Photographing the clouds of venus

Photographier les nuages de Vénus.


Alors que les planètes Jupiter, Saturne ou bien encore Mars révèlent rapidement les  détails de leur surface en lumière visible, Vénus quant à elle, reste désespérément insondable en photographie classique. Rien n'y fait, ni la multiplication des temps d'exposition, ni l'utilisation d'instruments disposant d'un plus grand diamètre. Il existe pourtant une approche spécifique et bien plus performante...
C'est cette technique que je me propose de décrire dans cet article...


Constatation:

Lumière Visible

Voici un cliché de Vénus, prit avec une caméra ASI224 équipée d'un capteur couleur. 1000 images ont été retenues et additionnées, sur une vidéo en comportant 4000.
La surface planétaire, en raison des turbulences et de la dispersion atmosphérique, apparaît encore légèrement floutée, et ce, malgré la bonne stabilité des masses d'air le soir de la prise de vue et le grand nombre de clichés pris et retenus.
Mais surtout, le disque planétaire ne laisse apparaître aucune structure nuageuse, en raison de la nature même de l'atmosphère vénusienne.

Alors, comment faire?


Pour contourner ce problème, nous allons photographier Vénus dans deux longueurs d'ondes particulièrement intéressantes, mais situées en dehors du domaine des fréquences perceptibles par l'œil humain. 


 Pour rappel, la bande passante spectrale perceptible par l'œil humain s'étend de 400nm à 750nm


Cela  implique l'emploie d'un matériel adapté:
- Tout d'abord, la faiblesse du signal obtenu et les fréquences ciblées  nous imposent d' utiliser un capteur monochrome.
- De plus, seuls les instruments dit "réflecteurs" conviennent, tout réfracteur étant banni.
- Toujours en raison de la faiblesse du signal, ce réflecteur devra disposer d'un diamètre d'au moins 200mm

Très bien, mais on fait comment alors?

Nous y voilà: C'est  dans le domaine des fréquences ultraviolettes que nous obtiendrons le plus de détails dans les structures des masses nuageuses de Vénus. Ces fréquences font apparaître les nuages sombres de la haute atmosphère de vénus.
Mais attention.Toutes les caméras n'ont pas la même sensibilité aux ultraviolets, et certaines d'ailleurs, ne le sont pas du tout!!!Il conviendra donc de vérifier  ses performances en consultant le manuel d'utilisation qui l'accompagne. Celui ci comporte généralement le graphique de sensibilité du capteur, qui devrait ressembler à ceci:


 Pour exemple, voici le graphique  du Capteur KAF 16803.Le domaine de l'ultraviolet se situe aux alentours de 322 à 387nm. La courbe du graphique nous indique donc que le rendement quantique (sensibilité) est de l'ordre des 30% dans l'ultraviolet (360nm). Je vous avais prévenu, c'est peu...:-)
Les cameras DMK, Skyris 274M ou bien encore INOVA PLA-Mx sont des caméras particulièrement sensibles à l'ultraviolet.


Et ça donne quoi?

Ultraviolet

Nous voyons ici nettement apparaître les structures nuageuses. Les filtres UV, sont les plus performants pour révéler les structures nuageuses de vénus. Souvent désignés sous la terminologie U-Vénus, ils sont proposés par de nombreuses marques.





 Le modèle proposé par la marque Astrodon est réputé être le plus performant... Ses concurrents présentent malheureusement un défaut de transmission dans l'infrarouge, générant un manque de contraste ainsi que des rebords flous du disque planétaire.  

                                                                               





Son taux de transmission est excellent, à près de 100% entre 300nm et 400nm.











Le second filtre qui nous intéresse, c'est le filtre IR PASS... Cela peut sembler surprenant, car en photographie planétaire, on a tendance, bien au contraire, à filtrer les IR par l'adjonction d'un filtre IR Cut. Et pour cause, souvenez nous de ce qui a été dit plus haut: nous sommes généralement confronté à  un défaut de transmission dans l'infrarouge, générant un manque de contraste ainsi que des rebords flous du disque planétaire.  Ce qui est bien regrettable, car les IR ont des propriétés très précieuses en photographie planétaire:

Infrarouge

Le filtre IR Pass  ne laisse passer la lumière infrarouge qu' à partir de 750 à 800nm... Dans cette fenêtre spectrale, la turbulence atmosphérique est beaucoup plus modérée, et permet d'obtenir des images bien plus nettes. Il peut quant à lui, mais dans une moindre mesure, révéler les nuages de faible altitude de Vénus.
 A noter qu'il est également fortement recommandé pour accentuer les structures sombres sur Mars, Jupiter, la Lune et le Soleil qui sont également rendues beaucoup plus nettes.





Le filtre Astronomik IR est une référence dans ce domaine. A noter qu'il se décline en 2 versions, le n°807 et le n°742, à choisir en fonction du diamètre de votre instrument et de la turbulence de votre lieu d'observation.
Astronomik IR Ajouter


                                                                 
..La courbe en rouge montre que le taux de transmission en Infrarouge est de l'ordre des 100 % à partir de 750nm


A signaler également le filtre IR de chez Baader, qui a la particularité de commencer à 670nm dans le rouge profond, donc dans la lumière visible, ce qui permet de s'assurer d'une mise au point correcte...



OK, et maintenant?

Nous disposons maintenant de deux bases de données particulièrement précieuse:
La première, sur les nuages, en infrarouge.
La seconde, sur le disque planétaire, avec une image particulièrement nette grâce à l'infrarouge.
Ces données, je vous le rappelle, sont en noir et blanc...
Et bien, la technique va consister à leur attribuer de la couleur, en créant un canal Rouge, un Vert et un bleu à partir de ces données, afin de combiner ensuite les 3 canaux (merci Photoshop) et obtenir de la couleur. 
Par convention, nous affectons le Rouge à notre image IR, et le bleu à notre image en ultraviolet. Et le vert me direz vous? Et bien tout dépend. De multiples combinaisons sont possibles, surtout si vous disposez d'une autre source de données (Photo prises dans d'autres longueurs d'ondes intéressantes...)
Mais le plus simple, est de créer un Vert composite, mélange à 50% de nos 2 images.


                                                                              R= IR
                                                                              V= IR+UV
                                                                              B= UV


Et la Mise au Point alors ? 

L'idéal, aurait été d'acheter nos filtres UV et IR ainsi qu'un filtre Luminance chez un même fabricant, afin qu'ils aient la même épaisseur, et soient  donc parafocaux. La mise au point pourrait alors être aisément  réalisée en Luminance (visible à l'oeil), celle ci étant identique pour les autres filtres.
Seulement voilà, à ce jour, seul la marque Baader propose ces deux types de filtres. Dans notre cas, la solution consiste à réaliser la focalisation filtre par filtre, sur une étoile bien brillante.