Le ciel profond en couleur avec une WEBCAM

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par Silicium 628. Dernière modification de cette page: 14/05/04
mises à jour très fréquentes. Voir aussi: page suivi avec moteur pas à pas piloté par PIC16F84

27 juillet 2002:

Parlons Dark:

CHAUD

FROID

Pause 20s dans le noir.

Où on constate également la disparition, à froid, des pixels en défaut

Pause 40s FROID dans le noir.

J'ai volontairement poussé le contraste avec les réglages de Astrosnap. (les pixels en défaut pointent timidement le bout du nez...)

L'électroluminescence du préampli vidéo intégré sur la puce du capteur CCD est mise en évidence. Il va falloir s'en occuper.

Je récapitule ici les problèmes à résoudre pour ceux qui veulent faire des photos astro du ciel profond avec une Webcam:

  1. modification électronique de la Webcam (microchirurgie, soudures au 1/10mm)
  2. modification mécanique de la Webcam
  3. problème de refroidissement ( mise en ouvre d'un module Peltier)
  4. problèmes de condensation (doubles: dus au refroidissement, mais aussi à la rosée, buée sur les optiques)
  5. électroluminescence du préampli du CCD
  6. adaptation mécanique et optique au télescope
  7. mise au point (= focus) précise délicate ( +/- 0,05mm au porte oculaire pour un rapport F/D=9, source: CDROM "AstroCD spécial Webcam Volume1" à réajuster suivant la température...)
  8. mise au point encore plus problématique si vous alternez entre caméra et oculaire de contrôle visuel. A éviter. se servir d'une bonne lunette comme chercheur.
  9. parallélisme parfait entre chercheur et télescope. Peut varier lors de changements importants du pointage du télescope.
  10. oculaire réticulé éclairé.
  11. mise en station parfaite du télescope
  12. stabilité du sol près du télescope ou construire un pied en dur
  13. suivi parfait sur la durée de chaque pause
  14. problème de vibrations du moteur pas à pas de suivi en ascension droite ( MAL résolu par une TROP petite masse de plomb !)
  15. flexions de la monture rendant parfois impossible toute mise en station sérieuse, et durable.
  16. erreur périodique du mouvement d'entraînement en AD, dû au manque de précision des engrenages.
  17. pollution lumineuse du ciel nocturne jusqu'à 50km autour des villes et 10km autour des villages.
  18. alimentation autonome du matériel si vous n'avez pas accès à une maison de campagne isolée mais avec EDF, ou ordi portable avec port USB.
  19. pas de Lune, pas de vent, pas de nuages, beau temps mais sans trop de turbulence, nuit bien noire (donc préférer l'hiver), pas trop de moustiques ( je me demande si il y a beaucoup d'astronomes amateurs en Camargue l'été )
  20. une fois l'ordi allumé dans l'obscurité au milieu de nulle part, toutes les bestioles volantes des alentours viennent se poser sur l'écran ! Bien entendu cet écran vous éblouira totalement !
  21. pensez à faire des sauvegardes fréquentes de l'image lors d'un compositage en direct, sinon la fonction de suivi automatique (que vous aurez mal paramétrée) ne manquera pas de sauter sur une autre étoile en cours de route !
  22. maîtrise parfaite d'un logiciel d'acquisition et de suivi tel le merveilleux Astrosnap. Mais ce n'est pas simple du tout au début.
  23. penser à déterminer la position de la caméra avant d'utiliser la méthode King de mise en station.

Ah si la terre ne tournait pas !

 

27 Juillet 2002 : première lumière avec le télescope 114 x 900:

Une étoile double... je ne vous dis pas où.

5 pauses de 20s. TouCam Pro refroidie + son objectif + oculaire 9mm ortho + télescope 114x900. La formule n'est pas heureuse (grossissement, luminosité...) Je vais adapter la Webcam directement au foyer, sans son objectif ni oculaire.

29 juillet 2002 :

Montage du capteur sur un nouveau circuit imprimé
afin de raccourcir les fils de liaison
et adaptation directement au foyer du télescope.

 

1er Août 2002:

Premier essai de la caméra directement au foyer du 114x900:

L'amas M13 dans Hercules

Caméra en mode non-refroidi ( suite à petit pb. technique d'alim.)

Donc on peut mieux faire. A très bientôt...

2 Aout 2002 :

M57
La nébuleuse planétaire dans la Lyre
RA=18h53m,6 DEC=+33°02'

Caméra en mode non-refroidi
intégration automatique de 10 pauses de 6s.
L'étoile centrale reste invisible.

Toutefois je n'espérais pas pouvoir un jour photographier cet objet si petit et surtout si faiblement lumineux avec un 114x900 (magnitude 8.8 mais répartie sur la surface...)

J'ai relevé le contraste pour faire apparaître les couleurs. A noter que j'utilise actuellement le capteur CCD ICX098AK sans le filtre IR (resté sur l'objectif d'origine de la ToUcam), ce qui ne permet pas une bonne reproduction des couleurs, du moins en lumière ambiante (sur le paysage par exemple). Sur images du ciel, je ne sais pas (y-a-il des IR gênants ?), mais le pense qu'il va probablement falloir adapter un filtre IR.

Sur cette image j'ai soustrait un dark ce qui minimise la scintillation du préampli en haut à gauche.

Vous je ne sais pas, mais moi, l'étoile centrale, je la vois comme le nez au milieu de la figure ! Alors pensez si ce soir-là le refroidissement avait fonctionné correctement !

 

Calcul du champ de la caméra au foyer du 114x900:

Dans cette version, le capteur est placé directement au foyer du 114x900
taille des pixels = 5,6um
Nb de pixels 320 (en basse résolution)
soit une ligne H de longueur= 659 * 5,6E-6 = 4,1mm
Champ de la caméra au foyer = Arctg(4,1/900) = 0,23º = 14' (minutes d'arc)
Ici j'utilise le capteur en basse résolution de 320 pixels H
Chaque pixel (de l'image finale sur l'ordi) représente un champ de
14/320=0.04375 minute soit 2,625 secondes d'arc

Utilisons ce résultat pour mesurer la taille de M57:

 L'image de M57 mesure 32 pixels de largeur soit 32x2.625s=84 secondes soit 1,4 minutes d'arc.(voir image ci-contre, graduation 5 pixels sur image bitmap non compressée .BMP)

La valeur trouvée sur le site Objets Messier est de 1,4 minutes.

Une autre source (Hervé Burillier, éditions Bordas) donne 83 secondes soit 1,38'

Ma mesure colle donc très bien avec les valeurs mesurées par les pros !