Un appareil photo numérique en astronomie d'amateur?

Test du DC260 Kodak

J'ai fait l'acquisition de cet appareil numérique en janvier 2000 après avoir été convaincu par la souplesse d'utilisation. C'est au réveillon de l'an 2000 (dit l'an débile) qu'un copain (Yves) m'a montré les possibilités nouvelles qu'apporte l'usage d'un appareil photo numérique pour les clichés de tous les jours. Les caractéristiques ouvrent un nouveau contact avec les images. En effet, fini l'attente du développement, le résultat est pratiquement instantané pour peu que l'on soit équipé d'un ordinateur portable. Fini la peur de prendre trop de cliché et de gâcher de la pellicule, en pleine résolution ce type de numérique permet d'enregistrer plus de 150 poses sur une même cartouche Compact Flash de 64 MB avec pour seul coût le prix des piles d'alimentation (le mieux c'est de posséder des piles rechargeables de type NiMh). La qualité des images m'a enfin séduite. En effet avec prés de 1,6 millions de pixels, les images obtenues avec ce genre de numérique ont une résolution plus importante que les écrans d'ordinateurs les plus courants (1536x1024 pour le DC260 à comparer avec les écrans 1024x768). De plus l'impression avec les imprimantes jet d'encre qualité photo donne des résultats corrects pour peu que l'on ne dépasse pas le demi-A4 par image.

Ainsi, le numérique ne me quitte jamais pendant les vacances, tout y passe, je mitraille, tel un Japonais à Paris. En moins de 10 mois, sans forcer la dose, plus de 3000 images (1.2 GB) encombrent mon disque dur, ce qui pose un réel problème de classement et de stockage. Tout naturellement, j'ai eu envie de tester ses possibilités en astronomie. Le vendeur m'avait avertit que le temps de pose maximum est de 16 secondes avec cet appareil, sachant qu'il est possible de régler soit même le temps d'exposition. Donc hors de question de se lancer dans "l'astronumérique" du ciel profond, mais l'idée que les planètes pouvait être numériser avec une sorte de caméra CCD couleur autonome m'a motivé (fini la connectique complexe, la source d'énergie 220V quasi obligatoire et l'ordinateur nécessaire).

Utilisation de la sortie vidéo du DC260 pour une visualisation des images sur écran T.V., lors de la nuit des étoiles 2000.

Objet le plus lumineux du ciel, le soleil semblait un bon candidat pour un premier test. L'objectif zoom n'étant pas démontable sur ce modèle, on est obligé de prendre les images après l'oculaire. De plus, la pupille de pleine lumière est très près de l'objectif, il faut donc utiliser un oculaire ayant une pupille très éloigné généralement des oculaires de grande focale. Par contre, le mode camera de l'appareil permet un réglage précis de l'alignement appareil - télescope ainsi que le contrôle de la mise au point. Malheureusement certains automatismes de l'appareil ne sont pas "débrayable". Ainsi, le temps d'exposition n'est pas réglable manuellement en dessous de 0.5s. Il faut donc "leurrer" la cellule extérieure de réglage automatique en l'éclairant plus ou moins suivant le temps d'exposition désiré. C'est ce qui a été fait pour les clichés du soleil et de la lune ci-dessous. La facilité et la rapidité des résultats, sont convainquants en ce qui concernent la lune et le soleil.

Coudé de l'Observatoire de Nice filtre astrosolar.

DC260, lunette 50/500 oculaire K25mm.

DC260, lunette Coudé de l'Observatoire de Nice oculaire 56mm meade coulant 50mm.

Les capteurs CCD étant très sensibles dans l'infrarouge, un petit test coloré s'imposait. Ainsi avec le spectro du Coudé de l'observatoire de Nice, la raie de la lampe Argon 7635Å est visible sur le cliché ci-dessous. Mieux le capteur reste sensible jusque vers 8500Å, il semble que les ingénieurs de chez Kodak n'ont pas disposé de filtre bloquant l'infrarouge.

Spectre du soleil, encadré par un spectre de la lampe argon; lunette Coudé.

Restait à voir ce que l'on peu faire sur le ciel profond. Tout d'abord une image noire (dark) de 16s montre une zone brillante dans le coin gauche, certainement un composant qui chauffe le capteur. Le temps de pose maximum de 16s permet des images des constellations sans suivi avec une focale équivalente de 35mm.

Dark, 16s de pose

Constellation du taureau, col de Vence, focale de 3 mm (équivalente à 35mm pour le format 24x36mm) 16s de pose.

Constellation du taureau, image-dark.

Un petit traitement (soustraction du dark) est nécessaire pour faire apparaître des étoiles jusqu'à magnitude 6 et quelques nébuleuses bien brillantes du style M42, M8. La soustraction du dark s'effectue couleur par couleur (rouge, vert, bleu) avec un logiciel du type Photoshop. Les couleurs des étoiles apparaissent mais il est très difficile de les visualiser. Néanmoins le couple Albiréo (jaune, vert) dévoile ses couleurs sur un cliché effectué en projection avec un oculaire K25 au coulant 24,5mm (ci-dessous).

Albiréo lunette 50/500 oculaire K25mm.

En conclusion, quelques caractéristiques sont gênantes pour l'imagerie astronomique. Par exemple, il est impossible d'enregistrer les images dans un format non compressé et non destructif du style BMP. Ensuite le format JPG est constitué par 3 plans couleur (rouge, vert, bleu) échantillonné en 8 bits, alors que la plupart des caméras CCD noir et blanc utilisées en astronomie sont 16bits. Enfin, il n'y pas de refroidissement et le temps de pose est limité à 16s. Mais, il est possible d'augmenter la qualité des images en compositant plusieurs images du même objet, en attendant la nouvelle vague d'appareil photo numérique...

Les documents relatifs au Coudé de l'Observatoire de Nice ont été réalisés dans le cadre de la convention OCA-NOVAE.