 0,43" par pixels. En partant du diamètre angulaire connu de Saturne (18,7" ce jour la), j'ai recalculé la focale et je suis tombé sur le nombre de 2656 mm, ce qui indique que la lentille de Barlow x2 a produit un allongement de la focale de 2,21. Dans cette situation, les performances théoriques du télescope sont atteintes. Quand on regarde l'image 2, on a l'impression que la division de Cassini rejoint le bord de l'anneau. Pour améliorer les choses, on passe à l'image 3. Avec 2 lentilles de Barlow, la résolution par pixel tombe à 0,17". Autrement dit, les détails les plus fins que permet de voir le télescope sont répartis sur un peu plus de 2 pixels. Le calcul de la focale à partir du diamètre angulaire de Saturne de 6794 mm alors qu'on se serait attendu à 4800 mm à partir de 2 lentilles de Barlow x2. La division de Cassini, devient visible sur tout le tour. On arrive même à deviner le disque de Saturne en transparence de l'anneau externe. Enfin, l'image 4 est une bidouille, j'ai multiplié les pixels par2 suivant la largeur et la hauteur des images avant addition, temps de calcul : 4h. Jai développé un petit executable qui calcule le champ photographique ainsi que la résolution angulaire permise par la taille des pixels. Bien sur, cette résolution ne peut être atteint qu'en mode raw, si la turbulence et le diamètre de l'instrument le permettent. (télécharger champ.zip 211 Ko ).

Le mode RAW.

Le mode raw est très important pour à la fois récupérer en résolution des images et pour éviter l'effet oeil de merlan en ciel profond. Chaque pixel d'une matrice couleur porte un filtre coloré qui ne laisse passe que le rouge, le vert ou le bleu. La couleur est reconstruite par interpolation, ce qui fait que chaque pixel image porte une information rouge, verte et bleue. Cette interpolation fait perdre de la finesse aux images. Pour les planètes, j'utilise une webcam simple qui a été passée en raw pour capteur couleur. Je restore la couleur après extraction des images de la vidéo. Pour le ciel profond, ma webcam pause longue est en mode "faux" raw. Je récupère des images en couleur dont les étoiles ne sont pas affectées par l'effet œil de merlan. Les images les plus anciennes du site n'ont pas été faites avec ce mode. Le lien suivant est particulièrement bien fourni en explications sur le raw et la procédure à suivre pour faire cette modification qui n'est pas sans risque, j'en ai fait une fois l'expérience : http://www.astrosurf.com/astrobond/ebrawf.htm .