Observations invisibles IR UV

[spica2000]

Coucou,

suivant les conseils du tenancier des lieux, j'ouvre un post dédié aux observations qui vont voir ce qui se passe du côté invisible. Car aux dires d'@ouki, on trouve peu de ressources sur le net concernant l'astro amateur en infra rouge du ciel profond, un domaine qui m'émoustille (peut-être à tort).

Ici tout est permis, du moment qu'on y parle Infra Rouge, même Ultra Violet (soyons fous) ET ciel profond. Le planétaire n'est pas le sujet et l'apport des UV et des IR est déjà largement démontré et documenté dans le monde amateur.

On peut poster des images en VA ou pour ceux qui ont sombré du côté obscur des images traitées par toutes sortes de procédés légaux on non, par exemple même des images mélangées visible / IR /UV, des images en fausses couleurs suivant les domaines spectraux observés et bien sûr du noir et blanc cher à @John Mc Burn .

Les spectres aussi sont bienvenus. Pour ceux qui ont aussi sombrés dans la spectroscopie.

Il importe bien sûr de déclarer par quel procédé honteux on a pu obtenir de telles images, car enfin l'objet de ce post est plus technique qu'esthétique.

On veut savoir ce que l'invisible apporte. Si c'est faisable. Comment. Pourquoi.

On y discute des cibles potentiellement intéressantes connues. @ouki tu pourrais me rappeler les liens des posts vers des listes d'objets potentiellement intéressants en IR?

Pour les caméras intéressantes en IR, il y a déjà ce post qu'il convient de compléter à votre guise:

viewtopic.php?f=42&t=2825&p=195249&hili ... es#p195249


A plus, si affinités.

[spica2000]

Pourquoi photographier en Infra-Rouge?
Dans quelles conditions?
Avec quoi?

Je propose le tableau de synthèse suivant. Je ne sais pas s'il est complètement fondé. Et je n'ai pas d'expérience en IR. Il est une synthèse de ma compréhension actuelle.

Les réflecteurs sont idéaux.

Les réfracteurs sont handicapés par leur mauvaise correction dans l'IR (il ne seront plus apochromatiques dans ces longueurs d'ondes). En gros il y a fort à parier que la MAP ne sera bonne dans l'IR que pour une bande passante restreinte. Il faudra sans doute préférer un filtre IR passe-bande que passe-bas. Sinon on risque d'avoir une image trop empâtée. Ca sera probablement plus sensible avec une lunette à F4 qu'à F7.
La même question se pose pour des réflecteurs avec des lentilles de corrections.
Par ailleurs, les possesseurs de lunettes de 200mm de diamètre et plus étant rares, les lunettes vont beaucoup souffrir de la perte de pouvoir séparateur dans le domaine IR. Tandis que les réflecteurs au dessus de 250 à 300mm vont pouvoir bénéficier d'un effet de réduction de la turbulence dans l'IR. Pour des réflecteurs de moyen diamètre (150 à 200), l'IR ne sera utile pour augmenter la résolution de l'image que par très forte turbulence et il faudra probablement aussi choisir plutôt un filtre passe-bande que passe-bas (Par exemple un Pro Planet 642 chez Astronomik qui couvre du Ha jusqu'à 850nm).

Reste que les lampadaires sont faits, jusqu'à preuve du contraire, pour éclairer dans le domaine visible. Et donc en allant chercher du signal dans l'infra-rouge, ça devrait être un bon moyen d'augmenter le contraste en s'affranchissant un peu de la PL quand on tire en pleine ville. Et c'est valable quelque soit l'instrument.

Ci-dessous, un petit tableau qui montre la perte de pouvoir séparateur de l'instrument suivant les longueurs d'ondes et le diamètre de l'instrument (critère de Rayleigh):

En rouge: le domaine ou la perte de résolution instrumentate est équivalente à la perte de résolution du seeing (arbitrairement fixé vers 1''). En gros on remplace un mal par au autre.
En orange: la zone où c'est tangeant. Probablement intéressant par mauvais seeing.
En vert: la zone ou l'IR devrait être intéressant tout court. On voit qu'il faut du diamètre pour compenser la perte de pouvoir séparateur dans les grandes longueurs d'ondes.

Des questions qui restent un peu en suspend:

La lame de Schmidt fout-elle du bazard dans l'IR? C'est sans doute plus probable avec un Rasa à F2 qu'avec un SCT à F10. Mais bon j'en sais rien en fait.
Même question pour les lentilles des correcteurs / réducteurs et autre barlows ?
La loi de l'emmerdement maximum me dit que plus on va vouloir tirer vite avec un F/D court, plus les angles d'incidence vont monter et plus ça va mettre le bazar dans le spectre réfracté...

[spica2000]

Pourquoi photographier en UV?

Voir l'invisible bien sûr.
Mais j'en sais pas plus. Enfin si un peu. La résolution instrumentale augmente dans les UV, contrairement aux IR.
Il est des objets du ciel profond très énergétiques qui émettent dans les UV.
Il est probable que les UV soient sensibles à la turbulence atmosphérique, puisque les IR eux y sont moins sensibles.
Et donc, il faut probablement opter pour de l'imagerie chanceuse pour affronter les UV.

[spica2000]

Résa pour la tête de gondole

[pejive]

Pourquoi venir ouvrir un nouveau post ici alors qu'il y a toute une section réservée à l'Infrarouge ?
on y trouve tous les liens et catalogues de cibles intéressantes
D'autre part l'IR et l'UV ce n'est pas tout à fait la même chose
viewforum.php?f=42

[spica2000]

Pourquoi venir ouvrir un nouveau post ici alors qu'il y a toute une section réservée à l'Infrarouge ?
on y trouve tous les liens et catalogues de cibles intéressantes
D'autre part l'IR et l'UV ce n'est pas tout à fait la même chose
viewforum.php?f=42

Parce que je ne me rappelais plus qu'il y avait une section dédiée.
@clouzot Mr l'Inspecteur, sauriez-vous remettre ce post dans la bonne rubrique?

Non les IR et les UV c'est pas la même chose bien sûr, puisqu'ils siègent aux antipodes du spectre. Deux points communs cependant: les deux ne semblent pas très développés dans le monde amateur en CP et les deux sont invisibles.

Peut-être il conviendra de dissocier. On verra. Pas sûr que la partie UV ait du succès. Mais pas sûr non plus que les motivations et le matériel (à part les filtres) soient très différents.

[spica2000]

Je remets ici ma première manip dans l'IR qui combine dans un GIF une image de M42 en visible prise avec une caméra ASI2600MM et une vue du coeur en IR pass sous les 850nm avec une caméra QHY5III200M à base de capteur SC2210.

[spica2000]

Deuxième salve d'essais avec le capteur IMX585 refroidi de chez Player One (caméra Uranus M pro), fraîchement arrivée avec sa roue à filtres et équipée de filtres IR entre autres:
filtres ASTRONOMIK:

1) IR pro Planet BP642 (filtre passe bande 650-850nm, incluant donc le Ha, le SII et le proche IR jusqu'à 850nm)
2) IR pro Planet IR742 (filtre passe bas sous les 742nm, excluant donc le Ha et le SII et laissant passer tout l'IR sous 742nm).

Tout au gain 220.
Pris au milieu des lampadaires. Sans lune.
Beaucoup de vent et donc mauvais seeing.
Guidage en IRpass850nm.

Une première photo avec traitement de l'histogramme sous PS: M82 au BP642 en 38x60s:

On commence à deviner les extensions rouges. Faudrait pauser plus longtemps mais avec le vent pas trop possible.

Ensuite des photos en VA, save as seen de SC toutes avec le filtre IR pass 742nm:

M101 en 25x60s

M64 en 6x60s

M51 en 18x60s

M16 en 51x10s

[ouki]

C'était surtout la spécialité de casper le fantôme , mais il n'est plus là après 4 années d'études et de publications il s'est rendu compte que ces spectres astro ben ça n'intéresse......... personne Donc a quoi bon persévérer......utopie....... chimère.........

Charge aux nouveaux explorateurs des spectres invisibles de partir dans cette aventure effectivement pas grand chose de dispo en tout cas au niveau amateur.




Te souhaitant bien du courage dans cette quête.

(Ne pas rester focaliser Que sur les galaxies hein )

[spica2000]

@ouki allez c'est parti.

NGC4631 dite la baleine au 200F4.6 avec l'IMX585.

Plusieurs particularités pour cette photo:

1) seulement 10 poses de 1 minute pour chaque couche (luminance, rouge, vert, bleu). Ce qui est ridicule en astrophoto et pourtant.
2) c'est pris en pleine ville entre deux lampadaires
3) la luminance est faite en full spectrum et non avec un filtre UV IR Cut comme c'est coûtume
4) la couche rouge n'est pas faite avec un filtre rouge standard mais avec le filtre Pro Planet BP642 normalement réservé au planétaire. Il ouvre au Ha et ferme dans le proche IR à 850nm.

[Opmc73]

@ouki allez c'est parti.

NGC4631 dite la baleine au 200F4.6 avec l'IMX585.

Plusieurs particularités pour cette photo:

1) seulement 10 poses de 1 minutes pour chaque couche (luminance, rouge, vert, bleu). Ce qui est ridicule en astrophoto et pourtant.
2) c'est pris en pleine ville entre deux lampadaires
3) la luminance est faite en full spectrum et non avec un filtre UV IR Cut comme c'est coûtume
4) la couche rouge n'est pas faite avec un filtre rouge standard mais avec le filtre Pro Planet BP642 normalement réservé au planétaire. Il ouvre au Ha et ferme dans le proche IR à 850nm.

NGC4631-T3.jpg

C'est.beau

[spica2000]

Quelques premières comparaisons d'obervations dans différentes plages de longueurs d'ondes.

La cible est M66 (choisie complètement au hasard).
Toutes les prises sont faites au gain 220 en 10x60s avec l'IMX585 mono (refroidissement coupé car j'avais oublié de le mettre en route).
On part de stack pré-traités sous SC sans étirement.
Puis une normalisation sous SIRIL et un étirement d'histo commun à toute la série, histoire de tenter de comparer des choses comparables.

On commence par une vue zoomée avec un traitement BXT et NXT avec full spectrum (aucun filtre, pas même un filtre clair car qui absorberait quand même des UV et de l'IR), le classique UV IR CUT, un BP642 (passe-bande 650-850) et un IR742 (passe bas dans l'IR au delà de 742nm).
C'EST UN GIF. FAUT CLIQUER DESSUS.

[spica2000]

On continue avec des prises telles qu'elles sont vue en VA (le strech est fait sous SIRIL et non SC pour avoir un étirement comparable sur toute la série, mais sinon c'est du bio garanti):

Comparaison UV IR CUT avec FULL SPECTRUM:

Comparaison UV IR CUT avec BP642:

Comparaison UV IR CUT avec IR742:

[spica2000]

Alors que dire de ces premières comparaisons?

Comme le disait @ouki, on a sensiblement plus de signal un FULL SPECTRUM qu'en UV IR CUT, particulièrement pour le halo galactique. Mais aussi sur certaines étoiles. Les bandes de poussières sont moins bien définies, ce qui est logique.
La bonne surprise c'est que la différence de résolution avec l'IR CUT, si elle reste sensible n'est quand même pas catastrophique malgré le faible diamètre de 200mm.
Dans l'IR entre 650nm et 850nm, le signal est particulièrement élevé pour cette cible et compte-tenue de la courbe de réponse de la caméra IMX585.
Sous 750nm c'est bien plus faiblard, notamment parce que la courbe de QE s'effondre rapidement sous les 700nm.
On voit néanmoins que certains astres se trouvent renforcés avec les filtres IR, ce qui peut être le cas d'astres émettant principalement en IR mais aussi d'astres lointains dont l'émission est décalée vers le rouge à cause de l'expansion de l'univers.
A regarder les étoiles, les vues dans l'IR ne sont pas si empâtées que ça.
Les bandes de poussières sont moins définies bien sûr, ce qui peut s'expliquer par deux phénomènes: soient elles émettent en IR et/ou elles sont plus transparentes en IR alors qu'elles sont opaques dans le visible.

Si l'on devait conclure:
Ben c'est qu'il est trop tôt pour conclure. Il faut continuer les comparaisons, notamment sur d'autres galaxies et aussi d'autres classes d'objets (mais on est en pleine saison galactique alors ça attendra).
Et il faut donc plus de moyens. Notamment pour savoir si l'IR apporte quelque chose d'intéressant à la couche Ha.
Une commande d'un filtre Ha est d'ailleurs en cours pour satisfaire cette curiosité avec en perspective des comparaisons Ha / Ha+IR proche.
Pour les galaxies, ça semble intéressant de mixer une luminance avec du FULL SPECTRUM pour le halo et en UV IR CUT pour les zones de poussières quand il y en a. Sinon pourquoi pas rester en full spectrum.
Aussi c'est sympa de ramener sur le devant de la scène des astres rouges qui émettent dans l'IR.

[ouki]

refroidissement coupé car j'avais oublié de le mettre en route

Alors ça c'est bien dommage car j'ai trouvé sur tes images des bidules sympathiques mais j'ai peur que ce soit des pixels chauds as tu fait une soustraction de darkS ? (Je pense que non vu que pas de refroidissement enclenché. ?.....)

Ne te focalise pas sur la galaxie cherche des machins qui apparaissent au 742 je dis ça. .... je dis rien

[ouki]

Je confirme au 642 également pas mal de machins

[spica2000]

@ouki les darks étant frelatés, il y a possiblement des pixels chauds. Néanmoins on voit clairement des étoiles qui pète sous 742nm. D'autres entre 650 et 850nm.

Je ne compte pas me contenter des galaxies. Il y a juste que c'est la pleine saison galactique donc j'en profite. Enfin, quand la météo veut bien.

[ouki]

Néanmoins on voit clairement des étoiles qui pète sous 742nm

Ben voila c'est ce que casper appelle l'effet perceuse

Je ne compte pas me contenter des galaxies

OK aladin lite est ton ami pour vérifier les galaxies sur M66 tu t'en sort bien choisir allwise (même si c'est en spectral lointain)
https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLit ... SE%2Fcolor
Vérifier sous 2xmass mais c'est crado https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLit ... SS%2Fcolor

Et enfin vérifier sous Sptizer t'as de la chance avec m 66
https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLit ... ER%2Fcolor

Par contre l'image siril me semble a l'envers c'est super chiant pour chercher .

Mon petit doigt me dit qu'il serait p'et intéressant d'aller balader vers galaxies en interaction collision ah au fait l'escargot de mémoire M 51 devrait être un cible de choix pour une analyse spectrale complète une série totale t'as dû prendre un 850 je présume .

Parallèlement je t'invite a faire un petit exercice, prends ton 742 et débrouille toit pour te le mettre sur un œil.
Tu vas vite comprendre que le monde de l'invisible c'est très relatif (reste environ 60 nano dans le visible ) mais tu vas comprendre que ta cam est très puissante.

Avec ton 742 sur ton œil pour le fun regarde la végétation en plein soleil .
Le truc marrant c'est que ça fonctionne avec un appareil photo/smartphone avec ir cut donc coupure a 700 plus un filtre démarrant a 742 comme quoi

Ah j'oubliais ne pas oublier de consulter sous AladinLite la bande vers la gauche GALEX GR6_7 https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLit ... _7%2Fcolor

A plus

[spica2000]

La météo étant favorable, je poursuis les expérimentations savoyardes avec les filtres IR.
D'abord un GIF (faut cliquer dessus) qui permet de voir les différences de signal avec différents filtres.
Comme d'hab, les 4 prises sont traitées de la même manière: normalisation, même histogramme pour chacun et même temps de pose à savoir 40x30s avec Newton 200F4.6 à l'IMX585mono.
Tout le monde est passé à la moulinette BXT avec les même paramètres.

[spica2000]

Viens alors l'idée d'assembler tout ça de manière particulière et qui donne un résultat sympa.
Voici une M51 spéciale avec un filtre bleu pour la couche bleue. Jusque là rien d'original.
Les autres couches par contre sont faites avec des filtres habituellement réservés au planétaire.
La couche verte est faite avec un filtre rouge profond (BP642) 650-850 qui choppe donc le Ha et le SII entre autres.
La couche rouge est dédiée à l'infra-rouge proche sous 742nm avec un filtre IR742.
Bref un détournement de la palette Hubble en quelque sorte, la résolution en moins malheureusement.
La luminance est un infâme mixage 75% full spectrum + 25% IR CUT.
Temps de pose identiques pour chaque couche: 40x30s.
Newton 200F4.6 et IMX585 mono.
Traitement SIRIL+PS+BXT

[spica2000]

l'image non croppée:

[Fabiolat74]

tres jolie escargot avec pleins de details

[spica2000]

Une petite manip sur NGC925: comparaison full spectrum / UV IR CUT.

Faut cliquer sur l'image pour déclencher l'animation.

C'est pris au newton 200F4.4 avec la caméra Uranus M Pro.
La full (sans filtre donc): 77x60s
Avec le filtre de luminance Astronomik L2: 71x60s
Pris en ville avec des lampadaires pas bien loin.

[clouzot]

Une petite manip sur NGC925: comparaison full spectrum / UV IR CUT.

comp-ngc925-FULL-L2.gif

La preuve s'il en fallait qu'on se prive de pas mal de choses en coupant les IR. Réflecteurs (*) de tous les pays, unissez-vous

(*) pour les réfracteurs, ça va être plus difficile de jouer la convergence (des luttes)

[spica2000]

@ouki encore une manip qui pourrait t'intéresser.

Alors que peut-on en dire ?

Plus de signal dans la full, notamment dans le halo.
Mais aussi des détails qui apparaissent sur la FULL ( voir le détail au centre du crop ci-dessous).
Un peu moins de contraste évidemment dans les zones de poussière puisqu'on ramène sans doute un peu d'IR des zones sombres.
L'inconvénient de travailler sans filtre sur un réflecteur est la perte de résolution instrumentale à cause des infra-rouges qui est encore assez sensible sur les diamètres modestes comme le T200 utilisé ici. Mais là surprise, grâce à bXt on peut rattraper la perte de résolution entre FULL et IRCUT, du moins sur un réfracteur d'au moins 200mm. Et ça c'est une assez bonne nouvelle.
Dans le cas ci-dessous, bXt arrive même à affiner plus les étoiles de la FULL que de la L2 (un truc que je ne m'explique pas trop, sauf à penser que le logiciel marche mieux avec plus de signal, ce qui semble probable après retour d'expérience avec bXt).

NGC925-L-SL-CROP.gif (385.25 Kio) Consulté 3501 fois