Une image du soleil PDF Imprimer Envoyer

ATTENTION : NE JAMAIS OBSERVER LE SOLEIL SANS UN FILTRE EFFICACE DISPOSE DEVANT L'OBJECTIF.
PENSER A MASQUER LE CHERCHEUR !
UN FILTRE EFFICACE NE SE TROUVE QUE DANS LES MAGASINS SPECIALISES :
- FILTRE PLEINE OUVERTURE EN VERRE TEINTE DANS LA MASSE (exemple : Thousand Oaks Optical) OU
- MYLAR OU ASTROSOLAR, DENSITE 5 soit une atténuation de 1/100.000.

L'activité solaire reprend après le minimum de 2009 et une longue période sans taches en 2010. Maximum d'activité prévu pour 2013.

Pour bénéficier de la meilleure résolution du disque en visible (cet article ne traite pas de l'imagerie en H "alpha") j'utilise un filtre pleine ouverture ASTROSOLAR en densité D5, facile a confectionner et à utiliser.
Lorsqu'on observe le soleil à l'oculaire avec un instrument muni de ce filtre, il apparaît bleuté. Si on dispose d'une caméra (genre "webcam" mais modèle spécialisé pour l'astronomie), on peut saisir les images comme un film de format AVI sur son PC puis le traiter avec des logiciels spécialisés. Ces programmes extraient du film environ 10 à 20 % d'images sélectionnées comme "les meilleures" (nettes, moins de bougé à cause du vent, moins de turbulence, bon contraste, ...). Pour améliorer le contraste et surtout l'opération de mise au point, je dispose devant la caméra un filtre vert n° 58 (foncé) ou n°56.
On peut finaliser l'image traitée avec un logiciel "photo" pour convertir la couleur dominante en jaune.
Enfin, on peut coller sur l'image une grille de coordonnées, permettant de localiser la position des taches en longitude et latitude sur le disque solaire.

Pour ma part j'utilise une lunette de 70 mm  d'ouverture (ZenithStar 70 ED de William Optics) avec un pied de table équatorial motorisé en ascension droite. C'est la version "low cost" mais si on a un meilleur instrument il ne faut pas hésiter à l'utiliser !
J'utilise une caméra ORION StarShoot Solar Sysyem III.
Pour des images détaillées des taches, j'utilise le C8 en pleine ouverture, sans ou avec barlow (selon la turbulence).
Je pose devant l'objectif le filtre Astosolar pleine ouverture et j'installe dans le tube allonge qui ira dans le porte-oculaire la caméra avec son filtre vert devant. Avec cette configuration j'ai le soleil en entier. Pour les détails (taches, facules) j'utilise une lentille de barlow dans laquelle je fixe ma caméra en intercalant un filtre vert. En général j'utilise le n° 58 (foncé) au foyer et le n° 56 (plus clair) avec la barlow qui diminue la luminosité de l'image, à cause de l'amplification.
La meilleure période est le matin mais avec un soleil pas trop bas. Entre 8h00 et 11h00 TU (10h00 et 13h00 locales en horaire d'été). Mais j'ai déjà fait des prises plus tôt ou plus tard (on fait avec son emploi du temps !)

Je pose l'instrument avec son pied devant le soleil en positionnant l'axe d'ascension droite vers le nord géographique (avec un peu d'habitude, une fois qu'on sait où est la polaire par rapport à sa maison on sait où est le nord avec une bonne précision - quelques degrés - même dans une pièce !)
Le PC est démarré, la caméra est connectée au PC, je lance le logiciel de saisie d'images (j'utilise MAXIM DL Essentials, tout simplement parce qu'il a été livré avec la caméra !).
En desserrant les freins je cherche à pointer la lunette vers le soleil en minimisant son ombre portée au sol. Mais ce n'est pas toujours facile, alors je règle la sensibilité de la caméra à une valeur assez élevée et je dirige l'axe de la lunette de sorte que je maximise la lumière affichée à l'écran : assez rapidement on voit quelque chose de rond et saturé. Je bloque les freins de la monture et je met le moteur d'ascension droite sous tension. Je recentre l'image du soleil sur l'écran, avec les commandes de la lunette ou de la monture. Je diminue la sensibilité de la caméra jusqu'à ce que je vois un rond vert (à cause du filtre !) et je peaufine la mise au point pour voir les taches.
Là, ça peut durer un "certain temps" selon la turbulence, les passages de petits nuages (il n'y a plus d'image même si à l'oeil on voit le soleil un peu masqué) : il faut finement régler la mise au point (le crayford qui équipe la lunette est très efficace pour ça !) et la sensibilité de la caméra pour ne pas saturer l'image (diminuer fortement le contraste et le gamma). S'assurer que la caméra réalise bien ses captures à la cadence maximale (pour l'ORION 4SIII c'est 30 images par seconde).
Il faut ensuite caler l'image pour que le nord soit en haut de l'écran. En général on trouve facilement comment orienter sa caméra dans le porte-oculaire pour avoir une image droite (je n'utilise pas de renvoi coudé qui génère une inversion droite-gauche). Pour ma caméra, ça revient à mettre le câble vers le bas, mais ce n'est pas assez précis. Avec les commandes de la lunette ou du moteur, il suffit de caler l'image du soleil au bord de l'écran puis de couper le moteur d'AD : le soleil défile (à cause de la rotation terrestre) et il suffit de régler l'orientation de la caméra pour que ce défilement soit parallèle au bord horizontal de l'écran. Comme ça on sait que le nord géographique (terrestre !) est en haut. En fait c'est approximatif car mon axe d'ascension droite n'est pas forcément bien calé vers le nord géographique ! Un bonne mise en station peut être très profitable, notament avec un instrument déjà calé à poste fixe (ce n'est pas mon cas).
On vérifie la mise au point, on vérifie qu'il n'y aura pas de passage de nuages devant le soleil dans la minute à venir et on lance la capture d'images. Généralement je me contente d'une saisie de 40 à 60 secondes (soit 1200 à 1800 images dans le film). Ca représente de l'ordre du GO sur le DD (s'assurer qu'il y a de la place avant la saisie !) car ma caméra a une résolution de 1,3 Mpix. Il faut prévoir beaucoup plus de place su la caméra tourne plus vite et dispose d'une résolution supérieure (on peut arriver à 10 GO par image !)
Il ne faut pas hésiter à resaisir des images (2 ou 3 fois) en re-réglant à chaque fois la mise au point (c'est le plus important) et la sensibilité / contraste / gamma / luminosité de la caméra.

Pour les détails, je recommence l'opération en extrayant la caméra (attention au filtre : il n'est pas vissable sur ma caméra il faut donc l'intercepter avant la chute fatale !) puis en intercalant la barlow avec son filtre + clair.
Je dois un peu chercher où sont les taches -> mise au point, réglages de la caméra et orientation pour retrouver le nord en haut. Puis saisie (en général 2 images par groupe de taches).

Toute l'opération (montage / démontage compris) peut durer moins d'une heure ! Avec un peu d'entraînement toutefois (attention à la routine : on risque de "zapper" des étapes !).

Puis, après avoir vérifié si les films sont bien sur le DD, on peut démarrer le traitement :

1 - Registax (j'utilise la version 5. La version 4 ne traite pas les films de plus de 800 kO environ) :
Je choisis au début de la séquence une image pas trop mal (elle sert de "référence") puis j'inscris une boîte autour de la tache qui servira de modèle pour le pistage (pas trop petite, la boîte !), je choisis un "critère de qualité" de l'ordre de 80 à 85 % voire 90 % : c'est l'expérience qui guide. Plus le critère de qualité est fort, moins il y aura d'images sélectionnées et plus on fait "remonter" le bruit thermique et électronique de la caméra. L'idéal est d'obtenir entre au moins 50 (je pense que c'est un peu juste) voire 100 à 200 / 250 images sélectionnées après la phase d'alignement. C'est pareil en planétaire.
Pour la finalisation de l'image (ondelettes) j'utilise les filtres "gaussien" et "dyadic". Avec ces choix, le traitement final est situé dans une seule couche ("layer"), généralement la 2. Si on règle l'ondelette de rang 2, il faut mettre l'ondelette de rang 1 au minimum (-5). Attention de ne pas trop forcer (c'est tentant !), l'image doit rester "naturelle". Quand on est satisfait on enregistre l'image obtenue.
On répète cette opération sur chaque film (sauf si un film est manifestement raté : mise au point, nuages, bougé à cause du vent, etc).

2 - IRFANVIEW et GIMP (tous logiciels gratuits "GNU") : me servent à sélectionner la partie intéressante de l'image (on supprime tout ce qui ne sert à rien mais génère du volume de fichiers) puis à "jaunir" ce soleil vert. On peut ajuster la netteté (pas trop non plus) et avec GIMP on peut créer l'image finale avec les détails inclus, les n° des groupes (voir spaceweather.com ou le site de SOHO ou SDO), la date, l'heure, les caractéristiques de la prise, de l'instrumentation, l'âge du capitaine, ... puis enregistrer l'image en JPEG (mais avec la qualité maximale). L'image du soleil entier sur spaceweather (avec le nord en haut) permet de s'assurer de l'orientation de son image solaire.

3 - TILTING SUN : pourquoi s'est-on échiné à caler le nord terrestre en haut de l'image ? C'est pour coller la grille de coordonnées solaires sur cette image (soleil en entier). Le mieux est de suivre le mode d'emploi fourni avec ce logiciel gratuit.

Exemple d'images obtenues pour le soleil du 25 juin 2011 :

Soleil du 25 juin 2011 Soleil du 25 juin 2011 avec grille

 

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