Jump to content
xs_man

Calcul de la durée maximale des captures planétaires

Recommended Posts

-Petite remise à jour, en tenant compte cette fois-ci du critère de Nyquist/Shannon (échantillonnage égal à la moitié du plus petit détail pouvant être résolu par le télescope)-

 

Comme c'est une question récurrante en imagerie panétaire, voici une petite formule pour trouver la durée maximale des captures pour éviter le bougé dû à la rotation d'une planète. ;)

 

On pourrait supposer ce bougé égal au plus petit détail accessible à l'instrument considéré, donc à égal à son pouvoir de résolution.

Mais si on utilise le critère de Nyquist/Shannon, le bougé n'est plus que de moitié.

On suppose aussi que le détail est centré sur le disque (vitesse apparente maximale) .

 

Durée maximale théorique (secondes) pour la capture :

 

T(sec) = 0.5 x (R x 3600 x P) / (Pi x D)

 

R = Résolution Télescope (en secondes d'arc)

P = Période de rotation de la planète (en heures)

D = Diamètre angulaire de la planète (en secondes d'arc)

 

et R = 114/Dt avec Dt diamètre du télescope (en mm)

 

Appli numérique :

Télescope de 200 mm

Jupiter : diamètre 50 sec. d'arc à l'opposition

Période de rotation : 10 heures

Durée maximale théorique : 66 secondes, par turbulence nulle et collimation parfaite.

 

Dans la réalité, on peut allonger ce temps maxi en fonction du seeing (donc de la hauteur des planètes dans le ciel entre autres) surtout pour de gros télescope plus sensibles à la turbulence. Par exemple pour Jupiter très basse cette année et l'année prochaine on peut fortement allonger la durée des captures avec un 200, 2 minutes (soit 2x plus) est par exemple une valeur plus raisonnable... Sauf bien sûr pour ceux qui iront planter le télescope à la Barbade, aux Philippines, en Guyane, en Polynésie, ou en Namibie !

 

Albéric

Edited by xs_man

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut Albéric,

 

sympa ce p'tit calcul ! Je vois qu'il est nettement minoré par rapport aux temps préconisés d'il y a quelques années ! Mon temps maxi était à une époque de 45s pour le C8, j'étais pas si loin...Voici mes p'tits temps d'acquisitions préférés actuels :

- Lune : 2'

- Jupiter : 1' à 1'30

- Saturne : 1 à 2'

- Mars : 4' ( lié au boulot derrière mais je crois que 5 ou 6 minutes ça passe )

Share this post


Link to post
Share on other sites

salut Xs

 

voila un petit guide qui va faire des heureux et qui évitera de se répéter ;)

 

à épingler dans ses favoris de toute urgence !

 

amicalement

Share this post


Link to post
Share on other sites

Valère :

 

Avec un 250, ça donne avec ma petite tabouille :

- Lune : comme elle présente toujours la même face à la terre, c'est simplement

la période de rotation autour de la Terre qui joue (lunaison et déplacement des ombres).

Période : 30 jours = 720 heures

diamètre apparent : 1540 secondes d'arc

T = 123 secondes soit 2 minutes 3 secondes (une surprise pour moi, mais je ne

suis pas sûr que mon calcul soit valable dans ce cas particulier ?)

- Jupiter avec 50 seconde d'arc :

T = 52 secondes, aller 1 minute

- Saturne à 20 secondes d'arc :

Il me semble que sa rotation est de 10 heures,

T = 132 secondes, 2 minutes 11 sec

- Mars, période 24.5 h, prochaine opposition : 15 secondes d'arc

T = 431 secondes soit un peu plus de 7 minutes

 

Donc tes temps sont bien adaptés semble-t'il. ;)

 

Merci GG. :)

 

Albéric

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut à Tous

La formule donne une bonne idée des temps mini mais il faut garder

à l'esprit que sur des détails contrastés d'une planète, la résolution du

télescope est pulvérisée genre division Encke ou rimas lunaires

 

Je me base personnellement sur les chiffres de TL en page 65 d'astrophotographie (qui donne la valeur du bougé)

avec un échantillonnage opti

 

Mais Mister Seeing a toujours le dernier mot

et avec Juju à 30° ce fût très laborieux pour moi (et d'autres)

 

Mars10" jupiter45" saturne20"

1 min 0.02 0.2 0.1

2 min 0.04 0.5 0.2

4 min 0.08 0.9 0.4

8 min 0.2 1.9 0.8

16 min 0.3 3.8 1.6

32 min 0.7 7.5 3.3

 

J'attends Mars avec impatience pour travailler en HR

 

Bon ciel

 

TDO

Club Astro de l'Union

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pour la lune Albéric, c'est en faisant des animations d'ombres lunaires que j'ai évalué ce temps d'acquisition.

Share this post


Link to post
Share on other sites

C'est plus compliqué que cela en fait.

Même si cela influence peu le résultat, ce qui compte c'est la projection du mouvement planétaire sur le diamètre équatorial en 2D (le sinus quoi).

 

Du coup une planète qui "tourne" en 10h, voit un détail passer d'un limbe à l'autre en 5h.

Sur ces 5h le détail va parcourir disons 50" d'arc (diamètre de la planète) mais pas à vitesse constante.

Avec une résolution de 0,5" d'arc (celle du telescope), on doit avoir :

 

=> 0,5" d'arc = sinus(angle)*(50" d'arc /2).

=> angle = arcsinus( 0,5" * 2/50")

=> angle = arcsinus(1/50)

=> angle = 1,15 degré

 

En combien de temps la planète parcourt-elle 1,15 degré sur les 360° de sa rotation ?

On suppose que la rotation est à vitesse constante ;)

=> 1,15 / 360 = 3,2 millième de tour

Ce qui représente en temps de rotation ...

=> 0,0032 * (10h * 60'/h * 60 "/') => 115 secondes.

 

C'est le temps de parcours d'un détail pour sur 0,5" d'arc au passage du méridien.

 

Par contre, on a pas pris en compte Nyquist là dedans et on devrait diviser par deux la résolution (donc peu ou prou le temps de parcours, donc le temps de capture) soit 57" environ.

Si le détail n'est plus au méridien, le temps s'allonge nettement bien sur. On le retrouve sur jupiter où la GTR semble mettre un temps fou à se lever, mais passe le méridien "à fond les gamelles" !

 

Par contre pour la lune, c'est un peu particulier vu qu'elle présente toujours le même visage (la période autour de la terre égale celle autour de son axe). Donc pour ce cas précis, il ne devrait pas avoir de temps limite pour distinguer un détail. Par contre le mouvement d'une ombre là oui cela peut compter ou encore prendre en compte la libration, mais cela semble nettement plus compliqué !

Edited by patry
Calcul avec 50" de diamètre

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut Marc,

 

J'avais bien précisé les hypothèses de départ :

 

- On suppose ce bougé égal au plus petit détail accessible à l'instrument

considéré, donc à égal à son pouvoir de résolution.

Si on ajoute le critère de Nyquist en plus, on divise tout par deux.

Dans ce cas sur Jupiter avec un 400 mm, on a 33 sec / 2 soit 16 secondes !!!!

A 10 images/secondes, max 160 images seulement !! :b:

 

- On suppose aussi que le détail est centré sur le disque (vitesse apparente maximale).

Ce sont ces détails qu'il faut considérer vu leur vitesse apparente maximale.

 

 

La formule donne une bonne idée des temps mini mais il faut garder

à l'esprit que sur des détails contrastés d'une planète, la résolution du

télescope est pulvérisée genre division Encke ou rimas lunaires

 

Oui c'est vrai.

 

Après il faut rester réaliste, l'influence néfaste du seeing permet d'allonger ces valeurs. Et c'est bien pratique pour les gros télescopes !

 

Albéric

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut à Tous

Effectivement le Seeing joue toujours les trouble-fête mais je suis partisan d'échantillonner selon Nyquist-Shannon et une large ouverture

augmente le flux en permettant des poses rapides

Les ouvertures >250mm sont un bon compromis entre obstruction/PS/Flux et la limite haute (argent mise à part) est fixée par les conditions sur le terrain

 

Mais sur une planète comme Jupiter à 30°, il n'y a pas de miracle (même pour

le 1M du Pic)

 

Je vais suivre avec intérêts les images des Wastrams de Mars où les images

seront à la hauteur de la planète

Les bonnes conditions sont réunis avec un Tp de 4 min et une wcam à 0° et

ce challenge est passionnant à réaliser qq soit le diamètre du scope

 

En attendant le réveil du soleil où les HRistes de WA font nous fournir des images avec une réso avoisinant la réso de base de l'HST

 

Je profite de ce post pour souligner en autre le travail des HRistes de WA et surtout les remercier pour les explications fournies avec leurs photos

 

Bon ciel et surtout bonne collim à Tous

 

TDO

Club Astro de l'Union

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut Albéric,

 

*Hors sujet (;))*

je t'ai mis une .fit si ça t'intéresse dans mon post sur la lune.

Share this post


Link to post
Share on other sites

J'ai remis à jour le petit calcul en incluant le critère de Nyquist/Shannon pour éviter toute confusion.

 

Albéric

Share this post


Link to post
Share on other sites
-Durée maximale théorique (secondes) pour la capture :

 

T(sec) = 0.5 x (R x 3600 x P) / (2 x Pi x D)

 

dis Albéric, ton 2*Pi*D, ce ne serait pas plutôt un Pi*D (ou un 2*Pi*rayon), par hasard ? ;)

 

Puisque c'est la période de rotation de la planète par rapport à l'observateur qui compte, pour la Lune ça ne marche pas puisqu'elle ne tourne pas par rapport à l'observateur. Là, c'est effectivement l'avancée ou le recul des ombres qui entre en jeu, et qui dépend énormément de la position de la région visée par rapport au terminateur, ça peut aller très lentement ou très vite. Mais même dans ce cas, ça ne va pas provoquer un flou comme pour une planète, on va juste mélanger des images avec un éclairage un peu différent, ce qui n'est pas forcément grave ni même visible sur le résultat final.

Share this post


Link to post
Share on other sites
dis Albéric, ton 2*Pi*D, ce ne serait pas plutôt un Pi*D (ou un 2*Pi*rayon), par hasard ? ;)

 

Glouppssss, j'ai refait le petit raisonnement niveau Lycée, oui, la honte, dur de vieillir... :be:

Finalement mon calcul de départ était bien le bon avec un raisonnement erroné. Nyquist était inclu d'office à cause de ce facteur 2 en trop.

Merci Thierry, comme personne ne m'avais contredit, je n'avais pas revérifié !;)

 

Puisque c'est la période de rotation de la planète par rapport à l'observateur qui compte, pour la Lune ça ne marche pas puisqu'elle ne tourne pas par rapport à l'observateur. Là, c'est effectivement l'avancée ou le recul des ombres qui entre en jeu, et qui dépend énormément de la position de la région visée par rapport au terminateur, ça peut aller très lentement ou très vite. Mais même dans ce cas, ça ne va pas provoquer un flou comme pour une planète, on va juste mélanger des images avec un éclairage un peu différent, ce qui n'est pas forcément grave ni même visible sur le résultat final.

 

C'est vrai qu'ici on ne considère pas le cas très particulier de la Lune, juste les planètes.

 

Albéric

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bonjour Albéric,

 

Pourquoi R=114/D et non pas 120/D comme je le vois partout. Peut-tu préciser l'utilisation du critère de Nyquist/Shannon?

 

Merci

 

broxot

Share this post


Link to post
Share on other sites

Merci Albéric pour le rappel de cette formule très utile.

 

Je t'offre une simplification :

 

T(s) = (410400 x P) / (Dt x 2 x Pi x Da)

 

avec

 

P = période de rotation de la planète (h)

Dt = diamètre du télescope (mm)

Da = diamètre apparent de la planète (")

 

;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Salut à Tous

A la lecture des derniers posts, on sent bien la pression monter

avec l'opposition de Mars

Je voulais ajouter que le critère de N/S de 1/2 est valable pour le monochrome et est un minimum car (au risque de me répéter) le contraste va pulvériser le PS genre division Encke ou rimas lunaires

 

---Rima marius (copernic) 0"45 est déjà accessible avec un C8---

 

(Pour mémoire, le PS dépend de la longueur d'onde pour un diamètre donné)

 

Pour en revenir à cette belle opposition de Mars, toutes les conditions sont réunies pour de belles images HR ........affaire à suivre donc

 

Bon ciel et et surtout bonne collim

 

TDO

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.