Les accessoires du télescope - partie 2

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Les filtres

La lumière reçue par l’œil lors de l’observation est parfois trop importante, ou alors elle masque le relief des astres. Il faut alors à l’œil un outil capable de révéler ces détails, ou de bloquer une partie de la lumière émise afin que l’œil supporte l’observation. Il existe donc le filtre solaire, le filtre lunaire et quelques filtres colorés destinés à l’observation planétaire. Enfin, il existe un filtre servant, non pas à filtrer la lumière d’un astre mais à la révéler, c’est le filtre anti-pollution.

Le filtre solaire

Absolument indispensable pour toute observation solaire, sous peine de lésions rétiniennes irréversibles !
Le Soleil est unique à observer, puisque c’est la seule étoile qui soit suffisamment proche de nous pour en observer les détails (couronne, taches, protubérances, occultations par Vénus ou Mercure, éclipses). Un filtre solaire doit offrir une transmission de la lumière de 1/100 000ème (densité optique 5).

De plus en plus souvent, les filtres solaires sont sous la forme d’une feuille souple au format A4, ou en rouleau (pour quelques dizaines d’euros). Il se découpe ainsi aisément aux ciseaux, comme une feuille de papier, et se place non pas sur l’oculaire mais sur l’objectif du télescope : C’est le filtre pleine ouverture. L’avantage indéniable de ce système, c’est que vous pouvez avec la même feuille vous faire un filtre pour votre télescope, votre lunette, vos jumelles, votre caméscope ou même vos lunettes de vue si ça vous chante ! Il suffit de le fixer avec du scotch ou un élastique. Autre avantage : placé à l’entrée du tube, il empêche la lumière du Soleil d’entrer, ce qui résout tout problème de surchauffe. Il en existe également sertis dans un porte filtre objectif, ou dans un barillet en métal qui évite le gondolement de la feuille (gondolement qui n’a, d’ailleurs, aucune incidence sur la qualité de l’image obtenue : aucune déformation).

Soleil à travers un filtre

Les filtres peuvent donner des nuances de couleurs suivant les modèles : certains donnent un Soleil bleuté, d’autres gris, mais l’orangé reste le favori des observateurs, car correspondant plus à la réalité. Les filtres, suivant les marques, sont faits de Mylar (mince pellicule de plastique recouvert d’une fine couche d’aluminium : 0.0001mm), de polyester aluminé, de polymère noir.

filtre solaire

Observer le Soleil comporte certains désavantages pour le télescope, il récolte trop de lumière et aussi trop de chaleur. La plupart du temps, les constructeurs proposent des cache objectifs avec un trou au centre ou bien décentré, servant à réduire la luminosité et donc la chaleur, qui arrivent à l’entrée du télescope. Cela permet de limiter l’intensité du Soleil et de l’observer dans de bonnes conditions, pour par exemple, le photographier.
Toujours à propos de chaleur, sachez que la turbulence est forte sous le Soleil, et l’observateur aura du mal à profiter de notre étoile avec un diamètre supérieur à 100mm.
Un filtre solaire est très fragile et a une durée de vie limitée, faites attention de ne pas le rayer et évitez de le toucher avec les doigts. Surveillez la moindre rayure ou piqûre de près.

filtres solaire en verre

Il existe aussi des filtres en verre traité ne laissant passer qu’une infime fraction de la lumière solaire. La qualité visuelle est excellente mieux que ceux en Mylar ou polymère, et cette fois ce n’est pas du bricolage. La qualité est supérieure, il ne s’agit plus d’une feuille souple mais d’un filtre rigide et solide (ce qui ne doit pas vous dispenser d’en prendre le plus grand soir, et de le protéger au maximum des micro-rayures). Evidemment le prix est fixé en conséquence, ce qui est le point négatif de cet objet, mais la protection de vos yeux a-t-elle un prix ?

A ce propos il existe encore beaucoup de filtres solaires se vissant dans l’oculaire, nous déconseillons l’usage de ce matériel, car le risque de surchauffe est bien plus important, la lumière du soleil entrant dans le tube et étant soit réfractée par les lentilles, soit réfléchie par les miroirs. De plus, étant moins chers, ils sont le plus souvent proposés avec des lunettes d’entrée de gamme, pour débutants. Ne prenez pas de risque avec vos yeux, et choisissez un filtre de qualité se plaçant à l’entrée du tube.
Si vous souhaitez observer le Soleil à moindre coût, la solution la plus économique est d’utiliser un écran où se projette la lumière solaire.
Cet écran est constitué d’une plaque noire trouée, servant de diaphragme, et d’un écran blanc sur lequel se projette l’image donnée par l’oculaire. Les deux plaques sont reliées par une tige dont on peut moduler la longueur pour grossir ou rapetisser l’image à volonté. Evidemment, plus on agrandit l’image, plus elle devient sombre et floue, et inversement.

Le filtre lunaire

La Lune est l’astre le plus brillant de la nuit. Aussi, son observation peut-être entravée par sa luminosité, surtout lors de la pleine Lune, et surtout à faible grossissement. Evidemment cela n’a rien à voir avec l’éblouissement que pourrait provoquer le Soleil, mais la lumière reçue dans l’œil est tout de même difficile à soutenir (même si elle est sans danger), et elle empêche surtout toute observation détaillée du relief lunaire. Les cratères sont en effet le plus souvent noyés dans la lumière. Pour palier à ce problème on utilise un filtre lunaire, ou un filtre polarisant, dont le but est de bloquer une partie des rayons lumineux.
Pour l’observation de la Lune, ne craignez rien avec un filtre qui se visse sur l’oculaire, à l’inverse d’un filtre solaire.
Le filtre est de couleur grise, relativement dense, filtrant de manière homogène les couleurs. On peut également se servir de filtres de couleurs, qui peuvent faire soit ressortir les détails des mers (n°21 orange), les détails généraux (n°56 vert clair), soit augmenter le contraste (n°15 jaune foncé, n°23A rouge clair, n°80A (bleu clair), soit juste réduire l’éclat général (n°12 jaune clair, n°58 vert foncé, n°ND96 gris neutre).

filtre lunaire

Le filtre polarisant est aussi le bienvenu pour observer la Lune. En polarisant la lumière, le contraste s’adoucit sans perte de détail ; le halo éblouissant disparaît et le ciel prend une coloration bleu foncée plus douce pour l’observation que le noir.

Le filtre anti-pollution

Difficile d’observer le ciel lorsqu’on habite à proximité d’une agglomération, voire au plein cœur d’une grande ville …
En effet l’éclairage publique, peu soucieux des exigences de l’astronome amateur et de la protection de la nuit noire, est inadapté et laisse s’échapper une grande partie de sa lumière vers le ciel. Même s’il est préférable de s’éloigner et de rejoindre un site d’observation digne de ce nom, ne vous découragez pas et ne désespérez pas d’observer un jour des galaxies depuis votre balcon !

pollution lumineuse

Il existe des filtres anti-pollution lumineuse qui font barrage aux longueurs d’ondes émises par certaines lampes, ce qui n’est pas toujours la panacée car certains astres brillent dans les longueurs d’onde que le filtre supprime. D’une manière générale, le filtre anti-pollution favorise plus les objets diffus du ciel profond que les étoiles. Le but du filtre est d’assombrir le ciel et de contraster les objets diffus, comme les galaxies et les nébuleuses.

Les filtres sélectifs

Ces filtres ne laissent passer qu’une bande étroite de longueurs d’onde, et servent essentiellement à mettre en valeur les gaz s’échappant des supernovae ou nébuleuses du ciel profond. Par exemple, les filtres OIII révèlent la présence d’oxygène et les filtres H-beta la présence d’hydrogène.
Ces filtres sont très spécialisés et n‘améliorent pas forcément la qualité des autres objets du ciel.

Les filtres colorés

Les filtres colorés sont dédiés à l’observation planétaire, plus précisément ils servent à mettre en valeur le relief des planètes, en augmentant le contraste.
Beaucoup d’astronomes amateurs ignorent qu’ils peuvent observer beaucoup plus de détails avec des filtres colorés qu’en lumière blanche.
Comment fonctionne un filtre ? En étudiant la surface d’une planète avec un filtre, celui-ci éclaircit les structures qui ont la même couleur que lui et assombrit les détails de couleur complémentaire, ce qui donne un contraste global plus intense, l’image rend plus de détails.
Un filtre coloré ne sert donc pas à percevoir la couleur mais à augmenter le contraste de ce que la lumière blanche n’est pas capable de nous révéler. Du fait de l’étroitesse de sa bande passante, les fréquences atteignant l’œil se limitent à la partie du spectre où le filtre donne le contraste le plus élevé.
Mars par exemple : Sa couleur rouge nous vient de son sol recouvert d’oxyde de fer. Lorsqu’on l’observe avec un filtre bleu, le contraste s’atténue. Ce n’est donc pas la bonne solution. Le contraste s’accentue en se redirigent vers le vert, augmente encore lorsqu’on arrive au rouge et atteint son maximum dans l’infrarouge.
La grande tache rouge de Jupiter : Sa couleur est brun-orangé. Le filtre orange la fait paraître invisible. Il faut donc trouver la couleur complémentaire du orange pour augmenter le contraste ; cette couleur c’est le bleu ciel ou le cyan très pâle. Vous pourrez alors utiliser cette couleur pour observer tous les détails orangés de la planète de votre choix. D’une manière générale, on conseille de choisir la même couleur que la couleur générale de l’astre observé, afin d’en faire ressortir les détails.
Mais comment diable savoir quelle est la couleur complémentaire d’une autre ??
Il existe un moyen simple et tellement facile qu’aucun d’entre vous n’aurait pu s’en douter, on la repère grâce à l’empreinte rétinienne qu’elle laisse après avoir disparu. Si ce n’est pas assez clair, appliquez l’expérience suivante :

Prenez une feuille blanche et dessinez-y un carré orange. Fixez ce carré au moins 30 secondes, puis tournez brusquement la feuille de l’autre côté pour faire disparaître l’image et révéler l’autre face blanche … Que se passe-t-il alors ? Le carré orange aura entre-temps laissé une empreinte sur votre rétine, qui vous fera apercevoir, à la place du carré orange, un carré bleuâtre !

orange

A moins que vous ne soyez daltonien (dans ce cas désolé), vous devriez arriver à cette conclusion.
Les filtres peuvent être faits de différentes matières, certains en plastique (à éviter car mauvaise qualité optique et sensibles à la chaleur), en gélatine ou en verre. On place le filtre à la base de l’oculaire.
La différence de qualité entre le verre et la gélatine n’est vraiment pas flagrante … Quoiqu’il en soit, balayez de votre esprit l’idée que le filtre en gélatine est moins solide que le verre. Si vous choisissez un filtre en verre, préférez un filtre fin à un filtre épais. On aurait tendance à croire qu’un filtre épais serait un meilleur choix car plus solide, le problème, c’est que l’épaisseur multiplie les risques de déformation de l’image, ainsi qu’une augmentation de l’indice de réfraction. En théorie, un filtre en verre possède le même indice de réfraction que le filtre en gélatine : proche de 1.

Voici, numéro par numéro, ce que vous pourrez observer à travers chaque filtre proposé dans le commerce, ainsi que le pourcentage de transmission de la lumière :

filtres de couleurs

filtres colorés

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