Article: Masques anti-aigrettes: toute la vérité!

Bonjour à tous!

Voici un petit article concernant l'intérêt des masques anti-aigrettes sur les télescopes de type Newton (ou Dobson).

Vos commentaires sont les bienvenus!

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Masques anti-aigrettes: toute la vérité...

Depuis toujours, les aigrettes agacent les propriétaires de télescopes Newton et attirent les amateurs de lunettes. Certains croisent des fils devant l'objectif pour en créer, d'autres collent des masques sur l'araignée pour les supprimer... On en fait même des 'virtuelles', à coller sur les photos dans PhotoShop!

Bon, on aime ou on n'aime pas, c'est une question de goût; mais est-ce que ces masques anti-aigrettes fonctionnent et quel est leur impact sur les performances du tube?

Eléments de réponse...

Photo1: Portrait de Véga à la webcam. Les horribles aigrettes à deux pointes trahissent un support de secondaire monobranche.

Réalisation

Tout d'abord, rendons à César ce qui lui appartient! C'est sur les conseils de l'ami GéGé que je suis arrivé sur l'excellent site de Serge Bertorello (merci à lui): http://serge.bertorello.free.fr/antiaigr/antiaigr.html

Quoi qu'en dise GéGé, je n'allais pas me cacher la tête dans le sable! Je me suis donc empressé de fabriquer un masque, tout simplement découpé au cutter dans un bout de bristol peint en noir mat. De petits blocs de balsa serrent le masque sur la branche porte-secondaire de mon télescope. J'ai choisi la forme 'Batman' juste pour le look... Voici à quoi ça ressemble, recto/verso:

Le masque se 'clipse' facilement sur le bras de l'araignée. Il est aussi très léger et ne risque pas de modifier l'équilibre du tube. Il ne cassera pas non plus le miroir si vous le laissez tomber au fond...

Bien sûr, si vous avez une araignée classique à quatre branches, il faut fabriquer quatre masques identiques.

Effets sur les images

Pour en avoir le cœur net, rien de tel qu'un petit test absolument pas scientifique.

J'ai donc pointé la Polaire à la webcam et réalisé successivement deux séquences d'une quinzaine d'images de dix secondes de pose unitaire. Ces images ont été compilées dans DSS et traitées de façon identique dans PhotoShop:

A première vue, ça marche! Les aigrettes ont disparu, ce qui confirme l'impression visuelle à l'oculaire.

Un examen plus attentif permet de déceler d'infimes différences dans la forme des étoiles. Celles 'sans aigrettes' semblent plus fines, plus rondes.

Pour vérifier cette sensation, j'ai superposé les images en mode 'différence':

Très clairement, les taches blanches indiquent que les aigrettes déforment et agrandissent les étoiles.

Effets sur les performances du télescope

Tout ça c'est bien, mais le (ou les) masque(s) ça ajoute de l'obstruction. Comme le dit Serge Bertorello, pour une araignée à quatre branches: "L'obstruction provoquée par ce système est d'environ 7% (perte de 0,07 magnitude!)".

Si la perte en magnitude est faible, on peut supposer tout de même une diminution du contraste suite à l'augmentation de la lumière diffractée. Cela dit, les photos semblent démontrer le contraire. Mais qu'en est-il de l'effet du masque sur la figure d'airy et les performances optiques du tube (Lambda et Strehl)?

Ne reculant devant aucun sacrifice, j'ai procédé à deux tests à l'aide de l'excellent logiciel WinRoddier (http://www.astrosurf.com/tests/roddier/projet.html). A gauche avec aigrettes, à droite sans aigrettes:

La messe est dite! Le masque ne dégrade pas les performances de façon significative, tant sur les photos qu'au test de Roddier.

Alors, à vos cutters et... cachez ces aigrettes que je ne saurais voir!

.

Étonnant en effet on se demande pourquoi cela n'est pas en standard sur tous les télescopes vendus. Cet article explique pourquoi cela marche: Apodization of the flat mirror support of a newton telescope

Heu...

Le fond de ciel beaucoup plus clair sur la photo avec le masque est une vue de l'esprit? un artéfact de traitement?

J'ai toujours cru que les masques, les branches courbes et autres trucs pour supprimer les aigrettes créaient de la diffusion... Ne serait-ce pas ce qui se voit?

D'autre part, comment peux-tu éliminer l'impact de vibrations ou d'un défaut de suivi (un coup de vent dans ton aile batman et hop, le secondaire danse la gigue!) qui pourrait expliquer la différence de taille des étoiles?

Et le PO Vixen à translation, je connais... demande à un mécano (Fiontus par exemple) ce qu'il en pense....

Donc ok, le masque supprime les aigrettes et augmente l'obstruction sans atlérer la qualité du miroir (lambda et Strehl... ben heu... normal, non?), mais il augmente aussi la diffusion, c'est physique comme phénomène,sauf que cette diffusion n'est plus localisée sur les aigrettes, mais répartie sur tout le champ.

D'où perte de contraste.

Perso, je suis passée d'une araignée en X à 4 branches à une araignée en T à 3 branches et le gain en contraste et en diminution de diffusion est très net!

En même temps, quand je compare l'aigrette crée par la direction avec 2 branches à celle crée par la direction avec 1 seule branche, la différence est énorme!!!

Et cette différence, je la récupère dans le contraste de l'image, c'est flagrand!

Bref, faire ce genre de test c'est très bien... avec un vixen monobras (qui a déjà l'épaisseur d'une vache), c'est plus sujet à caution AMHA... quant à être aussi enthousiaste...

Désolée...

Bonsoir Lasilla,

Le fond de ciel beaucoup plus clair sur la photo avec le masque est une vue de l'esprit? un artéfact de traitement?

Non, je croyais ça aussi mais en fait l'image de droite n'est pas plus claire. Je pense qu'il s'agit d'une illusion causée par le fait que les photos ont un dégradé horizontal. Quand on promène l'outil 'pipette' de Photoshop sur les images en mode 'moyenne 101x101', on arrive aux mêmes valeurs RGB à <1% près.

D'autre part, comment peux-tu éliminer l'impact de vibrations ou d'un défaut de suivi (un coup de vent dans ton aile batman et hop, le secondaire danse la gigue!) qui pourrait expliquer la différence de taille des étoiles?

Et le PO Vixen à translation, je connais... demande à un mécano (Fiontus par exemple) ce qu'il en pense....

Je n'ai jamais prétendu faire un test 'scientifique': le setup n'est ni standardisé, ni reproductible. Il ne faut pas prendre le titre ou la conclusion pour autre-chose que de l'humour.

Toutefois, je pense qu'un défaut significatif causé par le masque aurait été mis en évidence, or ici c'est l'inverse: l'image sans aigrettes est légèrement meilleure. Et ce n'est pas un coup de vent dans mon ' Batman' qui a gâché l'autre, puisque le fameux Batman n'était pas installé.

Quant au PO à translation, je n'y ai bien sûr pas touché entre les deux captures, il était verrouillé.

Donc ok, le masque supprime les aigrettes et augmente l'obstruction sans atlérer la qualité du miroir (lambda et Strehl... ben heu... normal, non?), mais il augmente aussi la diffusion, c'est physique comme phénomène,sauf que cette diffusion n'est plus localisée sur les aigrettes, mais répartie sur tout le champ.

D'où perte de contraste.

Bien sûr, la lumière qui était concentrée dans les aigrettes autour des étoiles est désormais répartie sur toute l'image, ce qui diminue le contraste global mais améliore les étoiles. Mauvais pour les nébuleuses mais bon pour les amas? Peut-être... Peut-être aussi qu'une partie est diffusée en dehors du champ? La physique mise en jeu me semble bien trop complexe pour être formalisée et nous ne le saurons jamais avec certitude. Seul l'usage pourra confirmer ou infirmer les hypothèses.

Bref, faire ce genre de test c'est très bien... avec un vixen monobras (qui a déjà l'épaisseur d'une vache), c'est plus sujet à caution AMHA... quant à être aussi enthousiaste...

Heureusement, essayer ne coûte rien ou presque. Quelques minutes de bricolage et chacun peut se faire une opinion. Pour moi l'expérience est concluante: non seulement les aigrettes ont disparu (reconnais qu'elles sont très moches, mes aigrettes!), mais en plus l'image et les performances ne semblent pas souffrir. Voilà qui justifie mon enthousiasme...

Désolée...

Au contraire, j'apprécie beaucoup ton apport et je t'en remercie. Si tout le monde avait toujours le même avis les forums n'en seraient pas.

Non, je croyais ça aussi mais en fait l'image de droite n'est pas plus claire. Je pense qu'il s'agit d'une illusion causée par le fait que les photos ont un dégradé horizontal. Quand on promène l'outil 'pipette' de Photoshop sur les images en mode 'moyenne 101x101', on arrive aux mêmes valeurs RGB à <1% près.

Oui mais non, parce que la registration, augmentant fortement la dynamique, va rendre la (déjà très faible) diffusion, (celle des aigrettes, répartie sur tout le champ par le masque) encore moins visible.

Également WinRoddier ne fonctionne pas vraiment avec les webcam pour l'évaluation des lambdas d'une optique. D'après ce que j'ai lu ; pas assez de dynamique. Faut utiliser le reflex ou une ccd.

Ah et régler WinRoddier sur 3 pass (fait ?).

Sinon bravo à toi pour avoir fait ce masque, dans tous les cas le résultat visuel est spectaculaire ; je veux dire y a pas rien de voir disparaître les aigrettes. Mais surtout pour ton instrument avec une aigrette assez inesthétique ; question de goût et d'habitude, j'aime bien une 4 branches, je ne suis pas sûr d'apprécier une seule ligne.

Après si pour des raisons d'observations pointues il faut l'enlever ça reste possible. Et permet dans d'autres cas d'avoir des grands champs comme une apo (ou presque)...

Amicalement, Vincent

Une belle amélioration pour ton mono-bras-musclé!

Patte.

Bonjour Orion!

Merci pour cet essai, très instructif et complet.

Je suis étonné lorsque tu dis que la photo sans aigrettes présente le même contraste que celle avec aigrettes, mon oeil parle comme celui de Lasilla!

Mais bon, faut que je comprenne cette histoire de dégradé horizontal...

Maintenant, je te propose un autre essai.

Tu laisses ton tube se mettre en température, au moins une heure, et tu fais tes photos. Puis tu recouvre la patte de ton araignée de papier alu, côté brillant dehors. Tu attends une heure, et tu refais tes photos.

Et alors?

Ben si tu as les mêmes résultats que moi, tes aigrettes vont être beaucoup plus fines et deux fois plus courtes!

Merci

Le fond de ciel beaucoup plus clair sur la photo avec le masque

Je suis étonné lorsque tu dis que la photo sans aigrettes présente le même contraste que celle avec aigrettes, mon oeil parle comme celui de Lasilla!

Pour vous convaincre, j'ai interverti les deux images. A vue de nez, c'est toujours celle de droite la plus claire, non? Sauf que maintenant c'est celle avec aigrettes!

L'illusion vient du dégradé horizontal. Le bord gauche est plus clair que le droit sur les deux images:

Également WinRoddier ne fonctionne pas vraiment avec les webcam pour l'évaluation des lambdas d'une optique. D'après ce que j'ai lu ; pas assez de dynamique. Faut utiliser le reflex ou une ccd.

En tout cas winroddier ne se plaint pas de ma webcam CCD avec capteur ICX098BQ (le même que la DFK21 ou la PLA-C). Cela dit, même si le résultat n'est pas fiable, il doit au moins être constant. Je pense que WR aurait indiqué une différence s'il y en avait une.

Merci pour ce sujet instructif !!!

Je m'en va essayer ça dès que possible. Je ferais un retour

Pour vous convaincre, j'ai interverti les deux images. A vue de nez, c'est toujours celle de droite la plus claire, non? Sauf que maintenant c'est celle avec aigrettes!

L'illusion vient du dégradé horizontal. Le bord gauche est plus clair que le droit sur les deux images:

 

Exact. Superbe démo, merci!

Quand je pense que certains ajoutent des fils à leur lunette, justement pour avoir une aigrette...

Gégé, peux tu mettre une photo de ton montage avec le papier d'alu (ya pas de marmotte dans le tube, j'espère).

Fred

Concernant les araignées monobranches (peut-on encore parler d'araignée???). Je pense comme Lasilla que la solution de mon Vixen n'est pas optimale, avec une tige en alu massif de 5mm!

C'est clair que ce n'est pas demain la veille que ça va fléchir, mais de nos jours je verrais plutôt une fine lame de carbone 1mm. Là-dessus un masque de ce type, qui présente l'avantage d'une obstruction minimale, même s'il est moins esthétique que le 'Batman':

@ Gégé: merci pour l'astuce de l'alu, j'essaierai quand le temps se dégagera. J'espère avant 2012 et la fin du monde...

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2012? Bon, on a peut-être le temps, nous sommes en 1432 sur le calendrier musulman...

2012? Bon, on a peut-être le temps, nous sommes en 1432 sur le calendrier musulman...

الله أَكْبَر

Concernant les araignées monobranches (peut-on encore parler d'araignée???). Je pense comme Lasilla que la solution de mon Vixen n'est pas optimale, avec une tige en alu massif de 5mm!

 

C'est clair que ce n'est pas demain la veille que ça va fléchir, mais de nos jours je verrais plutôt une fine lame de carbone 1mm. Là-dessus un masque de ce type, qui présente l'avantage d'une obstruction minimale, même s'il est moins esthétique que le 'Batman':

 

 

@ Gégé: merci pour l'astuce de l'alu, j'essaierai quand le temps se dégagera. J'espère avant 2012 et la fin du monde...

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J'ai essayé le masque "requin scie" sur mon 400 version plage, ça atténue bien

l'aigrette, mais elle ne disparaît pas complètement. Avec un perceuse colonne et une translation, c'est rapide à réaliser dans du CI. Par contre sur un monobras sans tube autour, ça pique et ça s'accroche facilement n'importe où Je vais essayer le Batman bientôt ;-)

La messe est dite! Le masque ne dégrade pas les performances de façon significative, tant sur les photos qu'au test de Roddier.

Alors, à vos cutters et... cachez ces aigrettes que je ne saurais voir!

 

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Je crois que rien de plus faux... la messe n'est pas dite du tout!... Les systèmes divers et variés anti-aigrettes diminue FORCEMENT le contraste final de l'image. Une lame courbe ne fait que répartir la diffusion dans le champ de l'image, certe c'est agréable à l’œil... mais dans ce cas combien de nuages sur Jupiter vous pouvez ne pas voir... J'irai même plus loin... C'est même un peu une imposture (toutes proportions gardées) de dire qu'une image avec dispositif anti-aigrettes est meilleure qu'avec aigrettes... Cette histoire m'a bien titillé, cela m'a conduit à finalement écrire un article précisément sur ce sujet dans astrosurf magazine...

Il est intitulé: Les effets des lames d’une araignée sur une image fournie par un télescope

http://www.astrosurf.com/magazine/asm11.pdf

Mon article de l'époque n'est pas parfait aussi si vous lisez l'anglais et au vous êtes au fait du traitement optique du signal, il y a l'article le plus déterminant qui l'explique de manière ciselée:

http://imaging.creol.ucf.edu/publications/Spider_Diffraction.pdf

... ou l'effet des lames d'araignée sur le rapport de Strehl pour un télescope à lames, ce qui est quand même le facteur le plus important à considérer pour obtenir une bonne image (i) tant en terme de perception visuelle des détails fugaces sur un disque planétaire que (ii) sur le FWHM impressionne plus rapidement possible la matrice CCD...

Bien entendu en considérant toujours qu'on a une turbulence très faible, une optique irréprochable avec une collimation aux petits ognons et des oculaires qui ne sont pas des culs de bouteilles...

Un dernier petit truc...Vous voulez savoir si votre miroir est bon? Les aigrettes des pics secondaires d'intensités variables... quasi en pointillée... cf la description mathématique dans les articles

Conclusion: sus aux dispositifs anti-aigrettes Pourtant j'aime ces volatiles....

Si on va dans les détails ok c'est pas bon pour le strehl. Sinon je constate que l'effet est vraiment minime sur le strehl (0.01 de perte pour les cas de 1 à 4, voir fig. 15 de l'article Applied Optics) et je pense qu'on peux céder un peu la dessus pour une image plus globalement satisfaisante non ? Évidement pour le planétaire cela peut sembler pas forcement très judicieux mais encore une fois la perte en résolution n'est si importante que ça surtout si on met en balance les autres effets (turbu, aléas collimation) non pris en compte dans l'article et qui eux peuvent dégrader le strehl de manière plus conséquente.

Donc en pratique je rejoins OrionRider sur l'idée (OrionRider qui me semble un gars pratique ) car personne n'utilise son instrument dans les conditions aseptisées d'un laboratoire.

Je crois que rien de plus faux... la messe n'est pas dite du tout!... Les systèmes divers et variés anti-aigrettes diminue FORCEMENT le contraste final de l'image.

Salut Eric' date=' et merci pour ton intervention. Bien sûr, il faut prendre tout ça au second degré et avec une dose d'humour. Je ne détiens pas 'toute la vérité' et toutes les aigrettes ne méritent pas forcément d'être anéanties. Mon article se veut avant tout pratique et vise à montrer l'effet sur le terrain.

En effet pour du planétaire tout ce qui cause une obstruction est mauvais, donc à proscrire. D'ailleurs, on a bien besoin des aigrettes pour faire la MAP.

Mais pour le ciel profond, en supposant que la diffraction étale uniformément la lumière sur l'ensemble du champ, l'image sera effectivement plus 'laiteuse', mais en même temps les détails seront plus ponctuels.

La perte de contraste étant imperceptible en visuel, c'est avant tout une affaire de goût qui va prévaloir. Pour le photographe, le meilleur choix dépendra du sujet. Pour résoudre un amas d'étoiles, je pense qu'il vaut mieux supprimer les aigrettes et obtenir les étoiles les plus fines, mais pour les extensions ténues d'une nébuleuse, il vaut mieux les garder afin de privilégier le contraste.

Et ça tombe bien car on peut mettre ou retirer le masque en quelques secondes.

Par ailleurs, une question me 'turlupine'. L'obstruction de l'araignée concentre la diffraction sous forme d'aigrettes lumineuses autour des étoiles, donc forcément dans le champ de vision. Dans le cas d'un masque anti-aigrettes on imagine que cette lumière est uniformément répartie sur tout le champ. Mais est-ce bien vrai? Est-ce qu'une grande partie de cette lumière ne finit pas [b']en-dehors du champ[/b], déviée sur les parois du tube ou les côtés du miroir? Dans ce cas, la perte de contraste serait contenue, non?

J'ai essayé le masque "requin scie" sur mon 400 version plage

Belle réalisation (le 400 aussi, j'adore!). Fais-nous savoir si le Batman marche aussi pour toi.

Salut Eric, et merci pour ton intervention. Bien sûr, il faut prendre tout ça au second degré et avec une dose d'humour. Je ne détiens pas 'toute la vérité' et toutes les aigrettes ne méritent pas forcément d'être anéanties. Mon article se veut avant tout pratique et vise à montrer l'effet sur le terrain.

 

En effet pour du planétaire tout ce qui cause une obstruction est mauvais, donc à proscrire. D'ailleurs, on a bien besoin des aigrettes pour faire la MAP.

Mais pour le ciel profond, en supposant que la diffraction étale uniformément la lumière sur l'ensemble du champ, l'image sera effectivement plus 'laiteuse', mais en même temps les détails seront plus ponctuels.

La perte de contraste étant imperceptible en visuel, c'est avant tout une affaire de goût qui va prévaloir. Pour le photographe, le meilleur choix dépendra du sujet. Pour résoudre un amas d'étoiles, je pense qu'il vaut mieux supprimer les aigrettes et obtenir les étoiles les plus fines, mais pour les extensions ténues d'une nébuleuse, il vaut mieux les garder afin de privilégier le contraste.

Et ça tombe bien car on peut mettre ou retirer le masque en quelques secondes.

 

Par ailleurs, une question me 'turlupine'. L'obstruction de l'araignée concentre la diffraction sous forme d'aigrettes lumineuses autour des étoiles, donc forcément dans le champ de vision. Dans le cas d'un masque anti-aigrettes on imagine que cette lumière est uniformément répartie sur tout le champ. Mais est-ce bien vrai? Est-ce qu'une grande partie de cette lumière ne finit pas en-dehors du champ, déviée sur les parois du tube ou les côtés du miroir? Dans ce cas, la perte de contraste serait contenue, non?

 

Je commence par préciser que je n'utilise pas mon instrument dans des condition aseptisée de laboratoire ;) Bon j'avoue que je suis assez casse-pied car je chasse tout ce qui ressemble de près ou de loin à de la perte de contraste...

Ben pour le ciel profond c'est pareil... qui dit contrate de la mort dit meilleure perception des dentelles du Cygne. La perte de contraste est perceptible en visuel aussi... Bien sûr, sur les aigrettes on pinaille peut-être un peu (quoique...) mais il faut juste essayer 2 télescopes de diamètre identiques soit avec une obstruction trop forte ou un mamelonage important du primaire et la perception des objets du ciel profond change... Pourquoi sur M57 avec un 300 certain perçoivent la centrale et d'autre pas? La qualité de la chaîne d'acquisition jusqu'à l'œil joue aussi...

Autre illustration, les premières bouses chinoises (car la qualité s'améliore...) faisait des aigrettes de la mort sur Jupiter...

En gros, "la laitance lumuneuse" d'un dispositif anti-aigrettes est répartie à partir de l'étoile considérée selon la diamètre de l'instrument et la forme du dispositif obstruant... La forme influant directement sur la répartition.... Quant à sortir du champ, cela me parait guère possible ou alors tellement résiduelle... sinon tout s’additionne. Si tu fais de l'imagerie, masque l'étoile et amplifie l'image de fond et change les dispositifs anti aigrettes et on devrait avoir une réponse pratique à ta question... Mais du coup si qq a expérimenté ça (pas en labo aseptisé ) .... ça m'intéresse! Donc ta question me parait hautement pertinente.

Par contre sur les globulaires... intéressant ... va falloir que j'essaye. Si j'ai tort je le dirai.

Merci Eric. Finalement, comme tu dis 'tout est affaire de perception'. Si mon télescope produisait des aigrettes en forme d'étoile, peut-être qu'elles me conviendraient bien...

Mais bon entre un élargissement des étoiles et un meilleur contraste sans dispositif anti-aigrettes, je penche un peu pour le meilleur contraste pour l'observation du cœur de M15... A voir.