CovalENS : le premier « mode panorama » jamais intégré à un télescope

Vespera et Stellina proposent désormais un mode d’observation innovant qui permet d’obtenir, de façon automatique, des vues de la voûte céleste plus étendues que ce qu’autorisent normalement les caractéristiques des instruments. Avec la même station d’observation, vous bénéficiez maintenant d’une fenêtre élargie sur l’Univers et de plus d’opportunités pour capturer des images uniques.

1 - Quelles sont les nouvelles possibilités offertes par la capture de mosaïques ?

Stellina et Vespera disposent d’un champ d’observation fixe qui est déterminé par la focale de chacun des instruments ainsi que la taille de leurs capteurs. Pour Stellina, ce champ est de 1° x 0,7° et pour Vespera de 1,6° x 0,9°.

De nombreux objets du ciel profond ainsi que la Lune et le Soleil (observable avec le filtre solaire disponible en option) sont de dimensions plus petites que ce champ et peuvent être observés et photographiés en entier. Mais il existe également certains objets ou ensembles d’objets dont les dimensions sont plus importantes et qui ne peuvent pas être visibles dans leur intégralité sur les images capturées. Par exemple, la Grande galaxie d’Andromède mesure environ 3° dans sa plus grande longueur (6 fois la pleine Lune).

Le mode mosaïque permet d’étendre le champ d’observation de Stellina et de Vespera, et ainsi d’obtenir des vues d’objets et de régions de l’univers plus larges. C’est comme si vous disposiez d’une deuxième station d’observation pour le grand champ.

La galaxie d’Andromède capturée avec Vespera en mode mosaïque (image non traitée, temps d’intégration : 2 heures). L’image représente un champs de 2,8° x 2,1°. Le rectangle blanc représente le champ natif de Vespera et le rectangle bleu le champ natif de Stellina.

Avec la capture de mosaïques, vous pouvez désormais :

• Obtenir des images plus complètes des grands objets du ciel profond tels que la Galaxie d’Andromède, la nébuleuse de la Rosette (constellation de la Licorne), la nébuleuse de la Carène, la nébuleuse du Coeur (Cassiopée), le Petit Nuage de Magellan, les grands amas d’étoiles comme celui des Pléiades…
• Mieux explorer l’environnement des grandes nébuleuses, comme par exemple la Grande Nébuleuse d’Orion ou la nébuleuse de la Tête de Cheval, la région de la nébuleuse de la Tarentule ou bien des régions riches en nébulosités du centre de la Voie Lactée
• Obtenir, dans une même vue, des ensembles de nébuleuses comme par exemple la nébuleuse de la Lagune et la nébuleuse Trifide (constellation du Sagittaire) mais aussi des vues rassemblant plusieurs amas d’étoiles comme M46 et M47 (constellation de la Poupe)
• Capturer de petits astérismes ou des ensembles d’astres présentant une esthétique particulière comme par exemple la Cascade de Kemble (constellation de la Girafe)
• Il était déjà possible de visualiser, dans le même champ, des ensembles de galaxies tels que M81 et M82, désormais, ce sont des groupes plus larges qui s’offrent à vous : l’amas de galaxies du Lion ou encore la Chaîne de Markarian (Chevelure de Bérénice).

Dimensions des mosaïques et spécificités selon la station d’observation

L’utilisateur peut choisir dans l’interface de Singularity les dimensions et proportions de la mosaïque (voir partie 3). Pour le champ maximum aux proportions du capteur est de 3,2° x 1,8° et pour Stellina 2° x 1,4°.

Les utilisateurs de Vespera bénéficient, grâce au mode mosaïque, de la possibilité de capturer des images d’une définition plus élevée que la définition du capteur, pouvant aller jusqu’à 8,2 megapixels.

La définition maximale d’une mosaïque réalisée avec Stellina est de 6,4 mégapixels. Le cadrage d’une mosaïque est défini par rapport à l’orientation nord / sud de la voûte céleste (orientation équatoriale), ainsi les utilisateurs de Vespera ne sont pas dépendants de l’orientation des objets célestes dans le champ de vision qui varie selon l’heure d’observation.

Le procédé innovant imaginé par Vaonis pour capturer ces images en champ étendu (voir partie 2) permet de bénéficier d’un effet de "dithering" (une même portion du ciel est capturée successivement par des zones différentes du capteur) qui atténue l’impact des défauts inhérents au capteur (bruit, pixels chauds) et permet d’obtenir un rendu final de meilleure qualité.  

Récapitulatif des caractéristiques des mosaïques

Comparaison entre le champ natif de chaque station d’observation et le champ étendu maximum aux proportions du capteur puis aux proportions carrées ( Stellina en bleu, Vespera en gris)

2 - Quel est le principe de fonctionnement de la capture de mosaïques ?

Vaonis a mis au point une méthode innovante de capture d’images permettant d’obtenir, dans un temps optimal, une image du champ étendu, tout en procédant simultanément à l’empilement d’images, indispensable en astrophotographie pour obtenir un rendu de qualité satisfaisante.

Le processus de création d’une mosaïque est complètement automatique. Après avoir lancé l’observation en mode mosaïque, votre station d’observation balaie progressivement le champ que vous avez défini dans l’application Singularity en décalant le pointage du télescope par petites touches. Simultanément, les images sont capturées pour composer la mosaïque.

Au fur et à mesure de la capture, les larges portions d’images qui se chevauchent sont utilisées pour réaliser l’empilement sur ces zones.

La video ci-dessous montre en accéléré le déroulement du processus.

Un temps d’observation d’environ 60 minutes (temps d’intégration qui s’affiche dans votre application Singularity) est nécessaire pour que votre instrument balaie l’ensemble du champ étendu et propose une image de la mosaïque finale avec une qualité suffisante. Si vous décidez de poursuivre l’observation, le temps additionnel sera utilisé pour effectuer des balayages supplémentaires du champ et ainsi améliorer progressivement la qualité de l’image finale.

Au bout de 120 minutes d’observation (temps d’intégration qui s’affiche dans votre application Singularity), vous obtenez une image de l’ensemble du champ d’une qualité significativement meilleure, permettant de réaliser, par exemple, un traitement manuel de l’image pour en faire ressortir les détails plus subtiles.

Légende : la Galaxie d’Andromède M31, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2 heures et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++ (image : Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet )

La nébuleuse de la Rosette, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2h30 et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++. Les cadres superposés à l’image représentent les champs natif de Stellina (en bleu) et de Vespera (en blanc) - (image : Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet )

3 - Comment utiliser le mode panorama sur votre station d’observation

Singularity propose une interface simple et intuitive qui permet de définir la région du ciel pour laquelle obtenir une mosaïque, en tenant compte de la taille et la forme des objets célestes que vous souhaitez y inclure. Comme pour toute observation avec Vespera ou Stellina, le point de départ pour obtenir une vue en champ étendu est la recherche de votre cible dans l’Explorer de l’application Singularity.

Dans cette version Beta, le mode mosaïque fonctionne avec le mode manuel mais n’est pas compatible avec la fonctionnalité "Plan my Night". Si votre cible n’est pas répertoriée dans le catalogue de Singularity, vous pouvez choisir un autre objet proche et disponible dans le catalogue (vous aurez par la suite la possibilité de recadrer le champs d'observation) ou définir une cible manuelle.

Une fois votre cible sélectionnée, Singularity vous propose de démarrer une observation classique ou une mosaïque. En choisissant cette dernière option, Singularity vous propose une carte du ciel centrée sur votre cible en représentant la région environnante.

La carte affiche tous les objets du ciel profond en indiquant leurs formes globales pour les grandes nébuleuses et leur dimensions et orientations pour les galaxies et amas d’étoiles. Les étoiles les plus brillantes sont également représentées. Un rectangle blanc se superpose à la carte et délimite le champ qui sera capturé par votre station d’observation lorsque vous démarrerez la mosaïque. Tirez les poignées qui se trouvent dans les coins de ce rectangle pour modifier la taille et les proportions de la région. Le bandeau supérieur à l’écran indique les dimensions en degrés du champ. Faites glissez la carte afin de cadrer les cibles que vous souhaitez inclure dans le champ.

L’interface de Singularity pour définir la dimension et le cadrage de votre mosaïque : (1) Tirez les poignées du cadre pour modifier sa taille et ses proportions. (2) Déplacez la carte pour affiner votre composition.

Lorsque vous êtes satisfait de votre cadrage, lancez l’observation pour que votre télescope commence à capturer la mosaïque et vous montre sa progression en temps réel au fur et à mesure de l’acquisition des images unitaires. Il faut environ 60 minutes pour que la station d’observation complète une mosaïque.

Cependant, vous pouvez à tout moment interrompre le processus si l’image en cours vous satisfait. Vous pouvez alors l’enregistrer ou l’exporter en l’état.

Attention : il n’est pas possible de reprendre une mosaïque que vous avez interrompue. Vous devrez recommencer l’acquisition depuis le début. De même, si en cours de réalisation d’une mosaïque vous demandez à refaire la mise au point, la capture sera interrompue et sera reprise (automatiquement) depuis le début.

Exemples de définition du cadre de la mosaïque dans Singularity pour différentes régions du ciel : (1) Nébuleuse de la Lagune et Trifide (2) Chaîne de Markarian

Enregistrement et export des images de mosaïques

Vous pouvez, à tout moment, enregistrer et exporter une image de la mosaïque comme vous le faites habituellement avec une observation classique. Le résultat de la mosaïque peut être obtenu en format JPEG ou bien en format brut TIFF si vous souhaitez effectuer une traitement d’image manuel. Si vous avez activé l’enregistrement des fichiers sur clef USB ou dans la mémoire interne de Vespera, vous y retrouverez tous les JPEG de chacune des étapes de réalisation de la mosaïque ainsi que le fichier brut au format TIFF du dernier état avant l’interruption de l’observation.

Vous pouvez également enregistrer toutes les images brutes unitaires au format FITS qui ont servi à l’empilement et à la composition de la mosaïque. Attention toutefois : pour exploiter les images brutes au format FITS, vous devrez manuellement réaliser l’assemblage de la mosaïque ainsi que l’empilement avec une application spécialisée. Le fichier d’image brut au format TIFF représente la mosaïque assemblée (avec l’empilement réalisé par la station d’observation) et peut être exploité directement dans n’importe quel logiciel de traitement d’images.

La région de la grande nébuleuse d’Orion, capturée par Vespera avec un temps d’intégration de 2h30 et traitée avec les applications Affinity Photo et Starnet ++ (image : Sébastien Aubry - @adventurerofthethirplanet