AUTOGUIDAGE AVEC LA CAMERA LVI SMARTGUIDER


J'ai débuté l'astrophotographie autoguidée en 2009 et j'ai décidé de créer cette page car en 2011 j'ai résolu quelques difficultés que j'avais rencontrées pour autoguider (lorsque j'ai voulu allonger la focale de guidage à 768 mm). Difficultés qui n'avaient rien à voir avec le fonctionnement simple de la caméra LVI. Ayant un peu plus d'expérience, j'espère que les indications données ci-après vous seront utiles pour passer le cap difficile de la maitrise de l'autoguidage. Je n'ai pas la prétention de faire de belles images, mais si ma petite expérience avec cette caméra peut servir à d'autres et bien c'est tant mieux :-)

Notion d'autoguidage: Une caméra d'autoguidage est un capteur numérique qui va remplacer les yeux pour rester centré sur une étoile (assez brillante) de guidage pendant que l'appareil de prise de vue (APN ou CCD) situé en parallèle est en pose longue (quelques minutes) sur un objet du ciel (nébuleuse, galaxie). L'étoile de guidage ne doit pas être trop loin de l'objet à photographier (sinon il y a encore plus de rotation de champ!). La caméra d'autoguidage assistée d'un logiciel spécifique va faire les corrections automatiques nécessaires pour garder l'étoile de guidage au centre du capteur.
Le principe de fonctionnement est le suivant: centrage et mise au point de l'étoile de guidage (à faire manuellement), puis phase de prise d'une image (jusqu'à 2 secondes), calculs des erreurs et des corrections à faire et enfin phase de rattrapage de ces erreurs. Ce cycle se répète. Pendant la prise d'image et de calculs la monture est livrée à ses erreurs périodiques! On comprend donc que l'autoguidage compensera mal une monture qui a des erreurs périodes trop erratiques ou qui a une mauvaise mise en station (dans ce cas mauvais suivi en DEC)!
Un bon autoguidage sur une monture de qualité va donc normalement compenser toutes les erreurs et rester centré sur l'étoile choisie.
Pour conclure, selon la qualité de sa monture, la focale utilisée pour la prise de vue et le temps de pose choisi il est donc impératif d'autoguider.

La caméra LVI Smarguider: En 2009 j'ai acheté la caméra d'autoguidage LVI smartguider. Cette caméra est autonome et n'a pas besoin d'un ordinateur pour être utilisée. Son utilisation est très simple grâce à un écran de contrôle (2 pixels sur l'écran correspondent à 1 pixel sur le capteur). La fabrication est Italienne et le revendeur Français fourni la documentation en Français. La simplicité vient du fait qu'il faut suivre le menu sur l'écran. Après avoir bien centré l'étoile de guidage, il y a  un oculaire para focal fourni pour aider à la mise au point. Les 6 étapes cruciales de la calibration (détermination du sens des corrections à effectuer et mesure des déplacements en pixels) se font toutes seules. Seule l'agressivité (taux de correction des écarts- 6 niveaux) sur les 2 axes peut être choisie. La caméra va gérer toute seule le temps de pose sur l'étoile de guidage (de 0.001 secondes à 2 secondes maximum) en fonction de sa luminosité (avec une lunette de 60 mm de diamètre pour 2 secondes de pose la luminosité doit être de 7,5). Le capteur est assez petit (752*480 pixels) et la taille de ses pixels est de 6 microns. Voir le détail de ses caractéristiques ici.

Quelques notions importantes à savoir pour bien autoguider: 

1) l'erreur périodique de la monture: Malgré le suivi effectué par la monture (grâce aux moteurs en déclinaison et en ascension droite), aucune monture n'est parfaite et il y a des erreurs mécaniques qui sont périodiques (jeu des engrenages des 2 moteurs AD et DEC, jeu des vis sans fin sur leur roue dentée, usinage des pièces mécaniques, etc). Il est bon d'identifier les erreurs de sa monture en les mesurant et d'essayer de les diminuer (réglages des jeux des vis sans fin, changement des engrenages pour des poulies, changement de la graisse).

2) L'échantillonnage
E (en pixels) est la portion du ciel vue par les capteurs numériques (CCD, APN, web Cam).
Il se calcule selon la formule ci-dessous ou E= échantillonnage, P= taille en pixel du capteur (en micron), F=focale (en millimètre).
E=206*(P/F)
Il faut comparer les échantillonnages respectifs de l'imageur et de l'autoguidage avec ses différentes focales utilisées pour l'imagerie. Exemple du tableau ci-dessous avec mes différentes focales.


E=206*(P/F) P IMAGEUR F BARLOW F ECHANTILLONNAGE E en " d'arc


taille pixel du capteur en micron
Focale mm
focale barlow mm E=mesure (en seconde d'arc) de 1 pixel vu par le capteur
IMAGEUR APN 350D 6.42 Tele 17-40 17

77.795  
IMAGEUR APN 350D 6.42 tele 24-105 50

26.450
IMAGEUR APN 350D 6.42
100

13.225
IMAGEUR APN 350D 6.42 tele 100-400 150

8.817
IMAGEUR APN 350D 6.42
200

6.613
IMAGEUR APN 350D 6.42
250

5.290
IMAGEUR APN 350D 6.42 tele 100-400 300

4.408
IMAGEUR APN 350D 6.42
350

3.779
IMAGEUR APN 350D 6.42 tele 100-400 400

3.306
IMAGEUR APN 350D 6.42 TV NP101 IS. REDUC 432

3.061
IMAGEUR APN 350D 6.42 TV NP 101 IS 540

2.449
AUTOGUIDEUR LVI camera 6 lunette antares 80 480

2.575
AUTOGUIDEUR LVI camera 6 lunette antares 80 480 1.6 768 1.609
AUTOGUIDEUR LVI camera 6 lunette antares 80 480 2 960 1.288

L'échantillonnage du guidage doit toujours être inférieur au double de l'échantillonnage de l'imageur (conseil de T.Legault dans son excellent livre "Astrophotographie").
Cette notion n'est malgré tout pas une généralité car tout dépend aussi des paramètres entrés dans le logiciel d'autoguidage, de l'erreur périodique de votre monture et de sa charge en kilogrammes.
Au vu de la qualité ordinaire de ma monture, de ses erreurs périodiques bien présentes et de sa sur-charge en photo à 11 kg, j'ai intérêt à être encore plus restrictive!

 
Conseils avec la LVI:

1) La luminosité de l'étoile guide doit être forte
ainsi le temps de pose sera plus court et donc la monture moins livrée à ses erreurs périodiques! Pour une monture à forte erreur périodique il faut impérativement une étoile guide très lumineuse. Je prends un oculaire grand champ afin de choisir une étoile super brillante. Bien lire la notice de la LVI (paragraphe astuces et conseils). Plus l'étoile est brillante, plus rapide est le défilement des graphiques de guidage sur l'écran de la LVI (temps de pose très court). Avec ma lunette de 80 mm + la barlow 1.6 (focale à 768 mm), F/D à 9,6 j'autoguide bien si l'étoile à la magnitude maximum de 4,5 environ.

2) Bien centrer l'étoile de guidage:
je me sers d'un oculaire réticulé pour centrer l'étoile avant de mettre l'oculaire para focal de 6 mm.

3) L'alignement des axes du capteur de l'autoguideur avec ceux de la monture (AD et DEC) est impératif!
Autrement la phase de calibration ne se fait pas! mettre la grande longueur du capteur dans le sens AD.

4) Adapter les vitesses (AD et DEC) de rattrapage en fonction de la focale de guidage: Il s'agit ici des vitesses de rattrapage correspondantes aux corrections pendant le guidage. Ne pas confondre avec la vitesse de suivi en AD qui doit être toujours égale à la vitesse sidérale (soit 15,04 arcs secondes/seconde. 360 degrés/86164 sec=0.004178 0.004178*60*60=15.0408 arc sec/sec). Les vitesses de rattrapage en AD et DEC sont à paramétrer au niveau du contrôleur de la monture.
La vitesse de rattrapage en AD est exprimée généralement en pourcentage de la vitesse sidérale. La monture avance d'est en ouest à la vitesse sidérale. Admettons que ma vitesse de rattrapage en AD soit de 25% de la vitesse sidérale. Cela veut dire que si le rattrapage est fait vers l'est la monture va ralentir de 75% (100-25) de la vitesse sidérale et si rattrapage vers l'ouest la monture accélère de 125% (100+25).
Plus vous augmentez la focale de guidage, plus vous devez diminuer ces vitesses de rattrapage en AD et en DEC. Il faut que les mouvements de rattrapage soient lents afin que l'étoile de guidage ne sorte pas du capteur de l'autoguideur lors de la phase de calibration!
(le capteur de la LVI est petit!). 

5) Faire de nombreux essais en changeant l'agressivité. Si votre monture a une forte erreur périodique je conseille de rester avec une agressivité élevée.

Mon expérience d'autoguidage avec 480 mm de focale guide: j'ai acheté une petite lunette que je dédie au guidage (lunette Antares 80 mm de diamètre et 480 mm de focale). Je fais de la photographie en parallèle. c'est à dire que la lunette de guidage + la caméra de guidage est parallèle à la lunette qui prend la photographie (lunette + APN Canon). Voir les configurations dans ma page matériel. Ma monture est la Vixen GPDX du commerce (non encore améliorée) mais contrôlée par le Dynostar X3 de Boxdoerfer.
En 2009 j'ai donc commencé mes 1er essais d'autoguidage. A cette époque ma focale imageur ne dépassait pas 250 mm (grand champ avec des téléobjectifs Canon). L'autoguidage était assez correct malgré quelques poses pas bien autoguidées que je ne prenais pas (voir ma photo de la nébuleuse NGC7000). L'étoile de guidage était malgré tout assez peu brillante! En fait l'échantillonnage de la lunette guide (2.57) était inférieur du double de l'imageur (5.29).
En 2011, le 1er essai de photo de la galaxie M101 avec ma nouvelle lunette de 540 mm de focale n'est pas du tout concluant (gros défaut de suivi en AD). J'ai été beaucoup trop confiante avec l'autoguidage sans le vérifier! Depuis avril 2011 je me suis posée donc tout un tas de questions. J'ai revérifié les jeux des engrenages des moteurs et trouvé un gros jeu justement sur le moteur en AD. J'ai revérifié le centrage du viseur polaire de ma monture (qui était toujours bon depuis 2004), puis le réglage de sa longitude (qui n'était pas bon). D'autres essais de photo en mai et juin montre que mon suivi n'est pas super ou complètement incorrect avec une focale photographique de 540 mm et de guidage de 480 mm. L'échantillonnage de la lunette guide (2.57) est presque le même que celui de l'imageur (2.45).
Conclusion: l'autoguidage ne permet pas de compenser l'erreur périodique de ma monture (surtout chargée à plus du maximum de son poids limite!).

Mon expérience d'autoguidage avec 768 mm de focale guide: j'ai décidé d'allonger la focale de guidage en mettant une barlow 1,6 pour avoir l'échantillonnage de la lunette guide (1.61) inférieur à celui de l'imageur (2.45). Mais la caméra LVI ne passe même pas l'étape de la calibration en DEC :-(( donc impossible même d'autoguider!!! Le capteur de la LVI étant petit, l'étoile sortait de son champ à tous les coups lors de la calibration en DEC. N'ayant jamais utilisé de logiciel spécifique d'autoguidage puisque cette caméra gérait tout toute seule, je me plonge dans les bouquins, les calculs, les manuels d'utilisations de la LVI et de mon contrôleur. Je consulte des sites web d'astrophotographes confirmés ou de revendeurs de matériels (fichier Excel pré-calibration) pour apprendre les règles de bases de l'autoguidage avec un logiciel (ce que je n'avais pas fait à cause de la simplicité d'utilisation de la LVI).
Après réflexions, je décide de diminuer la vitesse de rattrapage en DEC (réglage au niveau de mon contrôleur).
Ouf en fin d'été 2011 mon guidage est bon si je prends une étoile guide très lumineuse. Les étoiles sont rondes et surtout j'ai pris toutes les poses autoguidées :-) voir la photo de IC1318. Les étoiles en bord de champ sont ovalisées cela est du à la coma (défaut d'optique) et non pas au guidage.
Ma conclusion: avec ma monture handicapée de son erreur périodique et chargée à plus du maximum de sa capacité il est donc impératif d'avoir l'échantillonnage du guidage inférieur (presque de moitié) à celui de l'imageur et de prendre une étoile guide très lumineuse!

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