La lumière infrarouge / Blog “caméras d’astronomie”

La lumière infrarouge

Dans beaucoup d’applications industrielles, mais aussi dans la photographie normale, la lumière infrarouge (IR) dérange beaucoup. Des éléments réfractifs se trouvent à plusieurs reprises dans le chemin optique et ils ont, selon la longueur d’ondes, des focus différents. Même de bons apochromates (apo) ne sont pas corrigés pour la lumière IR et nécessiteraient une focalisation séparée. Dans ces domaines, il est donc nécessaire de limiter le spectre de longueur d’ondes pour obtenir des images piquées.

Mais dans le domaine astronomique, les longueurs d’ondes entre 700 nm et 1000nm jouent un rôle important. Une lumière à ondes longues sera beaucoup moins brouillée par l’atmosphère et rend des photos plus piquées possibles. Cependant, cet effet rivalise avec le fait que la résolution d’un télescope dépende aussi de la longueur d’ondes. C’est donc une question de seeing de savoir quelle longueur d’ondes promet la meilleure résolution. Plus l’air est turbulent, plus on voudrait utiliser des longueurs d’ondes longues. Plus le seeing est bon, plus on restera à courtes ondes. A côté de ces effets joue la sensibilité du capteur CCD dans la lumière IR un rôle important. Typiquement, la sensibilité du capteur CCD chute fortement au-delà de 750nm. La longueur d’onde optimale est donc une question d’ouverture du télescope, du seeing et de la sensibilité du capteur CCD. C’est aussi difficile ici de donner des recommandations générales.

Mais, même si on a un réflexe et qu’aucune lentille n’est dans le système, on doit donner une étendue de longueurs d’ondes. La raison pour cela est la dispersion atmosphérique. Ce que la lentille fait en petit, provoque l’atmosphère en grand. Les rayons lumineux sont cassés plus ou moins fortement dans l’atmosphère selon leur longueur d’ondes. Donc, si on ne coupait pas la lumière IR lors d’une prise de vue en couleur, la lumière IR amènerait aussi à des flous. C’est aussi la raison pour laquelle on doit effectuer une soi-disant compensation RGB après la prise d’images en couleur. La dispersion atmosphérique amène à un décalage du canal bleu et du rouge contre le canal vert.

A côté des influences insignifiantes du seeing sur l’image, il existe aussi une deuxième raison d’utiliser la lumière IR. Pour Mars, et seulement pour Mars, les structures albédo sont plus contrastées avec l’IR. Mais, plus un détail est contrasté, plus il est facile qui se disolve. On connaît cet effet comme MTF (Modulation Transfer Function).

Traduit de l’allemand avec l’aimable autorisation d’Intercon Spacetec.



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