Pourquoi utiliser des filtres?

Tout simplement parce qu’un filtre peut améliorer grandement la perception de détails fins invisibles à notre œil sur des objets du système solaire (planètes, lune, soleil) et sur des objets du ciel profond (nébuleuses entre autre). Soit parce que ces détails sont souvent noyés dans l’illumination causé par l'objet, soit qu’ils sont trop diffus ou pâle pour être vus tel quel.  L’utilisation judicieuse de filtres peut rendre beaucoup plus efficaces (et agréables) nos observations. Les filtres de couleurs par exemple, absorbent un partie du spectre visible pour laisser les autres parties du spectre passer et ainsi se rendre jusqu’à notre œil. Les filtres « anti-pollution » ou de « nébuleuse » quant à eux, sont très sélectifs dans les longueurs d’ondes qu’ils laissent passer, coupant ainsi une bonne partie de la lumière qui rejoint notre œil conservant les rayons « intéressants ».

Utilisation des filtres de couleurs

On désigne les filtres de couleurs par leurs numéros « Wratten ». Le standard de numérotation Wratten fut développé par la compagnie Kodak en 1909 et est utilisé depuis ce temps autant en photographie qu’en astronomie et toute autre application reliée à l’optique.  Il est intéressant d'ajouter que les filtres de couleurs peuvent aussi être empilé (stacked) un par-dessus l’autre pour obtenir les caractéristiques de chacun de ces filtres en même temp. Mais il faut garder à l’esprit que plus on empile les filtres, moins de lumière parviendra à votre œil…  C’est pourquoi il est préférable d’utiliser les filtres de couleurs plus pâles (moins opaques).  Si on empile des filtres de couleurs rouge, vert et bleu ensemble, on obtient essentiellement un filtre de densité neutre… Ce qui serait un désastre pour certains objets…

On peut se procurer les filtres de couleurs à l'unité ou en kit ici. Voici un résumé des effets obtenus avec les filtres que je possède.

     Ce filtre transmet environ 75% de la lumière. Il améliore sensiblement le contraste des zones rouges orangées de Jupiter et Saturne. Fonce les mers de Mars et éclaircit la division de Cassini dans les anneaux de Saturne. Améliore les détails visuels sur Uranus et Neptune (10 pouces et plus ).

     Ce filtre transmet environ 65% de la lumière. Ce filtre est utile pour augmenter le contraste sur la Lune. Très utile aussi sur Mars pour les régions polaires et désertiques. Permet l'augmentation du contraste sur les bandes oranges et rouges de Saturne et Jupiter. Rehausse les faibles contrastes sur les nuages de Vénus.

     Ce filtre transmet environ 45% de la lumière. Sur Saturne et Jupiter cette couleur permet d'améliorer la vision des détails des bandes et de façon plus générale, les régions polaires. Sur Jupiter ce filtre aide aussi à voir la grande tache rouge. Sur la Lune, il fait ressortir les grandes régions lunaire, tels que les mers. Sur Mars, ce filtre peut aussi rendre des services, où il fait ressortir les détails sur les bords des mers, en les rendant plus foncés. Sur Vénus, il permet de réduire la luminosité trop forte, et de mieux observer les différentes phases.

     Ce filtre transmet environ 15% de la lumière. Ce filtre est à utiliser sur des diamètre important (8 pouces / 200mm  ou plus). Il coupe les longueurs d'ondes bleues et vertes. Sur Mars, il fait ressortir les contours des calottes polaires ainsi que les mers martiennes. Sur Jupiter et Saturne, il permet d'étudier les bandes nuageuses bleues. Sur Vénus, et pendant des observations de jour, il réduit la luminosité de la planète, tout en augmentant le contraste du fond du ciel.

     Ce filtre transmet environ 30% de la lumière. On dit que si vous achetez seulement un filtre, c’est celui-ci. Sur la Lune, permet d'améliorer le contraste général. Sur Saturne, augmente la visibilité des détails dans les bandes atmosphériques. Sur Jupiter, fait ressortir les détails WOS (White oval spots)  en périphérie des bandes atmosphériques et aussi utile pour la grande tache rouge.

     Le filtre polarisant est très utile car il permet de faire varier la quantité de lumière arrivant à notre oeil de 0 à 100%. Il agit donc un peu comme un diaphragme d'appareil photographique. Son utilisation est très intéressante sur la Lune ou il permet de filtrer au maximum  la luminosité en fonction de la période de lunaison. Peut être utilisé aussi en complément d'un filtre coloré lunaire.

     Les filtres spéciaux

      Ciel profond « anti pollution »  (LPR) et pour nébuleuses

     Afin de combattre la pollution lumineuse, les compagnies spécialisées en optique ont créés des filtres spéciaux. LPR (Light Pollution Reduction); ces filtres éliminent une partie des éléments indésirables qui composent le spectre lumineux dans la nuit autour des villes. Chez les compagnies Lumicon et Thousand Oaks, par exemple,  on trouve quatre types de filtres.

·        Filtre à large bande – Filtre Deepsky

·        Filtre à bande étroite – Filtre UHC

·        Filtre Oxygène III – Filtre OIII

·        Filtre Hydrogène Bêta – Filtre H Bêta

Un détail qui échappe souvent aux utilisateurs, est le fait qu’idéalement ces filtres devraient être utilisés en fonction d’une pupille de sortie optimale. C’est-à-dire, que pour être utilisé à leurs pleins potentiels, il faut combiner le bon oculaire au bon filtre… On peut calculer la pupille de sortie d’un oculaire en divisant la longueur focale de l’oculaire par la longueur focale du télescope. Par exemple : J’ai un télescope 200mm f/6. Si j’utilise un oculaire de 15mm, j’aurai donc une pupille de sortie de : 15mm / 6 = 2,5mm.  Ainsi, on peut vérifier sur les tableaux ci bas et comparer quels oculaires feront l’affaire…

     Je possède deux de ces filtres (LPR). Tous deux de marque Lumicon ($$$)

     Ce filtre améliore le contraste entre l'objet observé et le fond du ciel en assombrissant le fond du ciel. Il  permet l'observation de nébuleuses à partir d'endroit pollué par la lumière des villes. Il bloque toutes la lumière émise par les lampes au mercure à basse et haute pression, bloque aussi la lumière des néons. Il transmet le reste du spectre visible. M42 est renversante vue à travers ce filtre... Peut aussi être utilisé sur la planète mars pour en faire ressortir les caps polaires.

   Attention: Bien que les filtres du genre LPR aident à l'observation, vaut mieux s'éloigner des villes pour en profiter pleinement...

Graphique du filtre DeepSky Lumicon. (source Lumicon)

     Ce filtre isole les bandes de 496 nm et 501 nm du spectre lumineux permettant ainsi l'observation de nébuleuses planétaires et de nébuleuses diffuses. Ce filtre nous permet l'observation de la nébuleuse du voile ou dentelles du cygne  (NGC6960, 6992, 6995). J'ai pu faire l'observation de la nébuleuse Hélix (NGC 7293)  à partir d'un ciel moyennement pollué avec ce filtre. J'ai aussi pu voir la nébuleuse de la Rosette (NGC 2238).