Filtres d’observation astronomique : lesquels choisir et quand les utiliser
04 Dec. 2024
Que ce soit pour atténuer les effets de la pollution lumineuse ou pour isoler les bandes d’émission lumineuses de certaines nébuleuses afin de les mettre en valeur, les filtres sont des outils précieux pour améliorer la qualité des observations et des photographies d’objets du ciel profond, dans des conditions spécifiques.
Vaonis propose deux types de filtres : un filtre CLS (pour réduire la pollution lumineuse urbaine) et un filtre duo-bande, chacun adapté à des usages distincts. Découvrez tout ce qu’il faut savoir pour comprendre et maîtriser l’utilisation des filtres en astronomie.
Quel est le principe de fonctionnement d’un filtre pour l’observation astronomique?
Lumière, couleurs et longueur d’onde
La lumière est une combinaison de rayonnements de différentes longueurs d’onde, qui peuvent être décomposés sous forme d’un spectre. C’est ce qui se produit, par exemple, lorsque la lumière traverse un prisme ou lorsqu’elle passe à travers des gouttes de pluie, formant un arc-en-ciel.
Pour nos yeux, les différentes longueurs d’onde se manifestent sous forme des couleurs du spectre. La longueur d’onde de la lumière visible se mesure en nanomètres (abréviation : nm, soit un milliardième de mètre). Nous pouvons percevoir des longueurs d’onde comprises entre 380 nanomètres, correspondant à la couleur violette, et 780 nanomètres, correspondant à la couleur rouge.
Le spectre visible et les longueurs d’onde correspondant aux différentes couleurs.
Les capteurs des smart télescopes peuvent détecter une plage de longueurs d’onde plus étendue, incluant notamment les infrarouges. Cependant, ces longueurs d’onde doivent généralement être filtrées pour garantir une meilleure qualité d’image.
La lumière des astres et des éclairages artificiels.
Les différentes sources de lumière, qu’elles soient artificielles ou naturelles, émettent sur tout ou partie du spectre lumineux avec des intensités variées. Par exemple, les lampes à vapeur de sodium, couramment utilisées pour l’éclairage urbain, émettent principalement dans les tons jaune-orangé.
Observer depuis un environnement urbain peut donc être amélioré en filtrant les longueurs d’onde correspondant à ces éclairages… à condition de ne pas bloquer la lumière provenant des astres.
Certains objets du ciel profond émettent principalement dans des longueurs d’onde spécifiques. C’est le cas des nébuleuses à émission, qui rayonnent majoritairement autour de 656 nanomètres (dans le rouge). Cette lumière est principalement due à l’ionisation de l’hydrogène qui compose ces nébuleuses, un phénomène que l’on appelle la raie d’émission de l’hydrogène alpha. Les nébuleuses émettent également, par exemple, dans la raie de l’oxygène III (dans le vert).
L’utilisation d’un filtre qui bloque les longueurs d’onde indésirables tout en laissant passer celles des nébuleuses permet donc d’observer ces objets avec plus de clarté et d’obtenir des images plus contrastées.
Les filtres proposés par Vaonis disposent d’un système de fixation rapide et sont automatiquement détectés par le smart télescope.
Les filtres à bande large : le filtre CLS Vaonis
L’Univers regorge d’objets qui rayonnent dans une vaste gamme de longueurs d’onde. Pour atténuer les effets de la pollution lumineuse tout en permettant l’observation d’une grande diversité de cibles, on utilise des filtres à bande large. Ces filtres laissent passer de larges portions du spectre lumineux tout en bloquant les longueurs d’onde les plus gênantes.
Ces filtres offrent une plus grande polyvalence pour l’observation en milieu urbain. En revanche, ils laissent passer davantage de lumière parasite. Ils sont moins coûteux à produire.
Représentation simplifiée des plages de longueur d’ondes filtrées par le filtre CLS Vaonis.
Les filtres à bande étroite : le filtre duo-bande Vaonis
Contrairement à un filtre à bande large, un filtre à bande étroite est beaucoup plus sélectif et particulièrement efficace pour éliminer la pollution lumineuse. Il filtre également partiellement la lumière des étoiles, ce qui permet de mieux faire ressortir certaines nébuleuses.
La nébuleuse de la Rosette : À gauche sans filtre, à droite avec le filtre duo-bande Vaonis.
Représentation simplifiée des plages de longueur d’ondes filtrées par le filtre Duo-bande Vaonis.
Recommandations pour l’utilisation des filtres
Le tableau ci-dessous présente des recommandations sur le type de filtre à utiliser (ou non) en fonction du type d’objet que vous souhaitez observer et du niveau de pollution lumineuse de votre site. Ce niveau peut être évalué à l’aide de l’échelle de Bortle, qui va de 9 (ciel extrêmement pollué des grandes métropoles) à 1 (ciel totalement dépourvu de pollution lumineuse).
Pour connaître le score de votre site d’observation sur l’échelle Bortle, vous pouvez consulter la carte suivante : https://www.lightpollutionmap.info
Comment reconnaître le type de nébuleuses
Dans l’application Singularity, les nébuleuses sont identifiées et classées par type.
Toutes les nébuleuses en émission sont adaptées à l’observation avec le filtre duo-bande, en particulier lorsqu’elles se trouvent au cœur de régions riches en étoiles.
Les nébuleuses par réflexion, quant à elles, renvoient la lumière d’étoiles brillantes situées à proximité et émettent donc sur une large portion du spectre. Elles ne doivent pas être observées avec le filtre duo-bande.
Pour les nébuleuses mixtes, qui combinent émission et réflexion, il est également conseillé de ne pas utiliser le filtre duo-bande, car il pourrait atténuer excessivement certaines parties de ces nébuleuses.
Exemples de nébuleuses à observer avec le filtre duo-bande :
- Les nébuleuses rouges ou vertes.
- Exemples : North America, Aigle, Rosette, Dentelles du Cygne, Pacman, Tulipe, Nébuleuses du Cœur et de l’Âme, Bulle, Croissant, Tarentule, Statue de la Liberté, M27.
Exemples de nébuleuses à ne pas observer avec le filtre duo-bande :
- Les nébuleuses bleues, blanches ou jaunes.
- Exemples : Lagune et Trifide (mixtes), M42 (mixtes), Tête de Cheval (mixte), Pléiades (réflexion), Iris (réflexion), Carène (mixte), Helix (mixte), Rho Ophiuchi (mixte).
À propos des nébuleuses planétaires
Certaines nébuleuses planétaires émettent fortement autour de la raie de l’oxygène III et peuvent être observées avec le filtre duo-bande, comme la nébuleuse de l’Haltère (M27). En revanche, certaines émettent sur une portion plus large du spectre, et il est préférable de les observer sans filtre duo-bande, comme la nébuleuse Helix.
À propos des amas d’étoiles
Les étoiles rayonnent globalement sur l’ensemble du spectre. L’utilisation d’un filtre, même pour réduire la pollution lumineuse, atténuerait également leur éclat. De plus, les étoiles sont des astres ponctuels et bien contrastés par rapport au fond du ciel. Il n’est donc pas nécessaire d’utiliser un filtre pour observer les amas d’étoiles, quelle que soit la qualité du ciel.
À propos des galaxies
Une galaxie regroupe l’ensemble des types d’astres, notamment de nombreuses étoiles. Elle rayonne donc sur l’ensemble du spectre. Pour cette raison, il n’est pas recommandé de les observer avec un filtre, sauf dans des environnements à la pollution lumineuse extrême.
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• Filtre Dual Band : Idéal pour l’astrophotographie, ce filtre isole des longueurs d’onde spécifiques afin de révéler les détails des nébuleuses en émission et des objets du ciel profond.
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Ce pack contient deux filtres techniques de haute qualité, optimisés pour améliorer vos prises de vue sous des ciels urbains ou dans des zones à faible pollution lumineuse.
1. Filtre CLS (City Light Suppression)
Le filtre CLS est conçu pour réduire efficacement la pollution lumineuse en milieu urbain et périurbain. En bloquant les longueurs d’onde des lumières artificielles (lampadaires, enseignes, etc.), il améliore le contraste entre les objets célestes et le fond du ciel. Résultat : des images plus nettes, des détails plus précis et une expérience d’observation plus immersive, même dans des environnements impactés par la lumière ambiante. Idéal pour photographier galaxies, amas d’étoiles et nébuleuses depuis des zones éclairées.
2. Filtre Dual Band
Le filtre Dual Band est un filtre interférentiel à bande étroite de haute précision, conçu pour isoler les longueurs d’onde spécifiques de l’Hydrogène Alpha (H-alpha) et de l’Oxygène III (O-III). Ces longueurs d’onde sont caractéristiques des nébuleuses d’émission, comme celles d’Orion ou de la Lagune. Ce filtre permet :
- Une capture accrue des détails subtils des nébuleuses.
- Une réduction significative des interférences lumineuses, même sous un ciel pollué.
- Une amélioration drastique du contraste, pour des images éclatantes et profondes.
Le filtre Dual Band est un allié incontournable pour les astrophotographes exigeants, qu’ils soient sous un ciel urbain ou dans des zones rurales préservées.
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Le filtre Dual Band Vespera est un filtre interférentiel à bande étroite double qui permet d’améliorer significativement la qualité des photos, que vous observiez depuis un environnement urbain ou naturel.
En sélectionnant très précisément les longueurs d’ondes de l’Hydrogène Alpha (H-alpha) et l’Oxygène III (O-III), qu’on trouve principalement dans les nébuleuses, le filtre va augmenter le contraste entre l’objet stellaire et le fond de ciel. Son utilisation permet ainsi d’obtenir une image de qualité supérieure, avec des étoiles et des détails plus fins.
Ne laissez passer que l’essentiel
Le filtre Dual Band a été conçu pour ne laisser passer que deux longueurs d’ondes particulières jusqu’au capteur de Vespera :
– O-III
– H-alpha
En raison des longueurs d’ondes filtrées, il est particulièrement efficace pour photographier les nébuleuses en émission (ex : nébuleuse d’Orion M42, nébuleuse du Coeur IC 1805 …), les nébuleuses obscures entourées d’hydrogène (ex : nébuleuse de la Tête de Cheval, de la Trompe d’Éléphant), les nébuleuses planétaires (ex : nébuleuse du Hibou M97, nébuleuse de l’Haltère M27…), les rémanents de supernova (ex : Dentelles du Cygne, nébuleuse du Crabe M1).
Pour les amas globulaires (ex : amas d’Hercules M13, amas M92…), la sélectivité du filtre Dual Band permet d’obtenir des étoiles plus fines.
Un filtre conçu sur mesure
La qualité optique du filtre Dual Band a été étudiée spécifiquement par nos ingénieurs pour offrir une utilisation en pleine ouverture, sans aucun impact sur le diamètre optique de l’instrument. La bague de lentille est équipée d’une micro-carte électronique qui permet à Vespera de détecter le filtre Dual Band et d’adapter ses paramètres d’observation et de traitement d’images.
Courbe de transmission
Le filtre présente 12nm de largeur de bande dans chacune des deux longueurs d’onde (O-III = 500.7nm, H-alpha = 656.3nm).
En bref
- Idéal pour la photographie des nébuleuses
- Améliore le contraste entre le fond de ciel et l’objet stellaire
- Affine les étoiles et détails
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Le filtre anti-pollution lumineuse Vespera ou filtre CLS (City Light Suppression) permet d’améliorer la qualité des photos lors de vos observations en ville ou banlieue. En effet, il atténue les effets de la pollution lumineuse et augmente ainsi le contraste entre l’objet céleste photographié et le fond du ciel.
Le filtre à bande large bloque les longueurs d’ondes Na (sodium) et Hg (mercure) principalement émises par l’éclairage nocturne urbain ou la lumière naturelle indésirable (rayonnement atmosphérique de l’oxygène…), tout en conservant les principales longueurs d’ondes issues des objets célestes.
Cet accessoire est particulièrement intéressant pour améliorer la luminosité des objets du ciel profond : nébuleuses, amas d’étoiles, galaxies… Son efficacité est optimale sur les nébuleuses à émission en raison des longueurs d’onde filtrées.
Exemples de nébuleuses en émission : Bulle (NGC 7635), Croissant (NGC 6888), Aigle (M16), Trompe d’éléphant (IC 1396), Flamme (NGC 2024), Lagune (M8), Amérique du Nord (NGC 7000), Omega (M17), Orion (M42), Pacman (NGC 281), Rosette (NGC 2237), Tarentule (NGC 2070), Casque de Thor (NGC 2359), Trifide (M20), Tulipe (Sh2-101).
Conçu spécialement pour la lentille de Vespera, il se loge facilement et en toute discrétion dans le bras optique. La bague de lentille qui maintient le filtre CLS est équipée d’une carte électronique qui permet à Vespera de le détecter.
Le filtre est livré dans une boîte de rangement transparente.
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Caractéristiques et technologies principales
1. Imagerie haute résolution
Grâce à la technologie CovalENS, le Vespera Pro capture des images jusqu’à 50 mégapixels, révélant des détails incroyablement précis des objets célestes.
2. Optique de précision
Équipé d’une lentilles apochromatiques, le Vespera Pro garantit des images nettes, vibrantes et fidèles en couleurs, tout en éliminant les aberrations chromatiques.
3. Capteur hygrométrique intégré
Le capteur dhygrométrique active automatiquement le système chauffant pour protéger les optiques de l’humidité, permettant des sessions d’observation sans interruption, quelles que soient les conditions météorologiques.
4. Technologie d’imagerie améliorée
Exclusive au Vespera Pro, la technologie BalENS optimise la qualité des images en renforçant les signaux faibles et en réduisant le bruit. Cette technologie assure un équilibre précis des couleurs et un fond de ciel uniforme, pour des clichés plus naturels et éclatants.
5. Mode Expert
Passez à un niveau supérieur en personnalisant votre champ de vision, votre cadrage et vos paramètres de caméra. Capturez des cadres de calibration et obtenez des fichiers RAW 16 bits pour un traitement avancé avec le logiciel de votre choix.
