BASE de L'ASTROPHOTOGRAPHIE


Une photo astronomique demande de très longs temps de pose car en règle générale, les objets du ciel profond sont peu lumineux. Il y a donc peu de signal. 
Le rapport signal/bruit est faible et les images souvent très bruitées. 
D’où vient ce bruit : 
Les capteurs numériques de nos APN reflex captent du signal spécifique mais sont affectés également par différents types de signaux parasites : le signal thermique dû à l’échauffement du capteur, ce signal est répétable 
     
  • Le bruit de fond de lecture qui dépend du gain 
  • Le bruit de photon dû à la variabilité de la réponse du capteur très présent en astrophotographie 
  • Le signal thermique augmente avec le temps de pose, le bruit de fond de lecture est généré à chaque pose, le bruit de photon est toujours présent. 
D’autres défauts viennent dégrader nos images : 
  • Les défauts optiques dus aux matériel : coma, chromatisme etc … contre lesquels seul des correcteurs optiques peuvent agir. 
  • Le vignettage : assombrissement des coins de l’image dû à la géométrie du couple Capteur/imageur. 
 
Tout l’art de l’astrophotographie consiste à jouer avec ces différents problèmes. 
On ne travaille qu’en format RAW pour avoir un maximum d’information dans l’image et aucun traitement natif de l’APN. 

Light

Countourner le bruit de fond: Les lights

Les logiciels astrophotographie permettent d’empiler des poses. Cela est très intéressant.
En effet, le signal augmente en additionnant les poses plus vite que le bruit , le ratio signal/bruit augmente donc avec le nombre de poses. 
Il ne faut pas oublier que le temps de poses doit-être suffisant pour capter du signal. 

darks-signal-thermique

Contourner le signal thermique: Les darks


Le signal Thermique est répétable. Il ne dépend que du temps de lecture et de la température du capteur. 
On va grâce aux logiciel soustraire ce bruit à nos poses unitaires. Pour ce faire il est nécessaire en fin de session de réaliser plusieurs poses avec le bouchon sur votre télescope. (15 à 20 poses)
Ces poses doivent-être faites au même gain ISO, même température extérieure et même temps de pose que les lights. 

signal-offset

Contourner le Bruit de lecture Offset 

On l’a vu, ce bruit est généré à chaque prise de vue. On va donc avec le bouchon sur l’objectif, ou sur l’appareil, faire 15 à 20 poses. On les  empilera ensuite sous un logiciel astrophotographie pour avoir la meilleure représentation possible de celui-ci.
flats

Contourner le vignettage: les flats

Pour faire un flat c’est plus compliqué, certains l’évitent pourtant il est très important. Il corrige le vignettage mais permet également de s’affranchir des poussières situées sur le trajet optique. 
Il existe différentes techniques, mais il faut prendre une image d’une source lumineuse homogène comme un  écran de flat ou le ciel au petit matin,sans étoiles, et sans avoir touché à la mise au point. 
Pour ma part j’utilise un tablette à dessins graphique chinoise achetée sur Amazon que je place devant le télescope. Je prends 5 flats peu-importe le gain. Le temps de pose doit-être adapté pour avoir un flat gris avec un histogramme non brûlé et légèrement surexposé. 

Chercheur kepler 60mm

Le prétraitement

Comme on l’a vu, le signal d’offset est généré à chaque pose. Il est donc présent dans nos lights, flats, darks. 
Le prétraitement consiste donc à : 
  • Obtenir un offset maitre  
  • Obtenir un dark dit maître débarrassé du signal d’offset 
  • Un flat maitre débarrassé du signal d’offset 
  • Des lights débarrassés de l’offset, du dark maitre et corrigé par le Flat maitre 
  • Enfin on empile les lights corrigés pour obtenir l’image finale prétraitée. 
Les logiciels d’astrophotographie savent faire ce prétraitement et disposent de différents algorithmes permettant d’améliorer le résultat.