Effectuer une bonne mise au foyer de l'image
est un élément très important pour avoir une image de qualité et
la plus net possible. Lorsque la caméra CCD est montée au
foyer primaire du télescope, il n'y a pas de position infinie
comme on peut le réaliser avec l'objectif d'un appareil photo
numérique (APN) par exemple. De plus on ne peut pas faire
une mise au foyer en direct comme avec un APN réflex (la mise au
point se faisant sur le verre dépoli de l'APN).
Voici 3 techniques de mise au foyer :
Les logiciels d'aide de mise au foyer
Mise au foyer avec l'aide d'un masque
Le masque Bahtinov
1. Les logiciels d'aide de mise au
foyer
Pour réaliser la mise au foyer, on peut utiliser la
fonction de mise au foyer du logiciel venant avec la caméra CCD.
On vise une étoile brillante (de magnitude de 4 à 8) et on
démarre une série d'expositions successives de 0.1 à 5 secondes
dépendamment de la luminosité de l'étoile. Tout en regardant
l'image à l'écran, on tourne le bouton
de mise au foyer du télescope légèrement vers la droite ou la
gauche jusqu'à obtenir une image au foyer. Pour s'aider
dans cette tâche, on utilise l'utilitaire de mise au foyer
venant le logiciel de la caméra CCD. Par exemple avec le
logiciel Envisage fourni avec la
caméra Meade DSI, la mise au foyer s'effectue avec l'image
suivante :
En tournant légèrement le bouton de mise au point vers la gauche
ou droite, on essaie de reproduire la plus haute ''montagne''
possible comme dans l'image ci-haut. Le tout serait rapide
s'il n'y avait pas la turbulence de l'air. Même si on ne
touche pas le bouton de mise au point, on s'apercevra que la
hauteur de la montagne varie continuellement. Cette
variation est due à la turbulence de l'air. Donc il faut
porter une attention pour conserver les valeurs les plus hautes.
Un autre exemple d'aide à la mise au foyer est offert avec le
logiciel Maxim DL (qui est fourni avec la caméra Orion
StarShoot) :
En tournant le bouton de mise au foyer, on observe l'information
en bas à droite de l'image ci-haut :
MaxPixel représente la valeur
des pixels les plus clairs. Plus la valeur
augmente, plus la mise au point s’améliore
FWHM représente la grosseur des
étoiles (ou des pixels résolus). Plus la valeur est
petite plus la mise au point s’améliore.
HFD est semblable à FWHM. On
utilise HFD lorsque l’image est très défocusée. Les
étoiles ressemblent à des ‘’beignes’’. Plus la
valeur diminue plus la mise au point s’améliore.
2. Mise au foyer avec l'aide d'un
masque
Les logiciels d'aide de mise au foyer sont très utiles pour réussir une bonne mise au
foyer. Sans aucun outil d'aide pour la mise au foyer, il
est très difficile de réaliser une bonne mise au point. Si
vous n'avez pas, avec votre caméra, d'utilitaires de mise au
point, par exemple vous utilisez une Webcam ou un APN non réflex
au foyer primaire de votre télescope, voici une méthode qui vous
permettra de réussir une bonne mise au foyer. Elle demande
un peut de bricolage. Il s'agit de confectionner une feuille de
carton noir qui épouse le diamètre de l'ouverture focale de
votre télescope ou lunette. On perce 2 ronds ou 2
triangles de quelques
centimètres de diamètre qui sont répartis à égale distance du
centre du carton. Voici un exemple avec 2 ronds et un
autre avec 2 triangles :
On installe le carton sur l'ouverture avant du télescope.
On peut le maintenir en place avec l'aide de rubans adhésifs.
Voici la procédure:
Viser une étoile brillante de magnitude
supérieure à 4.
Régler la caméra pour prendre des expositions
successives de 1 à 5 secondes.
En regardant à l'écran qui
reproduit l'image de la caméra, tourner la bague de
mise au point dans le sens qui permet de rapprocher
les 2 ronds (ou triangles). Vous remarquerez
aussi que les 2 ronds diminuent en taille.
Continuer à tourner la bague de mise au point
dans le même sens jusqu'à ce que les 2 ronds se
rejoignent et ne fasse plus qu'un. À ce moment
la mise au foyer est optimale.
L'avantage des 2 triangles sur les ronds consiste en
l'apparition de pointes de diffraction autour de l'étoile comme
dans l'image suivante :
La précision de mise au foyer est confirmée lorsque les pointes
de diffraction sont nettes et réparties également autour de
l'étoile.
Avec toutes ces méthodes, vous remarquerez que la turbulence de
l'air crée des variations de mise au foyer qui causent une
difficulté dans l'assurance que la mise au foyer est optimale.
Personnellement, je m'applique beaucoup dans la mise au foyer de
la caméra. Je prends environ 5 à 10 minutes à faire la
mise au foyer, analysant les variations dû à la turbulence pour
conserver les valeurs les plus optimales. Ça vaut vraiment
la peine d'investir du temps pour une bonne mise au foyer car la
qualité de l'image dépendra beaucoup d'une bonne mise au point.
Heureusement, lorsqu'on a réalisé une bonne mise au foyer, si on
ne change pas la configuration de l'équipement, celle-ci peut
servir pour toute la session d'astronomie.
Personnellement, lorsque je prépare une session d'astronomie, je
m'assure de choisir les objets qui peuvent s'imager avec la même
configuration de l'équipement. Par contre, avant de
démarrer une nouvelle acquisition d'images, je vérifie toujours
la mise au foyer pour m'assurer qu'elle n'a pas changé. En
effet, on peut accrocher par mégarde le bouton de mise au point
(il ne faut pas oublier qu'on travaille dans le noir). De
plus, le foyer primaire de mise au point peut se déplacer
lorsque l'équipement passe (bascule) au méridien.
3. Le masque Bahtinov
Le masque Bahtinov est une nouvelle technique révolutionnaire de
mise au foyer. Il représente une amélioration de la
technique des masques décrite au point 2. Cette méthode
élimine la turbulence de l'air permettant de réaliser en peut de
temps une mise au foyer très précise. Voici une image du
masque Bahtinov :
On installe le masque sur l'ouverture
avant du télescope et on procède à la mise au foyer
comme suit :
Viser une étoile brillante de magnitude
supérieure à 4.
Régler la caméra pour prendre des expositions
successives de 1 à 5 secondes.
En regardant à l'écran qui reproduit l'image de
la caméra, tourner la bague de mise au point dans un
sens ou l'autre jusqu'à ce que la pointe de
diffraction du milieu soit précisément au centre des
deux autres comme dans l'image ci-contre.
À ce moment on obtient une mise au point très
précise.
J'ai testé personnellement cette méthode et les
résultats sont formidables. On a la certitude que
la mise au point est optimale. Le temps pour
effectuer la mise au foyer est d'environ 1 minute
comparativement à la méthode logiciel qui me prend 10
minutes en plus de générer de l'incertitude sur la mise au foyer
optimale. Un autre point en faveur de ce masque
est qu'il élimine complètement
les variations de mise au foyer dû à la turbulence de l'air ce qui facilite grandement la
mise au point.
On peut installer le masque au bout du pare bué ce qui permet de
vérifier rapidement la mise au point après chaque déplacement du
télescope.
On peut fabriquer soi même le masque. Il faudra par contre
une bonne dose de patience et de dextérité pour réaliser cette
tâche. Personnellement j'ai préféré opter pour l'achat d'un
masque près à l'emploi. Voici le site Web ou je me suis
procuré le masque :
http://www.focus-mask.com/index.html
Le site offre aussi gratuitement des patrons pour fabriquer soi
même le masque. Le masque fabriqué sur ce site est à la
foi rigide et léger. La méthode proposée de fixation du
masque sur le télescope ou le pare bué consiste a simplement
déposé le masque sur celui-ci comme présenté dans l'image
suivante :