Combiner deux filtres pour observer le soleil en Hα

Quel est l’avantage de l’empilement de filtres ?

Plus de contraste dans l’observation et la photographie du soleil en Hα, grâce à la combinaison de deux filtres.

En raison de sa surface dynamique, le soleil est l’un des objets les plus variables et les plus captivants pour les astronomes amateurs, en particulier lors de l’observation de la chromosphère avec des filtres Hα. Il existe désormais sur le marché une multitude de filtres ou de télescopes Hα complets. En option, des « modules double stack » sont également souvent proposées. Il s’agit là d’un deuxième filtre qui, combiné à un filtre existant, est destiné à apporter un meilleur contraste.

Pour pouvoir observer la chromosphère, il faut que la lumière blanche soit bloquée et qu’en même temps la lumière traverse les raies Hα. La forme de la courbe de transmission d’un filtre Hα correspond à une courbe en cloche de Lorentz. Un critère important, pour établir la netteté avec laquelle les structures de la chromosphère ressortent, est la largeur de la bande passante, qui est indiquée en tant que largeur à mi-hauteur - LMH  (en anglais : Full Width at Half Maximum - FWHM). Plus la largeur à mi-hauteur est faible, meilleur est le contraste.

Une possibilité d’améliorer encore le contraste consiste à combiner deux filtres, méthode appelée empilement de filtres.

La largeur à mi-hauteur précise n’est souvent pas connue et les indications des fabricants sont sujettes à des incertitudes. La plupart des systèmes de filtres du marché présentent des largeurs à mi-hauteur comprises entre 0,05 nm et 0,1 nm. Même dans le cas le plus défavorable (ce qui correspond à un rapport FWHM de 1:2), on peut donc escompter un facteur de multiplication d’environ 0,85 et une légère augmentation du contraste. Concernant les calculs sous-jacents, il faut souligner que l’on est parti de filtres idéaux d’une transmission de 100 % sur la longueur d’onde centrale. En pratique toutefois, les maxima de transmission s’en écartent et se situent généralement à 60 % environ, ce qui réduit sensiblement la luminosité de l’image lorsque l’on fait appel à l’empilement de filtres. À des grossissements importants, en particulier, ceci peut rendre difficile l’observation des détails. Les photographes doivent exposer plus longtemps, ce qui est un inconvénient si l’on tient compte du fait que le seeing de jour est plutôt mauvais.

En pratique, il est judicieux de commencer par un seul filtre individuel et de le régler soit en fonction de l’impression visuelle, soit grâce à l’image en temps réel sur l’écran, pour obtenir le meilleur contraste possible. La longueur d’onde centrale du filtre se situe alors sur la raie Hα. On monte ensuite le deuxième filtre et on l’optimise visuellement également.

L’effet de filtres à bande de différentes largeurs a des répercussions sur le résultat : avec une bande large, d’environ 0,07 nm, la photosphère brille encore nettement, ce qui se remarque en particulier au bord du soleil, alors qu’elle n’est pratiquement plus visible avec une bande de 0,045 nm. Les structures nettement plus contrastées sur le disque se fondent dans les structures marginales et les protubérances du bord. En même temps, l’ensemble de l’image devient plus foncé, ce qui fait qu’il est conseillé d’utiliser une protection efficace contre la lumière parasite lors de l’observation.

Auteur : Mario Weigand / Licence : Oculum-Verlag GmbH