Un simple Photomètre

 

Ce petit photomètre sert à mesurer le fond du ciel.

Il a permis entre autre de mesurer la dégradation de plusieurs sites suite à de mauvais éclairage.

 

Vue de devant Vue de derrière

 

  COMMENT SE CONSTRUIRE UN SIMPLE "PHOTOMETRE"

 

Le Ciel Nocturne est-il noir ?

 

En voulant répondre à cette question combien simple, nous nous sommes aperçu que la réponse était très difficile.

Lors de la préparation du colloque, nous avons échangé des documents et un article de R. J. Neville relatait la construction très simple d'un " photomètre ", voici en quelques mots le contenu.

 

J'ai volontairement "oublié" les paragraphes de "Calibration" et d'"Analyses" afin de constituer un projet commun.

 

PREAMBULE

 

Le Ciel Nocturne est - il noir? Bonne question (question stupide diront certains), il est difficile d'y répondre, mais si l'on fait de l'astrophotographie, c'est impératif de le savoir. N'importe quel appareil photo enregistre les trajectoires des étoiles à partir d'un trépied. On peut enregistrer des images (avec ou sans suivi), même très bonnes avec des appareils modernes. Mais sont-elles si bonnes que ça? Ne peut-on pas faire mieux!

 

Les astrophotographes admettent que la lumière du ciel nocturne impose une limite au temps d'exposition, avant que la luminosité du fond de Ciel ne provoque la chute du contraste de l'image et l'augmentation du "grain", ceci réduisant considérablement la qualité de la photo.

 

Ce problème est très sérieux lorsqu'il s'agit de photographie du ciel profond, où les objets diffus de brillance très peu élevée doivent être pris par rapport à la brillance du ciel nocturne.

Cependant, si j'ai été conduit à réaliser mon photomètre, c'est parce que je voulais obtenir une meilleure image de la comète de Bradfield sur un ciel peu noir à la fin d'un crépuscule avant qu'elle ne soit trop basse sur l'horizon. Même lorsque les conditions se sont améliorées en Novembre et Décembre pendant une période de froid, les nuits claires sont apparues avec la lune au 1er quartier, et la question se posait toujours " est-ce que j'expose pendant 1, 2 ou 5 mn et ainsi le fond du Ciel deviendra-t-il visible si j'expose de 10 à 15 mn !!

 

Une solution est de prendre beaucoup de clichés référencés, mais vous avez peu de temps devant vous, surtout si la comète disparaît derrière un arbre ou un bâtiment.

 

En tant que photographe diurne, je sais que la relation oeil-cerveau est tout à fait fausse s'agissant de mesurer les intensités absolues. Le problème est, quand il faut mesurer l'éclat de la nuit, que le ciel n'est pas très brillant.

 

Les cellules photoélectriques ordinaires sont trop peu sensibles et seuls les photomultiplicateurs peuvent donner des mesures fiables à des niveaux d'intensité si bas. Une solution serait d'utiliser une sensibilité extrême et la capacité relative de la relation oeil-cerveau en lui donnant le niveau de référence et l'illumination reproductible dans un simple photomètre.

 

 

LE PHOTOMETRE

Le matériel nécessaire à sa construction est le suivant :

La quincaillerie :

- Fer à souder

- Soudure

- Scie

- Marteau

- Clous

- Vis

- Colle à bois

- Peinture blanche mate

- Du fil électrique.

 

Les pièces constituantes

- Un bouton pour potentiomètre gradué

- Un potentiomètre logarithmique 47 ohm

- Une résistance de 330 ohm

- Une pile 9V type PP3

- Une LED Verte Diam : 5mm

- Les six morceaux de contre-plaqué ép : 10mm

- Pièce A : 220 x 80 mm (1er coté)

- Pièce B : 220 x 80 mm (2ème coté)

- Pièce C : 220 x 160 mm (fond)

- Pièce D : 140 x 200 mm (couvercle), prévoir un trou pour le passage du potentiomètre.

- Pièce E : 140 x 220 mm avec deux trous rectangulaires (50 x 28mm) séparés de 28 mm (morceau pointé vers le ciel).

- Pièce F : 140 x 220 mm un trou central de 14 x 14mm (pièce de visée).

Après avoir assemblé (clous + colle à bois éventuellement) les quatre côtés sur le fond de la boite, peindre l'intérieur et le couvercle en blanc, câblez la led, le potentiomètre et la résistance (Voir le plan général pour l'installation finale), branchez et fixez la pile, vissez le couvercle, puis faîtes l'essai dans une pièce noire.

Pour finaliser, vous pouvez peindre l'extérieur du " photomètre " de la couleur que vous souhaitez, vous pouvez même changer de matériaux (plaques d'aluminium, contre-plaqué plus fin, etc....)

 

Le Fonctionnement

 

L'oeil regarde à travers le photomètre dans la direction du ciel qui doit être mesuré. (voir le schéma de principe). Le courant électrique qui parcourt la diode électroluminescente (LED) varie jusqu'à ce que l'écran blanc s'éclaire à la même intensité que ce que l'on voit du ciel. Puis l'intensité lumineuse de la LED est lentement réduite et ce que voit l'oeil change : d'un fond blanc avec deux trous noirs, on voit un fond noir avec deux trous blancs et ceci sur une certaine surface.

En tournant le potentiomètre en avant ou en arrière, on trouve le point d'équilibre en quelques secondes, on peut le retrouver facilement à partir des marques.

L'auteur remarque qu'un bouton avec une "jupe" est plus pratique dans la mesure où l'on retrouve toujours le point d'équilibre au même endroit, en face d'une flèche. C'est plus simple à lire.

 

On définit le courant maxi - de 20 milliampères par une résistance limitée à 330 ohms. Une batterie type PP3 de 9 volts est utilisée car le voltage baisse lorsque la pile vieillît, mais cela ne perturbe pas beaucoup le courant. Le potentiomètre de 47 Ohm permet d'obtenir un courant minimum de 0,15 milliampère et si on choisit un type logarithmique, la variation d'intensité, due à la rotation du bouton, conviendra davantage à l'interprétation photographique.

 

APPLICATIONS

 

En dépit de l'aspect limité de cette méthode plutôt simple, je pense que le résultat peut quand même être précis s'il est appliqué à un système photo. Cela peut vous dire vite si les conditions sont meilleurs ou pires que la fois précédente où vous avez essayé de saisir un objet capricieux du ciel profond ou alors cela peut apporter une réponse à la question "Dois-je fermer l'obturateur maintenant ou je laisse encore 5 mn pour avoir un meilleur résultat ?"

L'autre problème, c'est de photographier des météorites avec un ciel éclairé par la lune ou bien la fugace queue d'une comète avec un pale ciel crépusculaire! (cet appareil sera très utile pour juger le temps de pose lors du passage de le comète HALE - BOPP).

 

Là, le photomètre vous permettra de choisir la meilleure exposition et vous indiquera les moindres variations de la luminosité du ciel et ainsi de faire le meilleur usage possible de ce qui n'est qu'une furtive apparition, .... surtout si vous pointez dans une région nuageuse !.

Pour ceux qui sont assez chanceux pour observer une aurore, le photomètre, équipé de différents LEDs d'autres couleurs, peut être utilisé pour guider et prévenir des modifications de la luminosité dues à l'événement.

 

CONCLUSION

 

Pour quelques dizaines de francs, on peut se fabriquer un " photomètre " simple et facile à utiliser pour mesurer rapidement et de manière exacte la luminosité du ciel, pour estimer aussi les temps d'exposition, pour faire de l'astrophotographie d'une façon plus fiable. Cela remplacera l'intuition photographique plus efficacement et vous permettra d'être plus confiant quand il s'agira d'assister ou de fixer sur la pellicule un événement astronomique au lieu de vivre dans le doute.

En tout cas, vous saurez que vous aurez fait une photo plus fiable et réussie !!

 

Traduction : Danielle Feniou de l'article " A simple sky photomètre" de R. J. Neville (J. Br. Astron. Assoc.100, 1, 1990)

 

Adaptation du Texte : Laurent et Catherine Corp

 

Principe de fonctionnement 

Le Photomètre 

 

 

Vues du devant et du fond

 

Vue de dessus

 Vous pouvez téléchargez les images 40 Ko.

 

Locations of visitors to this page

 

Retour au menu