Mise au point avec la caméra ZWO

Bonjour à tous !

J'essayais de faire une mise au point avec ma caméra ZWO sur le Newton 250/1200, sur un objet à environ 500 m de distance, et en pleine journée.
Voici le résultat sur le bras d'un engin dans la carrière en face :


C'est le résultat de quelques dizaines d'images prises avec Firecapture, empilées avec Registax.

J'aimerais savoir comment obtenir une image plus nette, proche de ce que je peux voir dans l'oculaire.
Et évidemment aussi comment le faire la nuit sur les objets peu lumineux dans le ciel.

Merci d'avance pour vos réponses. )

Et voici une autre image à un peu plus de distance. Il y avait un faible vent, donc c'est normal que les branches soient floues.  Mais les câbles derrière ne bougeaient pas.

Tout d'abord, quelle ZWO ? 

Ton tube de 250mm permet une résolution de 0.48" théorique... 
L'oeil humain, mécaniquement, de 60"...
Donc, cela devrait être pire... Sauf que, c'est loin d'être aussi simple.. 


Notre chère caméra naturelle scanne en permanence, le cerveau intègre et reconditionne les images et il s'adapte à la luminosité dans un rapport de 1 milliard de fois... 

En finale, le couple cerveau + oeil parvient à une acuité visuelle de l'ordre de 0.3', soit 18"
Donc, quelque soit la camera, l'oeil voit (artificiellement) de l'ordre de 18/0.48 = 37,5x moins bien que ton tube...    
  
SI la source est correctement éclairée...

Ok, on connait la cible (500m), on a la taille du miroir et il reste à connaitre les caractéristiques du capteur...

Merci ttf. J'ai la ZWO ASI120MC-S : https://astronomy-imaging-camera.com/product/asi120mc-s

Ok, une ASI120MC-S, je connais... 
Donc, 1.2Mpix, 1280x960, 3.75µ, soit un échantillonnage de 0,644 arsec/pixel (rappel : S=(206*P)/F)
En gros, si tu captures la Lune, elle ne tient pas sur ton capteur  
(1800" / 0.644 = 2796) et Mars fera 40 pixels de large.

Ok, faisons le point sur les mises au point... 

A l'oculaire, 
La majorité des "défauts" sont filtrés par le cerveau, qui remplace l'image par une "idéale"
Le cerveau nous trompe en permanence pour minimiser son énergie et optimiser l'usage
(dans le genre : voilà, tu es content avec cette image artificielle, et tu me laisses tranquille  ) 

ex : fixe ta main, ferme un oeil, reste ton oeil "fixe" : ton cerveau te ment !
Car tu ne pourrait pas réellement voir la paume de ta main. C'est une image totalement reconstituée, 
issue soit de la mémoire, soit via l'œil a en fait bougé (mais ton cerveau te fait croire le contraire) !

Donc, pour tout ce qui est "astro", l'oeil est un mauvais conseiller...
Ce que tu crois "bon" visuellement peut s'avérer flou à l'examen de la capture. 

=> on peut certes "éduquer" son cerveau (c'est ce qui fait les "observateurs" expérimentés), mais cela demande de la pratique
assidue... 

Ps : j'ai connu une personne dans ce genre... Et il faisait jeu égal avec les technologies, mais avec plus de 30 ans de pratique
continuelle   

Les méthodes des APN... 
Dans la photo "normale", un "autofocus" de APN fonctionne soit par différence de phase, soit par différence de contraste...

Par différence de phase, il compare le signal perçu par différent chemins (et via des capteurs spécialisés pour cela)


 (1) trop près, (2) correct, (3) trop loin et (4) beaucoup trop loin   

=> oui, mais, dans l'astro, les objets sont à + ou - l'infini... Donc, le "décalage" est (très) faible...

Par différence de contraste, on s'appuie sur le fait que plus une image est floue, moins elle est contrastée. 
Deux pixels voisins recevront donc le même signal lumineux si l'image n'est pas nette. 
Plus l'image sera nette, plus le contraste sera grand, plus les pixels voisins recevront un signal différent. C'est par tâtonnement entre ces positions de flou au niveau des pixels qui déterminera la mise au point.
 
On comprend que la deuxième méthode est nativement moins bonne que la première... C'est pour cela que l'on ajoute des "inférences" (niveau technologie IA) pour reconnaître les objets et proposer une mise au point ad-hoc.

=> oui, mais, dans l'astro, on a la turbulence... Et ce rapport bouge tout le temps !

Les méthodes de focalisation
Un vaste chapitre, des centaines de sites, manuels et vidéos sur le sujet... 

Je vais le résumer via le principe suivant (comme on me l'a fait jadis, lors d'un stage 
Astronamur, vers les 4h du matin, sur le bord d'une table avec un café arrosé d'un rhum des îles...)  

a) on capture des sources ponctuelles, même additionnées sur des vastes zones)
et non pas des objets qui "reflètent" la lumière au niveau terrestre...   

b) pour mettre au point, il faut se focaliser (sic) sur l'image issue à travers l'atmosphère,
donc, perturbée par celle-ci !

c) En pratique : FWHM... Et méthodes pour l'optimiser... 

Ex (perso) via la méthode de Hartman !



PS: fait avec du carton noir... (ici une version 80mm), et le principe : très simple... 

les angles : 120°, les valeurs de a et r se calculent via : r=D/12 et a=D/20

Donc, pour 250mm, r = 21mm, a= 12.5mm

Et quand c'est fait, tu pointes UNE étoile brillante... 


Simple, isn'it ?

Ok, tous les autres (ici) m'assèneront toutes les méthodes plus avancées qui existent,
avec les masques plus évolués, les outils informatiques, les mesures dynamique, etc... 

MAIS, deux principes qui restent :
- une fois que l'on a "trouvé" le bon point de MAP pour une configuration, on le marque !!! 
- idéalement, on dispose d'une méthode de mesure qui permet de le retrouver facilement la fois suivante...

Dans le temps... mesure numérique dans le crayford 

Ou comparateur


De nos jours, on fait (quasi aveuglément) confiance à l'informatique liée aux logiciels qui 
"testent" le FWHM en dynamique... 

 

Mais... Sur la Lune : ces méthodes "stellaires", Tintin (et Milou en prime) ! 

Donc, sans connaître (et marquer) le bon endroit de MAP d'une configuration, sur des objets
stellaires "large", cela ne fonctionnera pas (ou très peu)... Et on ratera sa mise au point.

Pour finir... la tolérance de MAP

La MAP, cela change... ex : À chaque 1 000 mm de longueur physique du tube optique en aluminium, une variation de 1° Celsius équivaut à la dilatation (ou contraction si la variation est -1° Celsius) du tube de 0,023 mm.

La formule sur la tolérance de mise au point (donc, que l'image reste nette) :

T = ± 8 x (F/D)² x LO x FLO

T = Tolérance de MAP en mm
F = Longueur focale du télescope ou de la lunette en mm
D = Diamètre du télescope ou de la lunette en mm
LO = Longueur d'onde en mm
FLO = Fraction de longueur d'onde acceptée

Si on applique cela "simplement"...  

F/D Tolérance (+/-mm)
2     0,0048
3     0,0108
4     0,0192
5     0,0300
6     0,0432
8     0,0768
10   0,1200

D'où... Il est 4x plus facile de "garder" sa MAP avec un F/D 10 qu'un F/D 5... 

Voilà... Une large partie théorique... Mais si tu veux améliorer la "MAP", tu as des pistes...

PS : j'ai vérifié, via tes données, les informations trouvées dans ton image...

Le tube hydraulique de ta traco-pelle fait de l'ordre de 3cm de diamètre, cela à l'air de coller
avec la réalité... Et la qualité de l'image compatible avec les données théoriques.

Il te reste à tester cela sur une étoile (cherche une brillante) et valide tous les éléments de ta chaîne optique. Puis, cela fait, réessaie sur un objet (très) lointain (500m, c'est peu... )

Super ttf pour toutes ces informations! 

Pour un objet à 500mm je le trouve plutôt bien net moi ! Sachant que tu traverses quelques couches bien turbulentes. De plus l'empilement moyenne (intègre) la turbulence, c'est pour cela qu'il est intéressant d'y appliquer certains outils telles que les ondelettes après coup. Une image d'une planète après empilement est TRES "floue", mais c'est un flou tellement riche en informations qu'on arrive à retrouver énormément de détails.

Génial ! Un grand merci, ttf. 

Je n'avais jamais pensé à l'illusion de l'image idéale, très intéressant !

Je vais certainement essayer sur un objet situé à plus de 500 m, et avec le masque de Hartman.

Citation :

MAIS, deux principes qui restent :
- une fois que l'on a "trouvé" le bon point de MAP pour une configuration, on le marque !!! 
- idéalement, on dispose d'une méthode de mesure qui permet de le retrouver facilement la fois suivante...

Concernant la position : En supposant que tous les objets du ciel se situent à infini pour le télescope, j'ai marqué à l'aide d'un crayon la position sur le tube où j'ai pu obtenir ce qu'il me semblait être acceptable (bien que ce ne l'était pas vraiment) la dernière fois que j'ai essayé. 



Evidemment cela ne suffit pas, sinon on ne se serait pas embêtés avec toutes ces techniques pour obtenir une MAP correcte. Ca veut dire que le "bon" point peut varier en fonction de l'objet que l'on vise ? Ca paraît évident que ça varie, mais cette variation est-elle de l'ordre de millimètres ou plutôt des fraction de millimètres comme pour la tolérance ?

Autre question : pour une cible comme Mars, j'arrive à voir quelque chose avec cette caméra, mais pour les étoiles je ne vois rien d'autre que l'écran noir en permanence quelque soit les réglages de gain et exposure. Y a-t-il un astuce ou une indication de ce qu'il faut utiliser pour voir les étoiles ? Je les vois mieux avec la caméra PoleMaster qu'avec la ZWO.

Toutes les conditions étant identiques, la MAP ne change pas... 

Mais tu seras d'accord que la validité de cet énoncé sera rare en pratique...
Puisque la MAP peu changer durant une scéance... 

Là, c'est l'acquisition (le FMWH) qui va parler et la variation sera peut être tellement faible que tu ne pourras pas l'atteindre manuellement... 

D'où l'intérêt du "10x" sur le crayford au début, puis de l'autofocus ensuite.

Mais le matériel n'est pas tout ! 
Pour un exemple (vivant) de la mise au point, va voir les exemples des Maîtres sur le forum... 

Hélas, pour ce qui est de la pratique sur le terrain, je lâche tout à fait...
(Je n'ai plus fait d'astrophoto du ciel profond au télescope depuis... 6 ans ?) 

Et quand je peux/veux en faire (ex : cette semaine, les conditions sont (encore) contre moi... ) 

D'un autre côté, ma ZWO est montée "fixe" sur un dispositif où la mise au point ne variera que si je le démonte  (quoi que je fasse, l'image est bonne). Donc, peu d'expérience sur les réglages... 

Mais je me dis que un jour, je finirai bien par pouvoir acquérir une image ?

Donc : je te renvoie aux experts de terrain (bref, tous ceux qui postent ici sauf moi...)

- Astrolulu   
Ex : https://www.astronamur.net/t6396-grosse-lune-et-vieille-voie-lactee
Où il vient (d'une manière dégoulinante de facilité   ) de montrer un objet très difficile à gérer pour les débutants...  (une étoile c'est facile, une planète, cela l'est moins) 

- Bradi
Si faire une nébuleuse, c'est relativement facile (c'est pour cela que tout le monde en fait), mais
cela devient du sport dès que lorsque l'on commence à aller "pécher" des détails lointains, tel que : 

https://www.astronamur.net/viewimage?u=https%3A%2F%2Fcdn.astrobin.com%2Fthumbs%2FYWgILV4yUp-r_16536x16536_6moFcbIJ.jpg

Et que la stabilité de tout (matériel, procédure, traitement) est vraiment indispensable pour de très longues poses répétitives...

- Palins
On y arrive même avec un objectif photo... 

https://www.astronamur.net/viewimage?u=https%3A%2F%2Fi.servimg.com%2Fu%2Ff40%2F19%2F25%2F12%2F64%2Fic139611.jpg

- PVG
Si tu aimes les nébuleuses, il connait le cygne comme sa poche...

- Serge
Si tu as besoin de conseil sur l'usage de la "vraie" focale (si il ose mettre une barlow 2x, il dépasse allégrement 6m), c'est la bonne personne... 

Etc... 
J'arrive à mon niveau d'incompétence... 
Car de mon côté, pour avoir une belle image, la focalisation, c'est l'ennemi... !

Je suis preneur de tout bon conseil. Donc si vous en avez, n'hésitez pas. 

Hier soir,j'ai passé une heure à "voyager" sur la grande image hyper détaillée de la Lune de Astrolulu. C'est très impressionnant. Et en fin de printemps Bradi nous a régalé avec sa "moisson du printemps". 

Donc, je pense que je comprends au niveau théorique. Il ne reste plus qu'à pratiquer dès que le ciel, et le virus  ,le permettent de nouveau.

Citation :

Autre question : pour une cible comme Mars, j'arrive à voir quelque chose avec cette caméra, mais pour les étoiles je ne vois rien d'autre que l'écran noir en permanence quelque soit les réglages de gain et exposure. Y a-t-il un astuce ou une indication de ce qu'il faut utiliser pour voir les étoiles ? Je les vois mieux avec la caméra PoleMaster qu'avec la ZWO.

C'est ça aussi qui me bloque pas mal - comment faire une map si je ne vois rien à l'écran ? Des conseils sur ce point ?

"Sans bonne mise au point, pas de photo" C'est une des règles les plus importante selon moi! 
En effet j'ai tendance à privilégier la résolution au signal, donnant des images parfois un peu bruitées mais bien résolues.

Mes deux images les plus résolues sont sans doute ces deux ci:
- nébuleuse de l'oeil du chat  (je suis amoureux de cette image ) : https://www.flickr.com/photos/mathieuleveque/50104143166/in/datetaken-public/


et celle ci https://www.flickr.com/photos/mathieuleveque/48890267663/in/datetaken-public/

Alors oui, la MAP ne change pas énormément entre deux nuits ou dans la même nuit, donc tu peux la marquer car c'est un bon repère MAIS ce n'est pas suffisant!

Avec la température ton télescope va se dilater ou se contracter et ainsi ton foyer se "déplacera" par rapport à ton porte-oculaire.

C'est pour cela que je retouche généralement deux fois ma mise au point au cours de la nuit à quelques heures d'intervalles. Car une bonne nuit dégagée se refroidit toute la nuit jusqu'au lever du soleil. Ainsi si ma première MAP est faite vers 20h, vers 22h30 je dois notablement la décaler (d'environ 2mm sur le périmètre de la première molette, la non-démultipliée) puis vers 1h30. Si ton capteur n'est pas refroidi (c'est mon cas) regarde sa température interne varier (les zwo ont une sonde), ce ne sera pas la température extérieure mais en cours d'acquisition à réglages constant, si cette dernière varie, c'est que la température extérieure varie (avec des poses de 3" je suis autour de +7° par rapport à l'ambiant, à 25images par seconde je monte à +20)

Pour m'assurer qu'elle soit bonne je le fais sur une étoile brillante en regardant l'intensité des aigrettes (évidement elles ne doivent pas être dédoublées mais elles doivent être fines) En poses longue j'utilise plutôt la FWHM sur des étoiles non saturées.

Sous notre ciel Belge on peut s'attendre à des valeurs de 1.8" à 2.6" en fonction de la turbulence et de la hauteur de l'objet visé

En ce qui concerne les réglages de la caméra, avec 1 à 2 secondes d'exposition, gain 400 (ou 40 en fonction du logiciel, bref à 2/3 du maximum) tu devrais voir par mal d'étoiles

astrolulu a écrit:

En ce qui concerne les réglages de la caméra, avec 1 à 2 secondes d'exposition, gain 400 (ou 40 en fonction du logiciel, bref à 2/3 du maximum) tu devrais voir par mal d'étoiles

Parfait, merci! Je vais tester avec ces réglages.

astrolulu a écrit:

Pour m'assurer qu'elle soit bonne je le fais sur une étoile brillante en regardant l'intensité des aigrettes (évidement elles ne doivent pas être dédoublées mais elles doivent être fines) En poses longue j'utilise plutôt la FWHM sur des étoiles non saturées.

Pour le FWHM, tu le vois comment ? Je ne vois pas cette option dans le logiciel ASICap de la ZWO, ni dans Firecapture 2.6. Il y en a une dans Firecapture 2.7 beta, mais cette version est buguée au point d'être inutilisable (en tout cas sur mon PC elle plante tout le temps).

Et l'image de la nébuleuse de l'oeil du chat : beautiful !

C'est vrai que dans ASICap (jamais utilisé, mais j'ai regardé la doc), pas de trace...

Et en effet, le FWHM n'est dispo que dans la version 2.7 de FireCapture, buggée à ce stade

http://www.firecapture.de/ReleaseNotes.pdf

Par contre, dans SharpCap ou Ekos, c'est disponible... 

https://docs.sharpcap.co.uk/2.9/14_Focusing.htm
https://docs.kde.org/trunk5/en/extragear-edu/kstars/tool-ekos.html

C'est la raison pour laquelle je n'utilise la fwhm qu'en poses longue (les poses courtes étant fort impactée par la turbulence, je fonctionne plus "à l'oeil", comme pour le planétaire).

Les logiciels d'acquisition de poses longues (j'utilise maxim DL) sont pourvu d'une analyse de FWHM précise donc c'est ce qu'j'utilise. Je ne connais pas la liste des fonctionnalités de chaque programme, Sharpcap propose du FWHM multi étoiles je crois, mais c'est compliqué, je préfère choisir mon étoile manuellement car en automatique il pourrait me choisir une étoile qui sature le capteur, or l'étoile NE PEUT PAS être saturée pour calculer la FWHM.

Excellent. J'ai installé SharpCap, et je viens de tester à l'intérieur de la maison avec une lampe de poche (sans télescope, juste la lentille grand angle livrée avec la caméra). Ca a l'air de marcher ! Prochain essai dès que le ciel le permet !

Concernant le FWHM dans SharpCap 3.2.6448, je vois que je peux définir la zone d'intérêt pour la mesure. Donc normalement, il y a moyen de choisir l'étoile que tu veux.

bonne nouvelle !