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| Temps d'exposition suggérés |
| aa | Voici des suggestions
de temps d'exposition pour les deux catégories suivantes
d'images astronomiques :
Pour le débutant en astrophotographie du ciel profond, une des difficultés est de déterminer le temps d'exposition pour chaque objet. De plus, en imagerie CCD, il est possible d'assembler plusieurs images d'un même objet pour former une seule image. On appelle cette technique compositage. Une seule image d'une heure d'exposition demande une plus grande précision de suivi de la monture que prendre 12 images de 5 minutes et de les assembler. Le temps d'exposition sera le même et les résultats seront un peut différent. L'image unique de 60 minutes montrera plus de détails (de profondeur) de l'objet offrant ainsi un plus grand écart entre le signal et le bruit (S/B). L'image composite, avec un temps d'exposition plus court par photo, aura un plus faible écart S/B. Par contre, en combinant plusieurs images, le bruit sera diminué. L'image composite (plusieurs images de 5 minutes) sera alors moins bruitée qu'une seule image de 5 minutes. En comparant l'image composite avec l'image unique de 60 minutes, l'image assemblée fournira un peut moins de détails (de profondeur) sur l'objet. Par contre les détails révélés (résolus) seront plus riches. L'image composite sera plus plaisante à regarder car le bruit (le grain) sera peut apparent. Pour bien comprendre ces 2 concepts, je vais les détailler : L'image unique Une bonne nouvelle en imagerie numérique, le signal augmente de façon proportionnelle (ou linéaire) par rapport à l'augmentation du temps d'exposition. Ce n'est pas le cas pour le bruit. Il augmente de la racine carré de l'augmentation du signal ou du temps d'exposition. La majoration du temps de pose par photo favorisera donc l'augmentation du signal au détriment du bruit. Il fournira un meilleur rapport S/B (ou un plus grand écart entre le signal et le bruit). En augmentant le temps d'exposition, on révèlera donc plus de détails sur l'objet photographié. Par exemple on verra plus de détails sur les bras d'une galaxie. Il est à noter que pour l'imagerie avec une pellicule argentique, le signal n'augmente pas de façon linéaire comme la photo numérique. La raison est que la pellicule argentique perd de sa sensibilité avec un plus long temps d'exposition. Plus le temps d'exposition augmente, plus la sensibilité de la pellicule diminue. Cette perte de sensibilité varie selon le type de pellicule utilisé et sa sensibilité (ISO). Il n'existe donc pas de formule précise pour expliquer cette diminution de sensibilité. Mais elle existe toujours. L'utilisation d'une caméra numérique est donc mieux appropriée pour la photographie du ciel profond. Le compositage de plusieurs images Plus on assemble d'images, plus le bruit diminue. On peut comparer la technique de compositage à la pluie qui tombe sur le sol. Une seule photo représente une petite portion de l'averse, le sol est partiellement trempé, il reste des endroits secs. Même avec un long temps d'exposition, c'est comme si la pluie tombait toujours au même endroit sans couvrir complètement le sol. Avec la technique de compositage, on couvre une plus grande surface trempée. À chaque image acquise, les gouttelettes d'eau se déposent dans des endroits différents sur le sol permettant de capter un sol complètement trempé. Le résultat sera une image plus riche et moins bruitée. Il existe une formule précise pour expliquer cette diminution de bruit : % bruit restant = 1 / √ nombre d'images En se basant sur la formule, voici un tableau qui démontre l'effet du compositage sur le bruit restant par rapport à une seule image :
Pour maximiser les avantages des 2 techniques d'acquisition, on peut retenir les règles suivantes pour la photographie des objets du ciel profond :
Voici un exemple illustrant les avantages du compositage de plusieurs images :
L'image de gauche représente une exposition de seulement deux minutes de la galaxie M101. L'image de droite est le compositage de plusieurs images de 2 minutes. On voit très bien le grain (bruit de fond) sur l'image de gauche. Avec la technique de compositage, le grain est beaucoup moins important sur l'image de droite. On peut aussi constater la richesse des détails révélés par rapport à une seule image. L'image de droite est plus plaisante à regarder (référence : The New CCD Astronomy page 110). Temps d'exposition minimum pour la photographie des objets du ciel profond Comme on l'a vu précédemment, pour les images du ciel profond, la règle du temps d'exposition à adopter est : exposer le plus longtemps possible. Par contre, lorsqu'on a un équipement de base, avec une monture qui a un écart périodique important, on peut se demander : quel est le temps d'exposition minimum par photo nécessaire pour révéler suffisamment de détails sur l'objet à photographier ?Pour diminuer le bruit de fond et augmenter la richesse des détails révélés avec ces temps d'exposition minimums suggérés, dans le tableau ci-après, prendre 20 photos composites (diminution du bruit de de 77,6%) et plus pour diminuer au mieux le bruit de fond. Il faut considérer qu'un temps d'exposition de moins d'une minute fournira une image individuelle très bruitée pour le ciel profond car l'écart entre le signal et le bruit (S/B) sera très faible. Voici les temps d'exposition de départ (minimum) avec une focale f/3,3 sans autoguidage. On peut réaliser ces temps d'exposition, sans autoguidage, avec la majorité des montures motorisées.
Pour convertir le temps d'exposition par photo pour d'autres focales, utilisez le tableau suivant :
Lorsque que le temps d'exposition dépasse 60 secondes par photo, il faudra probablement envisager un autoguidage du télescope. Seules les montures de grande précision peuvent dépasser un temps d'exposition de 60 secondes sans autoguidage. Donc, comme on peut le constater, pour un équipement de base, favoriser un télescope ou lunette avec une ouverture focale de f/5 et plus (i.e. une ouverture focale plus grande = chiffre plus petit f/5, f/4, f/3,3 ...). Aussi, pour faciliter le suivi de l'objet, choisir un télescope d'une longueur focale de 1 000 mm et moins. Si votre télescope à une longueur focale de plus de 1 000 mm, vous pouvez utiliser un réducteur de focale pour le ramener en deçà de 1 000 mm. Avec ces temps d'exposition minimum, on pourra photographier tous les objets Messiers ainsi qu'un grand nombre d'objets du catalogue NGC. Pour ce dernier, choisir des objets d'une magnitude de 9 et moins. La photographie des planètes Pour les planètes, il faut tenir compte de la turbulence de
l'air. Comme ces objets sont très lumineux, le temps
d'exposition sera très court. Pour amoindrir la perte de
détails dû à la turbulence de l'air, on prendra plusieurs images
de la planète et on fera un assemblage des meilleures images qui
présentent le plus de détail. En effet la turbulence de l'air
n'est pas constante. Lorsqu'on regarde visuellement une planète
à l'oculaire, elle devient plus nette par moment. Ce sont ces
périodes que l'on veut capter en prenant plusieurs photos de la
planète. Avec la technique de compositage, les détails révélés
seront plus riche (et moins bruitées) qu'une seule bonne photo
acquise dans un moment ou la turbulence est faible. C'est
l'avantage de la technique de compositage par rapport à la photo
unique.
Révisé le 27 mai 2011 Retour à Technique statistiques |
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