AUTOGUIDAGE AVEC LA CAMERA LVI SMARTGUIDER
J'ai débuté l'astrophotographie autoguidée en 2009 et j'ai décidé de créer cette page car en 2011 j'ai résolu quelques difficultés que j'avais rencontrées pour autoguider (lorsque j'ai voulu allonger la focale de guidage à 768 mm). Difficultés qui n'avaient rien à voir avec le fonctionnement simple de la caméra LVI. Ayant un peu plus d'expérience, j'espère que les indications données ci-après vous seront utiles pour passer le cap difficile de la maitrise de l'autoguidage. Je n'ai pas la prétention de faire de belles images, mais si ma petite expérience avec cette caméra peut servir à d'autres et bien c'est tant mieux :-)
Notion d'autoguidage:
Une caméra d'autoguidage est un capteur numérique qui va remplacer les yeux pour rester centré sur une étoile
(assez brillante) de guidage pendant que l'appareil de prise de vue
(APN ou CCD) situé en parallèle est en pose longue (quelques minutes) sur un
objet du ciel (nébuleuse, galaxie). L'étoile de guidage ne doit pas être trop
loin de l'objet à photographier (sinon il y a encore plus de rotation de
champ!). La caméra d'autoguidage assistée d'un logiciel spécifique va faire les
corrections automatiques nécessaires pour garder l'étoile de guidage au centre
du capteur.
Le principe de fonctionnement est le suivant:
centrage et mise au point de l'étoile de guidage (à faire manuellement), puis
phase de prise d'une image (jusqu'à 2 secondes), calculs des erreurs et des
corrections à faire et enfin phase de rattrapage de ces erreurs. Ce cycle se
répète. Pendant la prise d'image et de calculs la monture est livrée à ses
erreurs périodiques! On comprend donc que l'autoguidage compensera mal une
monture qui a des erreurs périodes trop erratiques ou qui a
une mauvaise mise en station (dans ce cas mauvais suivi en DEC)!
Un bon autoguidage sur une monture de qualité va donc normalement compenser
toutes les erreurs et rester centré sur l'étoile choisie.
Pour conclure, selon la qualité de sa monture, la focale utilisée pour la prise
de vue et le temps de pose choisi il est donc impératif
d'autoguider.
La caméra LVI Smarguider:
En 2009 j'ai acheté la caméra d'autoguidage LVI smartguider. Cette caméra est
autonome et n'a pas besoin d'un ordinateur pour être utilisée. Son utilisation
est très simple grâce à un écran de contrôle (2 pixels sur l'écran correspondent
à 1 pixel sur le capteur). La fabrication est Italienne et le revendeur Français
fourni la documentation en Français. La simplicité vient du fait qu'il faut
suivre le menu sur l'écran. Après avoir bien centré l'étoile de guidage, il y a
un oculaire para focal fourni pour aider à la mise au point. Les 6 étapes
cruciales de la calibration (détermination du sens des corrections à effectuer
et mesure des déplacements en pixels) se font toutes seules. Seule l'agressivité
(taux de correction des écarts- 6 niveaux) sur les 2 axes peut être choisie. La
caméra va gérer toute seule le temps de pose sur l'étoile de guidage (de 0.001
secondes à 2 secondes maximum) en fonction de sa luminosité (avec une lunette de
60 mm de diamètre pour 2 secondes de pose la luminosité doit être de 7,5). Le
capteur est assez petit (752*480 pixels) et la taille de ses pixels est de 6
microns.
Quelques notions importantes à
savoir pour bien autoguider:
1) l'erreur périodique de la monture: Malgré le suivi effectué par
la monture (grâce aux moteurs en déclinaison et en ascension droite), aucune
monture n'est parfaite et il y a des erreurs mécaniques qui sont périodiques
(jeu des engrenages des 2 moteurs AD et DEC, jeu des vis sans fin sur leur roue
dentée, usinage des pièces mécaniques, etc). Il
est bon d'identifier les erreurs de sa monture en les mesurant et
d'essayer de les diminuer (réglages des jeux des vis sans fin, changement des engrenages
pour des poulies, changement de
la graisse).
2) L'échantillonnage
E (en pixels) est la portion du ciel vue par
les capteurs numériques (CCD, APN, web Cam).
Il se calcule selon la formule ci-dessous ou
E= échantillonnage,
P= taille en pixel du capteur (en micron),
F=focale (en millimètre).
E=206*(P/F)
Il faut comparer les échantillonnages
respectifs de l'imageur et de l'autoguidage avec ses différentes focales
utilisées pour l'imagerie. Exemple
du tableau ci-dessous avec mes différentes focales.
E=206*(P/F) | P | IMAGEUR | F | BARLOW | F | ECHANTILLONNAGE E en " d'arc | ||
|
taille pixel du capteur en micron |
|
Focale mm |
|
focale barlow mm | E=mesure (en seconde d'arc) de 1 pixel vu par le capteur | ||
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | Tele 17-40 | 17 |
|
|
77.795 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | tele 24-105 | 50 |
|
|
26.450 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 |
|
100 |
|
|
13.225 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | tele 100-400 | 150 |
|
|
8.817 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 |
|
200 |
|
|
6.613 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 |
|
250 |
|
|
5.290 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | tele 100-400 | 300 |
|
|
4.408 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 |
|
350 |
|
|
3.779 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | tele 100-400 | 400 |
|
|
3.306 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | TV NP101 IS. REDUC | 432 |
|
|
3.061 | |
IMAGEUR | APN 350D | 6.42 | TV NP 101 IS | 540 |
|
|
2.449 | |
AUTOGUIDEUR | LVI camera | 6 | lunette antares 80 | 480 |
|
|
2.575 | |
AUTOGUIDEUR | LVI camera | 6 | lunette antares 80 | 480 | 1.6 | 768 | 1.609 | |
AUTOGUIDEUR | LVI camera | 6 | lunette antares 80 | 480 | 2 | 960 | 1.288 |
L'échantillonnage du guidage doit toujours
être inférieur au double de l'échantillonnage de l'imageur (conseil de T.Legault dans son excellent livre "Astrophotographie").
Cette notion n'est malgré tout pas une généralité car tout dépend aussi des
paramètres entrés dans le logiciel d'autoguidage, de l'erreur périodique de
votre monture et de sa charge en kilogrammes.
Au vu de la qualité ordinaire de ma monture, de ses erreurs périodiques
bien présentes et de sa sur-charge en photo à 11 kg, j'ai intérêt à être
encore plus restrictive!
Conseils avec la LVI:
1) La luminosité de l'étoile guide doit être forte ainsi
le temps de pose sera plus court et donc la monture moins livrée à ses erreurs
périodiques! Pour une monture à forte erreur périodique il
faut impérativement une étoile guide très lumineuse. Je prends un
oculaire grand champ afin de choisir une étoile super brillante. Bien lire la notice de la LVI
(paragraphe astuces et conseils). Plus l'étoile est brillante,
plus rapide est le défilement des graphiques de
guidage sur l'écran de la LVI (temps de pose très
court). Avec ma lunette de 80 mm + la barlow 1.6
(focale à 768 mm), F/D à 9,6 j'autoguide bien si l'étoile à la magnitude maximum
de 4,5 environ.
2) Bien centrer l'étoile de guidage: je me sers d'un oculaire réticulé pour centrer
l'étoile avant
de mettre l'oculaire para focal de 6 mm.
3) L'alignement des axes du capteur de l'autoguideur avec ceux de la monture (AD
et DEC) est impératif! Autrement la phase de calibration ne se fait
pas! mettre la grande longueur du capteur dans le sens AD.
4) Adapter les vitesses (AD et DEC) de rattrapage en
fonction de la focale de guidage: Il s'agit ici des vitesses de
rattrapage correspondantes aux corrections pendant le guidage. Ne pas confondre
avec la vitesse de suivi en AD qui doit être toujours égale à la vitesse
sidérale (soit 15,04 arcs secondes/seconde. 360 degrés/86164 sec=0.004178
0.004178*60*60=15.0408 arc sec/sec). Les vitesses de
rattrapage en AD et DEC sont à paramétrer au niveau du contrôleur de la monture.
La vitesse de rattrapage en AD est exprimée généralement en
pourcentage de la vitesse
sidérale. La monture avance d'est en ouest à la vitesse sidérale. Admettons que ma vitesse
de rattrapage en AD soit de 25% de la vitesse sidérale.
Cela veut dire que si le rattrapage est fait vers l'est la monture va
ralentir de 75% (100-25) de la vitesse sidérale et si rattrapage vers l'ouest
la monture accélère de 125% (100+25).
Plus vous augmentez la focale de guidage, plus vous devez diminuer ces vitesses
de rattrapage en AD et en DEC. Il faut que les mouvements de rattrapage soient
lents afin que l'étoile de guidage ne sorte pas du capteur de l'autoguideur
lors de la phase de calibration!
(le capteur de la LVI est petit!).
5) Faire de nombreux essais en changeant l'agressivité. Si
votre monture a une forte erreur périodique je conseille de rester avec une
agressivité élevée.
Mon expérience d'autoguidage avec 480
mm de focale guide:
j'ai acheté une petite lunette que je dédie au
guidage (lunette Antares 80 mm de diamètre et 480 mm de focale). Je fais de la
photographie en parallèle. c'est à dire que la lunette de guidage + la caméra de
guidage est parallèle à la lunette qui prend la photographie (lunette + APN Canon). Voir les
configurations dans ma page
matériel. Ma
monture est la Vixen GPDX du commerce (non encore améliorée) mais contrôlée par
le Dynostar X3 de Boxdoerfer.
En 2009 j'ai donc commencé mes 1er essais d'autoguidage. A
cette époque ma focale imageur ne dépassait pas 250 mm (grand champ avec
des téléobjectifs Canon). L'autoguidage était assez correct malgré quelques
poses pas bien autoguidées que je ne prenais pas (voir ma photo de la nébuleuse
NGC7000).
L'étoile de guidage était malgré tout assez peu brillante!
En fait l'échantillonnage de la lunette
guide (2.57) était inférieur
du double de l'imageur (5.29).
En 2011, le 1er essai de photo de la galaxie
M101 avec ma nouvelle lunette de 540 mm de
focale n'est pas du tout concluant (gros défaut de suivi en AD). J'ai été
beaucoup trop confiante avec l'autoguidage sans le vérifier! Depuis avril 2011
je me suis posée donc tout un tas de questions. J'ai revérifié les jeux des
engrenages des moteurs et trouvé un gros jeu justement sur le moteur en AD. J'ai
revérifié le centrage du viseur polaire de ma monture (qui était toujours bon
depuis 2004), puis le réglage de sa longitude (qui n'était pas bon). D'autres
essais de photo en mai et juin montre que mon suivi n'est pas super
ou complètement incorrect avec une focale photographique de 540 mm et de
guidage de 480 mm.
L'échantillonnage de la lunette guide (2.57) est presque le même que celui de
l'imageur (2.45).
Conclusion: l'autoguidage ne permet pas de compenser l'erreur
périodique de ma monture (surtout chargée à plus du maximum de son poids limite!).
Mon expérience d'autoguidage avec 768 mm
de focale guide: j'ai décidé d'allonger la focale de guidage en
mettant une barlow 1,6 pour avoir l'échantillonnage de la
lunette guide
(1.61) inférieur à celui de l'imageur
(2.45). Mais la caméra LVI ne
passe même pas l'étape de la calibration en DEC :-(( donc impossible même
d'autoguider!!! Le capteur de la LVI étant petit, l'étoile sortait de son
champ à tous les coups lors de la calibration en DEC. N'ayant jamais utilisé de logiciel spécifique d'autoguidage
puisque cette caméra gérait tout toute seule, je me plonge dans les
bouquins, les calculs, les manuels d'utilisations de la LVI et de mon
contrôleur. Je consulte des sites web
d'astrophotographes confirmés ou de revendeurs de matériels pour apprendre les règles de bases de l'autoguidage avec un
logiciel (ce que je n'avais pas fait à cause de la simplicité
d'utilisation de la LVI).
Après réflexions, je décide de diminuer
la vitesse de rattrapage en DEC (réglage
au niveau de mon contrôleur).
Ouf en fin d'été
2011 mon guidage est bon si je prends une étoile guide très lumineuse. Les
étoiles sont rondes et surtout j'ai pris toutes les poses autoguidées :-) voir
la photo de IC1318. Les étoiles en bord de champ sont
ovalisées cela est du à la
coma (défaut d'optique) et non pas au guidage.
Ma conclusion: avec ma monture handicapée
de son erreur périodique et chargée à plus du maximum de sa capacité il est
donc impératif d'avoir l'échantillonnage du guidage inférieur (presque de
moitié) à celui de l'imageur et de prendre une étoile guide très lumineuse!