ASTROPIXEL.ORG :
Astrophotographie par Sébastien Kersten

webcam

canon eos10d

sbig st2000

 

présentation ppt : astrophotographie en zone de pollution lumineuse
Conférence Astrophotographie en ville
donnée lors des rencontres du ciel et de l'espace 2008.

 

présentation ppt : astrophotographie en zone de pollution lumineuse
Présentation powerpoint (pdf - 6883 Ko)
de l'exposé donné lors des 24 heures basilienne de l'astronomie.

Astrophotographie du ciel profond en zone de pollution lumineuse intense

 

Habitant Bruxelles, je me suis toujours demandé si l'astrophotographie du ciel profond en zone de pollution lumineuse intense était possible.

installation de la fsq106 à Bruxelles Au fils des années, je constate que la pollution lumineuse de Bruxelles augmente de façon catastrophique. Dans le centre ville il est des endroits où les étoiles ne sont même plus visible ! De l'emplacement où j'observe (dans la zone ouest de Bruxelles, à quelques pas du ring de Bruxelles), les seules étoiles perceptibles sont celles qui délimitent les constellationsl les plus brillantes.

Là se trouve un véritable danger. Comment imaginer les beautés célestes, qui se cachent dans l'espace, devant un tel écran opaque, puisque visuellement, il est presque impossible de voir quoi que ce soit (mis à part la lune et les planètes).

Le constat de la raison est donc évident. Pour observer, le citadin doit fuir le dôme de lumière qui habrite son habitation. Mais est-ce possible ? Au facteur météo (souvent capricieux dans nos région du nord), s'ajoute les facteurs professionnels et familiaux. Beaucoups d'aléas qui ne rendent pas toujours notre fuite, vers des cieux noirs, possible.

Faut-il pour autant se résigner à ne plus observer ? Je reste persuadé du contraire.

Puisque un vecteur de notre évolution technologique nous a ammené, consciemment ou inconsciemment à polluer nos cités, un autre vecteur de cette évolution technologique doit nous permettre de contrer cette même pollution.

C'est à ce moment là que l'imagerie astronomique arrive au secours des astronomes amateurs vivant dans les grandes villes.
La terminologie « photographier l'invisible » prend ici tous son sens.

Avec l'aide des nouveaux capteurs d'image, je peux me remettre à voir le ciel profond depuis Bruxelles. Plus qu'une révolution technologique c'est une révolution psychologique ! Je suis comme un aveugle qui retrouve la vue.

Photographier le ciel depuis une grande ville n'a rien de comparable à l'astrophotographie réalisée sous des cieux propices. Mais elle permet de continuer une pratique et un aprentissage, qui autrement aurait été abandonné.

Mon but en réalisant des photos depuis Bruxelles est d'abord de me faire plaisir, mais également de montrer qu'il ne faut pas s'arrêter à l'obstacle « pollution lumineuse » pour observer le ciel. Ne nous laissons pas abattre par celle-ci car il y a encore de l'espoir et moyen d'observer depuis les villes.

Passons en revue les différents outils technologiques qui me permettent d'être si optimiste :

 

La webcam

nébuleuse de la lyre

En juin 2002, je réalisais ma première image de nébuleuse avec une webcam modifiée (modification longue pose découverte par Steve Chambers et Michel Collart). Pour ce faire, j'avais placé mon télescope (cn-212) le long du ring de Bruxelles.

En quelques minutes de poses, l'objet stellaire apparaissait directement sur l'écran de l'ordinateur.

Outre le faible coût de la webcam, le système présentait un avantage indéniable :
La visualisation, en direct, du résultat de la prise de vue. Je pouvais donc immédiatement procéder aux corrections nécessaires.

Très rapidement de nombreux logiciels ont vu le jour et ont permis de faciliter la prise de vue et le traitement (Iris, Registax, …).

Un nouveau bond en avant se produit en remplaçant le capteur couleur de la webcam par une matrice noir et blanc. Un nouveau test réalisé le long du ring de Bruxelles en mars 2003 fut très révélateur.

Grâce à ce changement, la caméra devint plus sensible, et l'image plus résolue, plus fine.

galaxie m101 en couleur  galaxie m101 en noir & blanc

Mais malgré ces avantages, la webcam souffrait d'un capteur de petite taille et d'une faible palette de nuances (images 8 bits).
C'est ainsi que je me suis orienté vers un autre capteur :

 

Canon eos10d

Cet appareil photo présentait tous les avantages de l'aspect numérique et possédait de surcroît un capteur de taille impressionnante (3072 x 2048 pixel).

nébuleuse d'orion

En janvier 2004, je réalisais cette image de la nébuleuse M42, le long du ring de Bruxelles. L'astrophotographie en zone de pollution lumineuse devenait tout à fait possible. Le logiciel Iris, devint un incontournable pour le traitement d'image réalisée avec cet appareil, notamment grâce à sa fonction d'ajustement du fond du ciel !

Mais, je voulais pousser l'imagerie astronomique en zone urbaine dans ces retranchements. C'est ainsi que je me suis tourné vers un capteur dédié à cette seule activité :

 

Caméra CCD Sbig ST2000

L'objectif est d'observer depuis le balcon de mon appartement, situé au coeur de Bruxelles !

installation de la fsq106 à Bruxelles

La pollution lumineuse est à son comble, puisque seule une dizaine d'étoiles sont visible à l'oeil nu.
Le dôme de lumière provoqué par l'éclairage urbain forme un véritable écran opaque de couleur orangé.

 

nébuleuse IC1795

La capture de la nébuleuse IC1795 à pu être possible grâce à l'utilisation d'un filtre interférentiel (h-alpha 6 nm) placé devant le capteur ccd.
Des différents essais effectués avec la caméra ST2000, il ressort qu'un temps de pose unitaire de 20 minutes est nécessaire pour obtenir un bon rapport signal/bruit.

J'ai voulu poursuivre les essais, en tentant une image couleur, dans les mêmes conditions, sur la nébuleuses du bulbe (ainsi que sur NGC281).

nébuleuse du bulbe en h-alpha

L'image réalisée au travers du filtre h-alpha est très encourageante. Le temps de pose total étant malgré tout de 3hr35. En ce qui concerne les images réalisées au travers des filtres rouge, vert et bleu le résultat est plus que mitigé (le temps de pose, par couche couleur, est de 50 minutes). On perçoit nettement les méfaits de la pollution lumineuse.

canal rouge  canal vert  canal bleu

Le compositage des trois couches couleur permet de mettre en évidence les zones qui sont les plus affectées par l'éclairage urbain.

compositage rgb

Grâce à l'utilisation de logiciel de traitement d'images, il est possible d'ajuster le fond de ciel de l'image, et ainsi de diminuer l'impact de la pollution lumineuse.

C'est ainsi qu'au terme de 4 nuits d'observation réalisée depuis ma terrasse (nécessaire pour accumuler un grand nombre d'images), j'ai pu réaliser les images suivantes :

nébuleuse du bulbe  nébuleuse ngc281

 

Conclusion

Grâce aux moyens technologiques mis actuellement à notre disposition, il est possible de contrer, de manière plus ou moins satisfaisantes, les méfaits de la pollution lumineuse.

Néanmoins, il faut admettre que les moyens mis en oeuvre dans cette situation sont sous-employé par rapport aux performances dont ils sont capables. Une même configuration instrumentale utilisée sous des cieux noirs donnera des résultats nettement supérieurs.

L'imagerie du ciel profond en zone urbaine est donc à considérer comme un placé beau, une maigre compensation. Elle ne peut en aucun cas nous faire oublier la vision du ciel nocturne. Car nous avons le devoir de préserver cet aspect de la nature, pour pouvoir le transmettre aux générations futures.


Toutes les images et textes de ce site sont protégés par les lois internationales sur le copyright et ne peuvent être utilisés, sous quelque forme que ce soit, sans une autorisation écrite de son auteur .

Astropixel.org

Mise à jour : 26-09-2014

Top

Découvrez une formation en ligne pour Mieux Utiliser Internet