Champ et échantillonnage


En astrophotographie, la taille du capteur et la focale du télescope utilisé, déterminent le champ couvert dans le ciel. Plus la focale est grande, plus le champ sera restreint avec le même capteur, et à l’inverse, plus le capteur est grand, plus le champ couvert sera large à focale identique.

Un autre point important en photographie est l’échantillonnage. Il faut savoir que plus les photosites, ou pixels sont grands, plus on peut se permettre d’utiliser une grande focale. Quand on photographie le ciel profond, l’échantillonnage doit idéalement être compris entre 1,5 et 3 secondes d’arc par pixel. Cela correspond au champ de ciel couvert par un photosite.

Ceci dit, beaucoup d’astronomes amateurs effectuent de très belles photos à courte focale, même en sous échantillonnant, car plus la focale est courte, moins on remarque l’aspect « carré » des étoiles, compte tenue du champ qui s’élargit. C’est surtout quand on utilise une grande focale, et donc un grandissement plus important, que l’on vise la haute résolution, et donc un échantillonnage dans les normes!

Plus la valeur de l’échantillonnage se situe en dessous de 1,5, plus on sur-échantillonne, le champ couvert par un pixel est très petit. À l’inverse, quand la valeur dépasse 3, on parle de sous-échantillonnage, le champ couvert par un pixel est plus grand, et les étoiles peuvent paraître de forme carré (forme géométrique d’un pixel), surtout à grande focale.

En ce qui concerne l’imagerie planétaire, l’échantillonnage doit idéalement être compris entre 0,3 et 0,5 seconde d’arc par pixel. Dans ce cas de prise de vue, La focale de l’instrument doit être nativement, ou accessoirement grande, et les photosites aussi. On image généralement les planètes avec un rapport F/D de 25 ou 30 maximum et par exemple, avec une caméra à capteur  CCD possédant des pixels de 9 microns.

Il est possible d’utiliser la fonction BIN d’une caméra CCD pour doubler la taille des pixels, au détriment de la résolution en pixels de la photo finale, qui se divise par deux. Par exemple si j’utilise une caméra CCD possédant des pixel de 4,5 microns en BIN 2, ces derniers mesureront 9 microns. Le champ couvert par le capteur sera le même, mais la photo sera d’une résolution deux fois plus petite.

En appliquant la célèbre formule déterminant l’échantillonnage, en fonction de notre focale et de notre caméra, 206 x Taille d’un pixel / Longueur de focale, nous pouvons vérifier la valeur de notre échantillonnage.

Concrètement, si j’utilise une lunette à 530mm de focale, et une caméra possédant des pixels de 5,4 microns, mon échantillonnage sera correct en ciel profond.

206 x 5,4 / 530 = 2,09″ d’arc par pixel.

Si j’utilise un télescope de 2030 mm de focale avec la même caméra, je sur-échantillonnerais beaucoup trop en ciel profond. La qualité de la photo s’en retrouvera réduite, et la forme des étoiles pourra sembler carré.

206 x 5,4 / 2030 = 0,54″ d’arc par pixel.

En imagerie planétaire, plus le champ couvert par un pixel est petit, mieux c’est!

Concrètement, si j’utilise un télescope avec une focale native de 2030 mm, une lentille de barlow x 2, qui double la focale et le rapport F/D par 2, et une caméra CCD possédant des pixels de 4,5 microns en BIN 2, j’obtiens un échantillonnage correct.

206 x (4,5 x 2) / (2030 x 2) = 0.45″ d’arc par pixel.

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s