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L ’Astrophotographie avec un reflex numérique
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Bilan Argentique, reflex numérique et caméra
CCD
Mes appareils photos et caméra
Mes optiques
Mes montures
Techniques de prise d’images
Traitement d’images
Quelques photos
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Agentique
AVANTAGES
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Grande surface sensible: 24*36 mm et 60*40mm (moyen format)
Bien adapté aux grands champs stellaires
Possibilité de scanner les négatifs, mais traitement plus limité que les autres
techniques
Prix négligeable
INCONVENIENTS
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Sensibilité dépend de la pellicule
Problème de réciprocité (nécessité de procéder à des traitements chimiques,
hypersensibilisation des films)
Bruit de fond intrinsèque impossible à éliminer
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Astrophotographie APN
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Reflex numériques
AVANTAGES
Taille du capteur: 350D, 300D, D70:23*15mm 5D:24*36mm
 Saisie d’une images couleur en une seule série de poses
 Pas de problème de réciprocité
 Traitement numérique plus poussé comparable à une caméra CCD dédiées
(soustraction bruit de fond et correction vignettage)
 Potentiel intéressant
 Prix raisonnable (surtout sur la marché de l’occasion)
 Possibilité d’utiliser le boîtier en domestique (si le filtre IR n’est pas modifié)
 Facilité d’utilisation (pas nécessaire d’avoir un PC et une source alimentation
importante)

INCONVENIENTS
Absence de système de refroidissement (Peltier)=> plus de bruit électronique.
Limitation du temps de pose
 Moins sensible qu’une caméra CCD
 Présence d’un filtre passe bas IR devant le capteur qui réduit la sensibilité dans
le rouge Halpha (pour accroître la sensibilité dans le rouge, il faut enlever la filtre et
le remplacer par un autre comme un baader IR)
 Verre de visé peu confortable (sauf pour les boîtiers pro)

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Astrophotographie APN
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Caméras CCD dédiées
AVANTAGES
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Plus grande sensibilité
Traitement numérique poussé (soustraction bruit de fond et correction vignettage)
Refroidissement du capteur par cellule Peltier (réduction du bruit qui permet des
temps de pose pouvant aller jusqu’à 1 heure)
Potentiel plus vaste en astronomie (surtout en ciel profond)
INCONVENIENTS
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Capteurs plus réduits pour les premiers modèles: Audine, ST7 KAF400 : 4.6*6.9mm;
ST8 KAF1600: 9.2*13.8mm
Multiplication des séries de poses pour la trichromie
Prix assez élevé (10k euros pour une STL11000)
Nécessité de disposer d’une alimentation conséquente (plusieurs batteries de forte
capacité)
PC indispensable
Plus adapté à un poste fixe
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Astrophotographie APN
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Mes appareils photos et caméra
1996: boîtier Nikon FM2 (mécanique)
 1999: Audine KAF 401 grade 1
 Aujourd’hui: Nikon D70, D100 et Canon 350D
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Astrophotographie APN
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Audine
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Astrophotographie APN
Capteur KAF401
pas d ’obturateur
pas de contrôle de
température
Prix: 600 euros (1999)
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Nikon D100, D70 et Canon 350D
D100

Nombre de pixels: 6.1Mp

Capteur: 23.7x15.6mm

Obturateur: 30s à 1/4000s et
pose B

Sensibilité: 200 à 6400 ASA

Poids: 850 g
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D70





Nombre de pixels: 6.1Mp
Capteur: 23.7x15.6mm
Obturateur: 30s à 1/8000s et
pose B
Sensibilité: 200 à 6400 ASA
Poids: 600 g
Astrophotographie APN
350D

Nombre de pixels: 8,2Mp

Capteur: 22.2x14.8mm

Obturateur: 30s à 1/4000s et
pose B

Sensibilité: 100 à 1600 ASA

Poids: 485 g
7
Mes optiques
Mewlon 250
 Mewlon 180
 CN212
 FS78
 Objectifs Nikon:28 F/2.8, 50 F/1.8, 180
F/2.8, 300 F/4.5, 80-200 F/2.8, 600 F/4

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Astrophotographie APN
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Mewlon 250
Caractéristiques techniques:
 Configuration optique: Cassegrain
Dall-Kirkham
 Diamètre utile: 250 mm
 Diamètre secondaire: 70 mm
 Focale: 3000 mm Rapport F/D: 12
 Mise au point électrique par
déplacement du miroir secondaire
 Longueur du tube optique: 850 mm
 Diamètre extérieur du tube: 280 mm
 Poids: 12.5kg
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Astrophotographie APN
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Mewlon 180

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
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Caractéristiques techniques:
Configuration optique: Cassegrain DallKirkham
Diamètre utile: 180 mm
Diamètre secondaire: 54 mm
Focale: 2160 mm
Rapport F/D: 12
Mise au point manuelle par déplacement du
miroir primaire
Longueur du tube optique: 600 mm
Diamètre extérieur du tube: 210 mm
Poids: 6kg
Astrophotographie APN
10
Cassegrain/newton CN212
Caractéristiques techniques:
 Configuration optique: Cassegrain ou
Newton
 Diamètre utile: 212 mm
 Diamètre secondaire newton: 72mm
 Focale en newton: 820 mm
 Rapport d'ouverture en newton: F/D
3.9
 Diamètre secondaire
cassegrain: 68mm
 Focale en Cassegrain: 2730 mm
 Rapport d'ouverture en Cassegrain:
F/D 12.4
 Poids: 9kg
Mise au point manuelle par déplacement
du miroir primaire
11/05/06
Astrophotographie APN
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Lunette FS78
Caractéristiques techniques:
 Objectif: doublet apochromatique
 Diamètre: 78 mm
 Focale: 630 mm
 Rapport d'ouverture: F/D: 8
 Longueur: 740mm
 Diamètre du tube: 95 mm
 Poids: 3kg
11/05/06
Astrophotographie APN
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Objectifs
600 F/4
300 F/4.5
80-200 F/2.8
180 F/2.8
28 F/2.8
11/05/06
Astrophotographie APN
50 F/1.8
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Montage des objectifs Nikon sur un boîtier
Canon EOS
Le tirage des optiques Nikon est plus long de 2.5 mm par
rapport à celui des optiques Canon. C'est ce qui permet
d'envisager l'adaptation des objectifs Nikon sur les boîtiers
Canon de la série EOS.
Il existe des bagues d’adaptation dans le commerce qui
permettent de réaliser cette conversion.
Bague de conversion Nikon/Canon EOS
350D et l’objectif Nikon 180 f/2.8
11/05/06
Astrophotographie APN
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Mes montures
Caractéristiques EM200b:

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

Type monture allemande
Motorisation intégrée pas à pas double
axe
Viseur polaire intégré précision 2', éclairé
Erreur périodique +/- 5" d'arc, période
8mn
Charge maxi 18kg (sans contrepoids)
Charge optimale 15kg (sans contrepoids)
Poids 16kg + 3 contrepoids 5kg
Alimentation 12Volt DC
Caractéristiques EUREKA 2001:
Le système Eurêka 2001 est conçu pour l'aide
au pointage de tout type de monture
équipée d'encodeurs

Codeurs: JMI AD 8192 pas (2.6’ de
précision)

DEC 11304 pas (1.9’ de précision)

Bases: Messier, NGC et IC
11/05/06
Astrophotographie APN
15
EM10b
Caractéristiques EM10:

Type monture allemande

Motorisation intégrée pas à pas double
axe

Viseur polaire intégré précision 5',
éclairé

Erreur périodique+/- 10" d'arc,
période 10mn

Charge maxi 9kg (sans contrepoids)

Charge optimale 6kg (sans
contrepoids)

Poids 7kg + 1 contrepoids 5kg

Alimentation 12Volt DC
11/05/06
Astrophotographie APN
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Techniques de prise d’image
Le Canon 350D est utilisé avec une alimentation
secteur ACK700 et un intervallomètre TC-80N3
(adapté au 350D).
Cela permet de faire des poses élémentaires
=> diminution les effets liés à l'imperfection de la
monture.
La durée des poses élémentaires dépend de la
précision de la monture, mais augmentation du
bruit de lecture.
Idéalement, une fonction d'autoguidage permet
d'augmenter la durée des poses (autoguidage
avec un Webcam/Iris, ST4 ou Guiddy). Ou
guidage manuel avec un instrument en parallèle
ou un diviseur optique (comme en argentique),
fastidieux...
11/05/06
Astrophotographie APN
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Techniques de prise d’image
Technique de mise au point:
Pointer
une étoile bruillante et faire la mise au point à travers le verre de viser. Peu confortable,
nécessite d'avoir un bonne vue, précision pas toujours fiable.
Utilisation
de l'écran de l'APN et sa fonction Zoom. Peu confortable et peu précis.
Utilisation
d'un ordinateur portable pour visualiser l'image. Solution plus précise.
S'aider
de l'araignée du support du mirroir secondaire.
Utiliser
un masque composé de 4 trous placé à l'avant du télescope ou de l'objectif
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Réglage

Utilisation du logiciel Iris :
http://astrosurf.com/buil/iris/iris.htm

REGLAGES
Depuis la menu « Fichier » ouvrir
« Réglage »
Entrer le répertoire de travail
Sélectionner le type de fichier PIC
(supporte les images vraies couleurs 48
bits par pixel)



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Astrophotographie APN
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Traitement d’image : Réglage




REGLAGES
Cliquer sur l’icône représentant un appareil photo dans le barre d’outil
Sélectionner le type d’appareil photo numérique utilisé (par exemple D70)
Choisir la méthode linéaire d’interpolation
lors du calcul de l’image couleur à partir
de l’image CFA
11/05/06
Astrophotographie APN
20
Traitement d’image: Prétraitement

PRETRAITEMENT DES IMAGES INDIVIDUELLES
Chaque pose doit être traitée pour retirée

le bruit thermique liée au capteur

les problèmes de vignettage liés à l’optique

les poussières présentes sur le capteur
Principe:
(Image Brute - Offset) - (Image Noire -Offset)
Image Traitée = _____________________________________
(Image blanche - Offset)
Il est possible d’appliquer également le traitement (c’est celui que j ’utilise fréquemment):
(Image Brute) - (Image Noire)
Image Traitée = _____________________________________
(Image blanche)
Image blanche = flat field
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

CALCUL DE L'IMAGE D'OFFSET MAITRE (Une image d’offset est une image faite dans le noir avec un
temps de pose très court)

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « Décodage des fichiers RAW ». Une boite de dialogue apparaît au centre
de l’écran. Glissez et déposer dans cette boite depuis l’explorateur les images d’offset au format RAW.
Convertir les fichiers RAW issus de l’appareil numérique. Choisir un nom générique (par exemple o) et cliquer sur CFA

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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

FAIRE UN OFFSET

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « faire un offset ».
Entrer le nom générique des images d’offset individuelles (ici « o ») et le nombre d’images à traiter (ici 10). Cliquer sur
OK. Le programme calcule alors la pile médiane des 10 images.
Sauvegarde l’offset. Lancer la commande « save offset » dans la fenêtre de commande


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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

CALCUL DE L’IMAGE DE NOIR MAITRE (Ces images ont été obtenues dans l’obscurité
totale avec un temps de pose équivalent à celui des images à corriger)

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « Décodage des fichiers RAW ». Une boite de dialogue apparaît au centre
de l’écran. Glissez et déposer dans cette boite depuis l’explorateur les images de noir au format RAW.
Convertir les fichiers RAW issus de l’appareil numérique. Choisir un nom générique (par exemple o) et cliquer sur CFA

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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

CALCUL DE L’IMAGE DE NOIR MAITRE

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « faire un noir ».
Entrer le nom générique des images d’offset individuelles (ici « d ») et le nombre d’images à traiter (ici 4). Cliquer sur OK.
Le programme calcule la moyenne des images de la séquence D1.PIC, …, D4.PIC et soustrait l’offset
Sauvegarde le noir. Lancer la commande « save dark » dans la fenêtre de commande



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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

CALCUL DE L’IMAGE FLAT-FIELD MAITRE (Une méthode pour obtenir un flat-field
consiste à pointer l’instrument vers un écran blanc uniformément éclairé)

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « Décodage des fichiers RAW ». Une boite de dialogue apparaît au centre
de l’écran. Glissez et déposer dans cette boite depuis l’explorateur les images de flat au format RAW.
Convertir les fichiers RAW issus de l’appareil numérique. Choisir un nom générique (par exemple f) et cliquer sur CFA

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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

CALCUL DE L’IMAGE FLAT-FIELD MAITRE

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « faire un flat flied ».
Entrer le nom générique des images flat-flied (ici f), le nom de l’offset, la valeur de normalisation (ici 20000)
Le programme calcule la médiane des 10 images F1.PIC à F10.PIC et soustrait l’offset
Sauvegarde le noir. Lancer la commande « save flat » dans la fenêtre de commande



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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

PIXELS DEVIANTS

Les pixels chauds sont corrigés en utilisant les pixels voisins. Un fichier de correction cosmétique peut être réalisé. Il se
présente sous la forme d’un fichier ASCII qui cartographie la présence des pixels chauds
Ce fichier est créé par la commande FIND_HOT
Charger le fichier dark et lancer la commande FIND_HOT COSME 1000. Le paramètre 1000 doit être choisi de manière
à avoir entre 0 et 500 pixels chauds (résultat dans la fenêtre de sortie), faire plusieurs essais


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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

PRETRAITEMENT

Depuis la menu « Photo numérique » ouvrir « Décodage des fichiers RAW ». Une boite de dialogue apparaît au centre
de l’écran. Glissez et déposer dans cette boite depuis l’explorateur les images de messier 22 au format RAW.
Convertir les fichiers RAW issus de l’appareil numérique. Choisir un nom générique (par exemple m22) et cliquer sur CFA

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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

PRETRAITEMENT

Charger l’image M221.pic « commande load M221 ».
La première image à traiter
est chargée en mémoire
Tracer un rectangle de 300
à 500 pixels de large en
glissant avec la souris et en
maintenant le bouton droit
enfoncé. Choisir une zone
sans étoiles brillantes.
Le programme utilise les
pixels de cette zone pour
estimer la carte thermique
avant soustraction de
manière à minimiser le bruit
dans chaque image de
M22.


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Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Prétraitement

PRETRAITEMENT
Maintenant lancer la commande Prétraitement du
menu Photo numérique. Entrez le nom approprié des
images maîtres. Sélectionner l’option d’optimisation du
signal thermique.

Après avoir appuyer sur OK, le programme soustrait
l’offset, le dark, divise par le flat-field et effectue les
corrections cosmétiques de manière automatique.

Dans l’exemple les images prétraitées ont pour nom
SM221.IC, … SM227.PIC.

Il existe des commandes de prétraitement accessibles
de la console de commande: PR et FULL_PR:
Syntaxe:
>FULL_PR [entrée] [sortie] [noir] [offset] [flat] [nombre]

Ici:
>FULL_PR m22 sm22 dark offset flat 7
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image : Conversion couleur
CONVERTION DES IMAGES CFA
EN IMAGES COULEURS


Utiliser la boite de dialogue de
Conversion d'une séquence CFA du
menu Photo numérique pour
transformer les images CFA
prétraitées (16 bits par pixels) en
image en vraies couleurs (48-bits
par pixel).
Choisir en sortie des images en
couleurs (somme linaire des
composantes rouge, verte et bleu).
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Registration
AFFICHER L’UNE DES
IMAGES COULEURS

Lancer depuis la console de
commande la commande :
>LOAD m221
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Registration
REGISTRATION


L’opération suivante consiste à
recentrer toutes les images de la
séquence M22. La méthode la
plus simple et bien efficace ici
consiste à sélectionner une étoile
commune à toutes les images.
Iris se sert de cette étoile pour
déterminer le décalage entre les
images.
En premier avec la souris,
sélectionner cette étoile. Il faut la
choisir isolée, brillante mais pas
saturée. Utiliser pour cela la
première image de la séquence.
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Registration
REGISTRATION



Utiliser la boite de dialogue
Registration des images stellaires
du menu Traitement.
La séquence recentrée est
m221.PIC, …, m227.PIC
(commande équivalente) Depuis
la console la commande :
>REGISTER m22 sm22 7
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Addition
ADDITION DE LA SEQUENCE


Additionner maintenant les 7 images
alignées. Pour cela ouvrir la boite de
dialogue Addition d’une séquence du
menu Traitement. Le résultat s’affiche à
l'écran au terme du calcul (ajuster les
seuils de visualisation au besoin si
l’image apparaît trop claire).
Le temps d'exposition total sur M22 est
donc de 7 x 2 minutes = 14 minutes
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Touche finale
BALANCE DES BLANCS



Sauvegarder l’image
compositée en entrant la
commande (par
exemple) :
>SAVE messier22
Le fond de ciel est très
rouge à cause de la
pollution du fond de ciel
très sévère. (Image prise
entre deux lampadaires)
Définir un rectangle dans
une zone de l’image
relativement vierge en
étoile, puis exécuter la
commande sans
argument :
>BLACK
IRIS égalise le fond de
ciel pour les trois canaux
dans la zone sélectionnée
et amène le niveau
médian du fond de ciel à
zéro.
11/05/06
Astrophotographie APN
37
Traitement d’image: Touche finale
BALANCE DES
BLANCS


Résultat après la
commande black
Comme le résultat
apparaît sombre taper par
exemple la commande
Visu 600 -100
11/05/06
Astrophotographie APN
38
Traitement d’image: Touche finale
BALANCE DES BLANCS



Il reste à ajuster le gain
des canaux rouge, vert et
bleu. L’opération consiste à
multiplier chaque pixels
d’un même canal par une
constante pour que le
rendu dune étoile de type
solaire apparaisse blanc.
Pour réaliser cette
opération, ouvrir la boite
de dialogue Balance RGB
du menu Photo numérique.
Entrer les coefficients, puis
OK.
Il est possible d’utiliser
d’utiliser la boite de
dialogue de Balance du
blanc du menu
Visualisation pour ajuster
la balance des blancs
11/05/06
D70
10D/300D
Astrophotographie APN
20D/350D
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Traitement d’image: Touche finale
LOGARITHME


Dans le cas d’un amas
globulaire, la zone centrale
est saturée par rapport au
reste de l’image. Il est
possible de procéder à un
traitement logarithmique
Actionner la commande
logarithme du menu Photo
numérique
11/05/06
Astrophotographie APN
40
Traitement d’image: Touche finale
EXEMPLE M42
Image issue du prétraitement, de la registration et de l'addition de 30 poses de 1 minutes avec
350D et l'objectif 600 f/4
Première étape:
Sélectionner une zone du ciel avec peu d'étoiles. Lancer la commande black à partir de la
console de commande
>black
11/05/06
Astrophotographie APN
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Traitement d’image: Touche finale
EXEMPLE M42
Traitement DDP: La boite de dialogue Etirement de la dynamique du menu Visu est une méthode
qui permet de modifier intéractivement le transcodage des intensités dans l'image. Cette
fonction est particulièrement adaptée au traitement des images du ciel profond
11/05/06
Astrophotographie APN
42
Traitement d’image: Touche finale
EXEMPLE M42
La commande AJUSTEMENT GAMMA (menu visualisation) ajuste les niveaux RGB d'une image couleur 48 bits en appliquant
une fonction gamma. Si l'image en mémoire est du type noir et blanc (16 bits par pixel) elle est automatiquement convertie
en une image 48 bits, puis le calcul est réalisé. La commande à trois paramètres, qui correspondent respectivement aux
coefficient de gamma des couches R, G et B. La valeur caractéristique peut aller de 0,1 à 5 suivant la situation.
11/05/06
Astrophotographie APN
43
Exemples d’images: messier 22 D70+Nikon 600 f/4 (7x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
44
Messier 45: 350D+Nikon 600 f/4 (10x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
45
Messier 42: 350D+Nikon 600 f/4 (23x1mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
46
Messier 15: 350D+Mewlon250 (60x30mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
47
Messier 27: 70D+Mewlon250 (15x1mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
48
Messier 51: 70D+ Nikon 600 f/4 (12x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
49
Messier 82: 350D+Mewlon250 (30x1mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
50
Messier 13: 70D+ Nikon 600 f/4 (3x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
51
Messier 27: 70D+ Nikon 600 f/4 (5x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
52
Double amas de Percée: 70D+ Nikon 600 f/4 (4x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
53
Galaxie d ’Andromède : 70D+ Nikon 600 f/4 (4x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
54
Nébuleuse de la Lyre M57: 70D+ Nikon 600 f/4 (4x2mn)
11/05/06
Astrophotographie APN
55