Photometrie (Coups de gueule suite)

[etmo]

Bonjour à tous et à toutes !

 

Photométrie avec un EOS 350D

 

Introduction « Coup de gueule suite »

 

Ce sujet répond au forum coup de gueule. Forum qui n’a pas laissé indifférent beaucoup de monde. http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=11675

Désolé pour ceux qui croient que la partie scientifique de l’astronomie est réservée au seul professionnel et pensent que le matériel amateur n’est pas adapté ou dans le cas contraire qu’il coute très cher. Il faut dire que les vendeurs et les revues nous rabâchent de belles photos et occultent presque complètement les travaux de type scientifique.

Le sujet ne doit pas être accrocheur. Et pourtant, les variables à faibles amplitudes et à courtes périodes peuvent être surveillées avec un matériel proche de la photo planétaire. Dans ce dernier cas, une webcam noir et blanc modifiée et équipée d’un filtre type V Bessel est suffisante.

La monture ne doit pas être très précise. Au contraire, une petite dérive permet de compenser une partie des défauts de la matrice du capteur. La mise au point est beaucoup plus simple car il faut une légère dé-focalisation pour obtenir une plus grande précision dans la mesure.

La qualité optique n’est pas un problème non plus.

Bref quand le ciel n’est pas top et le matériel moyen, l’étude de certaines variables est possible, mais la photo planétaire ne l’est plus.

Seuls la rigueur du mode opératoire et du traitement ont de l’importance. Cette discipline pourtant très utile n’est pas très développée en France : pour preuve aucun importateur ne vend les filtres type Bessel pour la photométrie, il faut les faire venir des U.S.

La recherche de nouveaux corps n’est pas non plus réservée aux seuls télescopes automatiques. Que représentent 200 télescopes ? De plus le traitement des données reste long et fastidieux. Même si les universités réalisent une partie du traitement pour venir en aide au professionnel, ce travail a des limites. Par contre quand on regarde sur le net, on remarque que les amateurs pratiquant ce type d’activité ne sont pas nombreux. Manque d’info ? Ou de motivation ?

 

Permettez-moi de vous présenter mes travaux sur les variables de l’A.F.O.E.V.

 

http://cdsweb.u-strasbg.fr/afoev/

 

Le matériel utilisé :

• La monture :

est de type GOTO. Bien que cette option ne soit pas obligatoire elle permet un bien plus grand nombre de prises que la recherche manuelle.

• L’optique :

Un newton 200/800 de vixen + correcteur de champ. Ce dernier n’est pas très utile car nous verrons que le défaut de coma est masqué par une image dé-focalisée.

• Filtre :

Type V Bessel. Ce filtre est spécifique à la photométrie, il est le plus utilisé. Son avantage est la bande passante proche de celle de l’œil. Donc les mesures prises avec ce filtre peuvent être comparées avec les observations faites en visuel. Sans filtre les variables de type Mira présentent une magnitude plus forte, leur rayonnement dans le rouge est très important et notre vision nocturne n’est pas sensible à cette couleur. Avec un Canon EOS, l’alternative est d’utiliser les capteurs verts uniquement, mais la bande passante n’est pas exactement la même, idem pour le filtre V du RVB.

• La camera :

Un EOS 350D avec une télécommande manuelle. Bien que la matrice RVB pose un problème, on verra que la dé-focalisation permet de faire des mesures avec une précision de 0.1 magnitude au moins.

 

Les logiciels :

Les outils fournis par CANON : ZoomBrowser EX pour la prévisualisation des photos et le logiciel de capture de photo en direct.

Iris : pour le traitement et la photométrie d’ouverture.

Office Excel : pour la gestion des listes des variables et l’enregistrement des observations.

ASCOM Platform: lecture de la liste des variables à observer et pointage automatique. Ce dernier logiciel gratuit est parfaitement adapté à ce type de travaux.

http://ascom-standards.org/index.html

• • La préparation des observations :

Pour cette étape un tableur est très utile.

 

 

Le tableau proposé est complété au fur et à mesure des observations. Chaque mois, les nouvelles constellations sont enregistrées avec leurs variables. Les deux premières colonnes calculent en décimal les Ascensions et déclinaisons à viser, ensuite la saisie du nom, de la constellation et des coordonnées de la variable.

Des écarts peuvent être saisis si la variable est très excentrée par rapport au champ d’étoiles à photographier.

La colonne choix permet de faire une sélection spécifique avec la commande « trie » d’Excel. La hauteur est calculée en fonction de la longitude, de la latitude du lieu d’observation et de l’heure locale.

 

Les paramètres suivants sont lus par un script qui pilote la plateforme ASCOM du télescope :

• Tempo: durée des prises pour chaque variable,
  
• Début: représente la première ligne qui sera dans le champ des variables,
  
• Fin: dernière ligne lue,
  
• Date: date de l’observation,
  
• Stop: mettre à 1 pour que le script fonctionne. La valeur 0 arrête le script en cours d’exécution,
  
• Latitude et Longitude: coordonnées du lieu d’observation.
  
• Décalage: décalage entre TU T local,
  
• Scope: nom du télescope à piloter par la plateforme Ascom.

Procédure automatique :

La monture doit être mise en station et le « goto » doit bien sur être initialisé sur des étoiles de références proches de la zone à viser. Il faut installer la plateforme Ascom et les drivers spécifiques à votre monture. La mise au point faite, il ne reste plus qu’à mettre l’appareil photo en rafale avec des poses de 30 secondes. Après le tri et la sélection des variables (Paramètre début et fin), on lance le script « GotoScope.vbs » dans l’explorer de windows.

 

2. La mise au point et réglages

 

Après plusieurs essais, je constate que l’EOS doit être sur 200 Iso, le temps de pose à 30 secondes et le télescope étant ouvert à F/D 4. Une sensibilité plus forte sature les étoiles jusqu'à magnitude 9 augmentant fortement le fond de ciel en milieu urbain.

Je dé-focalise pour que les aigrettes se décalent entre 4 et 5 pixels Sur Zoombrowser (Equivalent 8 et 10 pixel sur le fichier CFA d'iris)

 

 

Ce réglage me permet de mesurer des étoiles de magnitudes comprises entre 8 et 14 sans saturation du capteur et représente un très grand nombre de cibles potentielles.

 

Pour info, je vous présente mon analyse de l’incidence de la matrice de Bayer sur la précision des mesures.

 

Apres modélisation sur autocad de la matrice et d’une étoile dé-focalisée sur 5 pixels de diametre, j’ai vérifié l’écart théorique sur la mesure en fonction de la position de l’étoile.

 

 

Le graphe suivant indique les écarts de mesure.

 

 

 

On constate que cette valeur varie avec une période de un pixel : logique avec un EOS puisqu’un pixel sur deux capte le vert (avantage de l’EOS qui fonctionne avec une Matrice type RVBB). Les autres couleurs ont un très faible poids sur la mesure avec le filtre vert. Les valeurs en intensité varient de 19.15 à 19.65 soit 2.5% d’écart, le pixel de l’étoile étant à 1 au maximum sur le model théorique. Cette erreur est encore en partie compensée par la dérive de la monture. (Un pixel = 1.40’’) Bref pour une mesure avec une précision de 0.1 magnitude sur les étoiles de référence, l’outil est suffisamment précis. Si vous réduisez le diamètre des étoiles, vous gagnez en détection mais attention à la précision.

 

Le traitement :

 

Vous visualisez les photos avec ZoomBrowser EX.

Les Photos prisent pendant le déplacement entre chaque étoile sont supprimées.

Les autres sont sélectionnées et traitées dans IRIS : conversion en fichier CFA, retrait offset plus dark, division par un flat, addition des prises (entre 3 et 5 photos par variable) et uniformisation du fond soit par binning ou par conversion noir et blanc des fichiers CFA. Pour le traitement, je vous invite à voir les tutoriaux IRIS. http://www.astrosurf.com/buil/iris/iris.htm

Faites attention Iris travail en 16 bits par contre l’EOS est en 12bits, il faut donc tenir compte de ces paramètres pour vérifier la saturation du capteur sur certaines étoiles. Ensuite, mesurez par photométrie d’ouvertures la magnitude. On sélectionne deux étoiles très proches en magnitude de notre variable pour déterminer la constante.

 

http://cdsweb.u-strasbg.fr/afoev/cartes/carteb.htx

 

Et enfin mesurez la variable.

 

Voir le tableau ci-joint. (Comptez 3 à 4 heures de traitement pour 20 variables.)

 

 

Conclusion :

 

L’observation de variable en photométrie est possible avec un cout plus faible que la photo classique. On gagne en précision et en magnitude par rapport au visuel.

Pas d’autoguidage, pas de CCD nécessaire, seul le filtre V Bessel est obligatoire pour une bonne mesure.

Le GOTO est par contre d’une très grande utilité.

Les logiciels utilisés sont gratuits sauf excel. Open Office peut le remplacer, mais je n’ai pas fait de test avec la plateforme Ascom et le VBscript.

Pour les variables à faible amplitude, un petite CCD ou une Webcam NB modifiée est préférable. http://www.aavso.org/observing/programs/ccd/

Dans ce dernier cas, le nombre étoiles à surveiller étant plus faible, le GOTO n’est pas utile.

A vous de choisir votre cible en fonction de votre matériel : les possibilités ne manquent pas. Remarque : sans APN, il vous reste encore vos yeux, du papier, un crayon pour faire le même travail.

 

 

Bon ciel !

 

Etienne

[etmo]

Un petit oublie, le lien vers le scripts et les tableaux Excel :

 

http://etmor.free.fr/variable/astronomie.zip

 

Creer un répertoire "C:\astronomie\" et décompresser le ZIP :p

 

Etienne

[Kepler67]

Excellent travail Etmo

Perso, c'est comme ça que je conçois aussi l'astronomie d'amateur : avec un programme de recherche comme le tien par exemple !

Perso je suis aussi intéressé par les variables. On pourrait prendre contact tous les deux.

 

Cdlt,

 

Kepler67

[etmo]

Est tu un membre de AFOEV? Pas de probleme envoi un mail pour l'adresse MSN merci.

[Kepler67]

ReSalut Etienne,

 

Non je ne suis pas membre de l'AFEOV, mais j'envisage à court terme de me lancer dans l'étude des variables, et je pense que tu pourrais m'aider à faire mes premiers pas dans ce domaine.

Mon compte MSN -> spock67@hotmail.fr

 

Cdlt,

 

Kepler67

[etmo]

Kepler 67, l'invitation MSN est transmise. Quand tu veux, le soir de preference.

[mmi]

Bonjour Etienne,

 

Sujet passionnant, je pense comme la spectro me lancer sur ce domaine, en fouillant pour en apprendre un peu plus, j'ai vu des instruments comme le SSP3 d'optec, qu'en penses-tu ?

 

Merci et bonne année 2007 avec plein de santé et de recherche :-)

 

Astroamicalement

Michael

[etmo]

Bonne Année Michael

 

Pour la spectro, je n'est pas d'avis à te donner, je pense que tu connais le site de "C. Buil" et "Aude". Le SSP3 est bien un photometre avec lequel il faut utilisé des filtres. Par contre, je ne connais pas ses spécificités techniques. Je pense que les tolérances de visé sont réduites de plus caméra ccd est plus polyvalente. Le tous est de trouver les filtres spécifiques à la photometrie. Pour ma part, je n'utilise qu'un filtre V Bessel. Se filtre étant proche du visuel les mesures en magnitude absolu peuvent être prises en compte plus facilement par AFOEV et AVVSO. La photometrie non filtré n'est utlilisable que pour la detection de minima ou maxima sur des variable à courte période car la mesure en magnitude absolu est imposible.

 

Regarde également la discution plus récente et ces liens :

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=15886

 

Etienne

[etmo]

Bon apres lecture du lien suivant :

 

http://www.starlightccd.com/prodserv/optec/photometers/ssp3.htm

 

Ces un systeme complet pour la photometrie. Par contre la possibilité d'automatisé des mesures ne me semble pas simple (à voir). Par contre, une roue à filtres, une CCD et un focuser sont pilotables par ordinateur.

[Space]

Etmo tu t'intéresses à la mesure des supernovae ou à leurs recherches ?

 

Amicalement,

Quentin:hm:

[schneiderj]

Etienne,

 

voici un nouveau message enflammé !!!

Mais comme je te l'ai déjà dit, je trouve que nous n'avons pas assez de nuits pour pouvoir travailler. Regarde depuis début décembre nous avons eu droit à seulement 3 ou 4 nuits de ciel à peu près clair. Même si le suivi d'étoiles variables dont la période est courte est interressante, que faire avec seulement 2 ou 3 points sur un mois ? Ou alors il faut des variables dont le cycle est vraiment très court...

 

Et puis pour l'instant je prends un réel plaisir à essayer d'obtenir des images du ciel profond et à les montrer autour de moi.

A moins qu'il ne soit possible de mettre un 3eme instrument à large champ sur ma monture et à le dédier à la photométrie .

 

Merci de me faire part de tes commentaires,

Jean-Marie

[etmo]

Etienne,

 

voici un nouveau message enflammé !!!

Mais comme je te l'ai déjà dit, je trouve que nous n'avons pas assez de nuits pour pouvoir travailler. Regarde depuis début décembre nous avons eu droit à seulement 3 ou 4 nuits de ciel à peu près clair. Même si le suivi d'étoiles variables dont la période est courte est interressante, que faire avec seulement 2 ou 3 points sur un mois ? Ou alors il faut des variables dont le cycle est vraiment très court...

 

Et puis pour l'instant je prends un réel plaisir à essayer d'obtenir des images du ciel profond et à les montrer autour de moi.

A moins qu'il ne soit possible de mettre un 3eme instrument à large champ sur ma monture et à le dédier à la photométrie .

 

Merci de me faire part de tes commentaires,

Jean-Marie

 

Jean-Mairie Bonne Année,

 

Le message n'est pas nouveau, il est simplement remonté à la surface avec l'intervention de "mmi" (regarde les dates).

 

Par contre avec 2 ou 3 nuit par mois les variables de type MIRA sont accessibles, car leur longue périodes et leur régularité permet de faire des observations très espacés. De plus on observe en équipe partout dans le monde. France, Belgique, Espagne, Japon Etc... En visuel et en CCD

 

Lorsque les nuits ne permettent pas de faire de la belle photo en ciel profond, pleine lune, léger voile nuageux. Le télescope peut être posé sur le balcon en ville et faire de la photométrie. Les mesures de faibles étoiles seront moins précise mais elles auront le mérite de rendre le télescope très utile et surtout d'existés. De plus ça apport plein de chose au niveau personnel. Je ne suis pas un electron libre mais ils est vrais que nous sommes pas nombreux. Alors avis au amateurs.

 

Pour le champ : 1° ² est parfait (Soit une EOS 350 ou 400 sur une focal de 800 à 1000mm). Avec un teleobjectif de 200mm on obtient de bon résultat aussi

Etienne

[etmo]

Etmo tu t'intéresses à la mesure des supernovae ou à leurs recherches ?

 

Amicalement,

Quentin:hm:

 

Bonjour Quentin,

 

Pas de photometrie sur les supernovaes. Ces recherches ne font pas l'objets de grand programme de collaboration avec les Atro-prof. Par contre les novea qui sont elles récurantent font l'objet d'une surveillance visuel et CCD.

 

voir l'AFOEV, AAVSO et Aude":fart:

 

http://cdsweb.u-strasbg.fr/afoev/

 

http://www.aavso.org/

 

http://astrosurf.com/aude/

[mmi]

Merci Etienne,

 

Pour la spectro, je suis déjà en cours depuis quelques temps ainsi qu'en radioastro sur le soleil, tu peux faire une recherche avec mon pseudo sur Astrosurf, tu y trouveras certains de mes posts.

 

Pour la photométrie, je suis très preneur de méthodes, d'infos, d'ailleurs merci pour ton boulot.

J'avais repéré le SSP3 suite à des recherches sur le net, j'ai actuellement une ATIK 16HR, le ccd est un sony interligne et à priori en lisant pas mal de trucs là encore sur le web j'avais vu que ce n'était pas idéal, pour le filtre Bessel je vais en commander un.

 

Allez je vais télécharger ce que tu nous as mis en ligne.

 

Bonne fin de soirée

 

Michael

[etmo]

MMI,

Tous dépends de ton idéale ! Une caméra CCD si tu l’utilise sur des cibles bien choisis donne des résultats précis avec un bon mode opératoire. J’ai obtenues des mesures à +-0.04 magnitude sur l’étoile IP Peg lors de sa dernière irruption, pourtant ma Starlight est une caméra couleur. Il faut adapter la FWHM (Supérieur 3 pixels) et le temps pose pour obtenir des pixels non saturés mai avec un niveau de signale fort. Le choix des étoiles de références est important aussi. On considère qu’une étoile de référence ou le total des étoiles de références doivent avoir plus de 100000 pas codeur. Une valeur de 40000 à 100000 pas codeur sur une mesure de variable permet d’obtenir une bonne précision. Pour le SSP3, je n’ai pas d’avis à te donner, je ne le connais pas !!

Bon ciel

Etienne

[KrisiaMae]

Merci beaucoup pour cette information de qualité

 

 

Simulation pret

[remy gallet]

Fracnchement ça m'interesse beaucoup !

 

En quoi consiste le traitement photométrique ? Les données récoltés seront-elles utiles ?

 

Y-as t-il un temps de pose a respecter ?

On pourrait se rentrer sur Msn car tout ceci m'interesse fortement !

remygallet@hotmail.fr

 

Rémy

[jmarc]

Bonjour,

Oui les données seront utiles

voir le site de l'AFOEV ou de l'AAVSO

Le temps de pose : il s'agit d'être dans la zone de linéarité du capteur pour ne pas le saturé.

Il faut ensuite choisir le temps de pose en fonction de la magnitude a détecter sans sortir de cette zone de linearité.

tu trouveras pas mal d'infos dans la partie l'astro autrement du forum