QU'EST-CE QUE LA HAUTE RESOLUTION ?
L'imagerie à haute résolution est la technique qui consiste à obtenir
des images planétaires, lunaires ou solaires aussi fines et détaillées
que possible.
Bien que de nombreuses images planétaires et lunaires soient qualifiées
d'images à haute résolution, très peu en sont réellement.
Seules les images dont la résolution n'est pas trop éloignée
des capacités théoriques de l'instrument avec lequel elles ont été prises
méritent cette appellation. Malheureusement, il ne suffit pas d'installer
une caméra CCD sur n'importe quel instrument (même de grand diamètre)
et dans n'importe quelles conditions pour obtenir automatiquement des images à haute
résolution !
La dimension des plus petits détails planétaires que peut retransmettre
un instrument donné ne doit pas être confondue avec son pouvoir
séparateur visuel donné par la formule (empirique et approximative)
:
R = 120/D (R en secondes d'arc, D en millimètres)
Cette valeur s'applique uniquement aux étoiles doubles, elle indique la
séparation minimale approximative que doit présenter un couple
d'étoiles de même magnitude pour pouvoir être visuellement
séparé. Le fait qu'un détail planétaire soit ou non
détecté dépend de nombreux facteurs tels que sa forme et
son contraste. Dans des conditions favorables, des détails d'une taille
inférieure au pouvoir séparateur stellaire de l'instrument peuvent être.
L'image de Saturne de la page d'accueil en est un exemple : la division de Cassini
mesure 0,7" aux extrémités de l'anneau, mais seulement 0,3" lorsque
l'anneau atteint le bord de la planète. Néanmoins il est encore
nettement visible à cet endroit, alors que le pouvoir de résolution
stellaire théorique de l'instrument est de 0,55".
La figure ci-dessous présente les courbes de FTM (cf. Qu'est-ce qu'une
courbe de FTM ?) relatives au même instrument, comparativement sur des
objets de faible contraste (surface planétaire) et de fort contraste (Lune, étoile
double, division de Cassini, ombre d'anneau ou de satellite, bord d'une planète).
Pour être détecté, un détail doit présenter
un contraste suffisant. Le seuil de contraste est ici fixé arbitrairement à 5
%, mais sa valeur réelle dépend en pratique de facteurs tels que
la luminosité de l'objet et la technique employée (visuel, photographie
ou CCD). On constate que la limite de résolution sur un objet de fort
contraste (intersection des courbes rouge et verte) est plus élevée
que la limite sur un objet de faible contraste (intersection des courbes
bleue et verte).
Dans la pratique, tous les problèmes affectant l'instrument et son environnement
contribuent à diminuer le contraste, et par conséquent à aplatir
la courbe de FTM : obstruction, aberrations optiques (chromatisme, aberration
de sphéricité, astigmatisme, zone, mamelonnage, etc.), reflets,
turbulence atmosphérique, défaut d'équilibrage thermique,
décollimation, mise au point défectueuse, échantillonnage
inadapté, vibrations, etc. Les dégradations s'accumulent les unes
aux autres et, la plupart du temps, la courbe réelle d'un instrument n'a
malheureusement qu'un lointain rapport avec la courbe théorique présentée
ci-dessus. Toute la difficulté de l'imagerie à haute résolution
(et d'une manière générale de l'utilisation efficace d'un
instrument) consiste à minimiser ces différents problèmes
afin d'obtenir une courbe réelle pas trop éloignée de la
courbe idéale.
Quel est l'apport de la CCD en haute résolution ?
La technique CCD présente deux avantages cruciaux par rapport à la
photographie argentique :
1) sa sensibilité, qui autorise des temps de pose très courts (moins
de 1/10ème de seconde sur la Lune) permettant d'atténuer considérablement
les effets de l'agitation des images due à la turbulence atmosphérique,
2) le traitement d'image dont la puissance permet de tirer le maximum des images
brutes.
Grâce à ces atouts, dans des circonstances identiques la CCD obtient
aujourd'hui de bien meilleurs résultats en haute résolution que
la photographie argentique. Elle permet d'exploiter le plein potentiel de l'instrument,
le niveau de détail atteint pouvant être très proche de ce
que l'œil distingue à l'oculaire (toutefois, il n'a jamais été prouvé que
la CCD est capable d'enregistrer beaucoup plus d'informations que l'œil
ne peut en voir sur une planète ou sur la Lune).
Il faut cependant être conscient que si la CCD est un excellent révélateur
de la qualité de l'image délivrée par l'instrument, elle
est également un redoutable révélateur de...l'absence de
qualité. Si l'image est mauvaise à l'oculaire, les images CCD le
seront tout autant. Contrairement à une idée très répandue
mais fausse, ni la caméra ni le traitement d'image ne sont capables de
compenser les dégâts causés par un instrument défectueux
ou mal utilisé. De plus, si le traitement d'image apporte un confort indéniable
et permet de s'affranchir de l'étape pénible du laboratoire, la
mise en oeuvre de la caméra au moment de la prise de vues est plus délicate
qu'en photographie argentique, notamment à cause des problèmes
de centrage et surtout de focalisation. CCD n'est pas synonyme de résultat
garanti. Toutes les qualités requises en haute résolution photographique
sont encore indispensables en CCD : persévérance, rigueur, désir
de progresser et remise en question permanente des acquis et des certitudes.
Par contre, aucune compétence particulière en électronique
ou en informatique n'est réellement nécessaire.