La prise de vue


1° étalon
STF 1927 ......

STF 1864 ......

STF 1879 ......

STF 1884 ......

etc ...
Ces images sont obtenues avec le 20cm à 6m25 de focale.
Tout d'abord capturons une étoile étalon (liste d'étalons publiée par la commission des étoiles doubles ou étalons du WDS)

Puis capturons les étoiles au programme de la soirée

La séance se termine enfin par une nouvelle étoile étalon.
Le deuxième étalon permet entre autres choses de confirmer qu'il n'y a pas eu de changement accidentel de la position de la caméra lors de la séance.

Nouvel avantage de la webcam par rapport aux autres systèmes : sa vitesse.
On capture très rapidement autant d'images qu'on le souhaite.
En général 100 à 150 images nous suffisent pour obtenir une grande quantité d'images mesurables.
Une séance bien menée permet de capturer ainsi de 6 à 10 couples/heure ...
plus besoin de passer une nuit entière dehors pour acquérir quelques mesures seulement !


La réduction

Bien, voilà nous avons nos images, il faut maintenant transformer tout ça en bonnes vieilles valeurs astrométriques !

A partir des étalons nous déduisons les constantes d'étalonnage,
c'est à dire l'orientation exacte de l'image par rapport au ciel
ainsi que son échelle (l'échantillonnage)
Etalons

353°3 - 16 ''06
Décalage de l'image en angle = +0°92
Echantillonnage = 0''18498/pixel

Il suffit maintenant de mesurer les images acquises au cours de la soirée
Voici les valeurs mesurées pour notre petite séance de prise de vue
STF 1864 110°57 - 5''55
STF 1879 085°88 - 1''55
STF 1884 055°59 - 2''11
etc ...

 

Les logiciels de traitement d'images astronomiques possèdent des fonctions de calcul des photocentres des étoiles.

La plupart du temps les images ne sont pas compositées mais mesurées une à une et la mesure finale est la moyenne de chaque mesure individuelle.
Il est évident que les mesurer manuellement est un travail rébarbatif et sujet à erreur. Aussi ai-je préféré développer un logiciel spécifique adapté aux images des webcams pour effectuer les mesures et automatiser un certain nombres de travaux :
- Tri des images
- Calcul des constantes d'étalonnage
- Réduction automatique d'une série de trames
- Génération de log à destination d'une base de données


Ca donne quoi ?

Un mème couple sera ainsi observé deux ou trois fois à dates rapprochées.
La moyenne de ces observations fournira la mesure proprement dite.

STF1785 est une étoile double orbitale. C'est à dire que les deux compagnons gravitent autour du même centre de masse. Cette étoile est suivie régulièrement depuis sa découverte. On l'a déjà vue parcourir une orbite complète.

L'image obtenue avec à peine plus de 3 mètres de focale est fortement agrandie et rapportée sur un dessin de l'orbite avec les différents points de mesure qui ont permis de la calculer .

L'éphéméride de STF1785 pour la date d'observation donne : 174°7 3"29 Hei1988d (Gr 2).
Son grade 2 permet de lui accorder une bonne confiance.
Comparons la à une mesure effectuée sur trois nuits comme décrit précédemment.
La valeur mesurée est : 174°82 3"31 (3n).
La différence entre l'observation et les éphémérides est appelée o-c dans le jargon (observation moins calcul). Ici cette différence est particulièrement faible o-c= +0°12 / +0"02.

Nous ne connaissons aussi bien que quelques dizaines d'étoiles. Des centaines ont des orbites calculées à des degrés de confiance parfois très faibles, les calculateurs ont besoin de points de mesure !


STF1719
1991.25 359°00 / 7''01 (H)
2002.29 358°66 / 6''94
STF1721
1991.47 357°50 / 6''26 (T)
2002.29 358°78 / 6''32
STT261
1991.61 339°90 / 2''44 (T)
2002.29 339°21 / 2''47
STF1757
Eph 2002 : 127°3 / 1"98 Hei1988d (Gr 4)
2002.29 129°21 / 1"95
o-c : +1°91 / -0"03
STF2021
Eph 2002 : 354°2 / 4"097 Hop1964b (Gr 4)
2002.40 354°85 / 4"12 o-c : +0°65 / +0.02

Quelques autres résultats obtenus avec la mème instrumentation.
Ils sont comparés à des mesures Hipparcos, Tycho ou aux éphémérides pour les orbitales.


Le micromètre aux orties ?

Pas question !!!
Il y a des tas de choses que l'on peut pas faire avec la webcam,
tout d'abord il faut un ordinateur pour assurer les captures.
Ensuite elle reste limitée aux couples avec une différence de magnitude réduite.
Après plusieurs centaines d'étoiles doubles visitées, toutes les webcams utilisées montrent leurs limites dès que la différence de magnitude passe au-delà de 2,5 à 3 mag.
Il ne faut pas non plus compter rivaliser avec un micromètre à double image lorsqu'il s'agit de mesurer des étoiles serrées, par contre dès que la séparation atteint environ le double du pouvoir de résolution, je suis prêt à gager que les mesures sont systématiquement au moins aussi bonnes qu'au micromètre (sur un même instrument bien sûr !)


Alors quelles options ?

Webcams versions commerciales
m <= 9
Diff mg < 2.5
Webcams versions "longue pose"
m>9
Diff mg < 2.5
Webcams versions capteur N B
m >> 10
Diff mg < 2.5 / 3

Les webcams en version commerciale, c'est à dire sans modification électronique peuvent prétendre atteindre la 9ème mag à F15.

Au-delà il devient nécessaire de procéder aux modifications dite de "longue pose".
Ces modifications n'apportent pas toujours le gain escompté car les capteurs couleurs des webcams ont souvent tendance à être très bruités.

On peut remplacer le capteur couleurs de certaines caméras par un capteur n b beaucoup plus sensible et nettement moins bruité.
On gagne alors sur deux tableaux :
- Le bruit montant très lentement on récupère un peu de dynamique et donc du delta mag
- La sensibilité étant meilleure, on passe alors très facilement au-delà de m=10 avec une grande focale (F/30) et des temps de pose toujours très acceptables (de l'ordre de la seconde).

Beaucoup de couples aux alentours de m=10/11 sont négligés ... de jolis programmes nous tendent les bras !!!

Mais que les non bricoleurs se rassurent, il y en a beaucoup aussi à mesurer avec les caméras non modifiées !!!
Sous nos latitudes, il existe environ 1500 couples dont la différence de magnitude est inférieure à 2 et la séparation à la portée d'un 200mm.
A 100 étoiles mesurées par an, ça fait un programme de quinze ans !!!
Largement de quoi amortir les 50 euros de la caméra.


En conclusion,

malgré quelques limitations la webcam se révèle très agréable à utiliser.
Ses atouts majeurs sont :
-la simplicité d'utilisation
- instrument impersonnel
- la rapidité de prise de vue qui autorise de nombreuses visites en un temps court
- des réductions aisées à l'aide de logiciels informatiques
- instrument de mesure précis à un rapport qualité/prix imbattable

On n'attend plus que vous !!!