Mon compte
Panier
Choisir son filtre solaire
Catégories :
Amateurs/Experts
, Tous les articles
Sommaire
Le sujet est vaste, les filtres sont très variés et pour des usages extrêmement différents. Ils sont indispensables pour améliorer les performances de votre instrument ou vous faire découvrir le ciel autrement. Voici les différentes catégories que nous vous proposons de découvrir.
L’étoile la plus proche de nous est par définition l’objet le plus facile à observer. Facilement repérable, ultra-lumineux il offre différents spectacles étonnants suivant le filtre utilisé.
Filtre d’ailleurs indispensable, ne regardez JAMAIS le Soleil avec un instrument optique (jumelles, lunettes ou télescope) sans filtre. Les dégâts pour vos yeux seraient irréversibles et dramatiques. Ne laissez jamais un instrument optique de jour à la portée d’un enfant ou complètement ouvert sans capot de protection.
Il existe 3 filtres ou méthodes différentes pour contempler notre étoile. L’observation en lumière blanche, en H-Alpha (la plus spectaculaire) et à l’aide d’un prisme de Herschel.
Photo : Le Soleil en lumière blanche (filtre AstroSolar) – par
Samuel Tarin, le 28 octobre 2013
Photo : Soleil à travers une lunette Lunt H-Alpha 60mm – par Jonathan Durand, le 20 août 2017
Photo : Tâches solaires avec un prisme de Herschel Lunt – par Sylvain Greffier, le 11 juillet 2015
➤ L’observation en lumière blanche
Ce fut pendant longtemps la méthode la plus utilisée… car la plus économique et facile pour découvrir notre étoile. Elle consiste à placer devant l’objectif (juste devant les lentilles sur une lunette ou à l’entrée, avant le secondaire, d’un télescope) un filtre en verre ou une feuille de Mylar (Astrosolar). Le principe est simple… diminuer de façon drastique, la quantité de lumière reçue avant le passage dans l’optique. Sur tout le spectre : les rayons nocifs infrarouges et ultraviolets étant totalement stoppés.
Ces filtres sont de 2 densités différentes ND5 et ND3.8 pour le visuel ou la photographie. Le premier est avant tout pour notre œil : le rayonnement est atténué 100 000 fois ! Regardez le Soleil en toute sécurité, sans aucun risque et découvrez les tâches solaires. Ou profitez du magnifique spectacle qu’offre une éclipse, ou un transit de Mercure/Venus devant notre étoile. Le modèle à ND3.8, filtre à 1/10^3.8 soit 6300 fois le rayonnement incident. Les imageurs numériques (CMOS, webcam, caméra vidéo) sont en effet moins sensibles aux forts éblouissements que notre œil et peuvent « encaisser » plus de lumière. Vous pouvez alors diminuer le temps de pose (par rapport à l’utilisation avec le filtre 1/100 000) pour obtenir des clichés de meilleure qualité.
Au niveau pratique, le filtre en verre se positionne directement à l’avant de vos jumelles, votre lunette ou télescope. Il est rigide avec son support en aluminium et offre un maximum de sécurité pour les utilisations en groupe (association, école, grand public). Il est à adapter à un seul instrument cependant (diamètre extérieur maximal à nous préciser avant l’achat) .
← Photo : Filtre solaire pleine ouverture Astrozap
De meilleure qualité optique, que le filtre en verre, la feuille Astrosolar (ancienne Mylar) offre d’excellentes performances. Il suffit de la découper puis de la fixer sur un support (généralement en carton) aux dimensions de votre instrument.
Malgré une épaisseur de 0.012mm elle offre une sécurité maximale (elle est dépourvue de bulles ou stries). Idéal pour les possesseurs de petits instruments (possibilité avec une seule feuille de fabriquer plusieurs filtres – dont celui pour le chercheur !).
Existe au format A4 (21×29.7cm) ou en version 100x50cm (exemple ci-contre)
➤ L’observation H-Alpha
Pendant longtemps ce type d’observation spectaculaire, permettant de voir les protubérances et le bouillonnement de notre étoile, était uniquement réservé aux professionnels. Depuis le début des années 2000 les premiers filtres solaires amateurs H-Alpha ont fait leur apparition, révolutionnant complètement la vision et la photographie du Soleil. Grâce à un ingénieux système de filtre, il est désormais possible d’observer la chromosphère, fine couche active juste au-dessus de la photosphère. Le Soleil est alors le seul astre vivant observable !
Il devient alors possible de voir notre étoile évoluer au bout de quelques secondes/minutes. Le plus impressionnant est la contemplation des protubérances, gigantesques jets de gaz à haute température expulsés dans le vide interstellaire. Le disque alors parfaitement défini devient parsemé de fins filaments sur ses bords… ou d’ombres sur sa surface. Les taches solaires se montrent de manière un peu différente et sont entourées généralement de zones actives (flares) plus chaudes.
← Photo : Lunette solaire Lunt 60mm H-Alpha
Le principe de filtration H-Alpha (pour Hydrogène Alpha, l’élément le plus abondant de l’Univers et du Soleil) est complètement différent de la lumière blanche. Au lieu de diminuer la quantité de rayonnement… on filtre ici le spectre. On ne laisse passer qu’une « couleur », « lumière » particulière. C’est à 656.3nm que le Soleil émet cette fameuse raie de l’hydrogène alpha… on coupe donc tout le reste pour laisser passer uniquement cette raie qui est la seule à permettre l’observation des protubérances. Le filtre spécialement utilisé est appelé : Fabry-Perot, il est associé à un filtre bloquant (placé généralement dans un renvoi coudé).
Important : Le fonctionnement général d'un filtre H-Alpha est le suivant : une lunette + un filtre Fabry-Perot + un filtre bloquant (pas de filtration H-Alpha sur un Newton ou autre télescope)
Le filtre Fabry-Perot consiste à placer 2 lames à face parallèles dotées d’un revêtement de haute réflectivité. Le faisceau incident est divisé puis recombiné et selon le principe du caractère ondulatoire de la lumière, la superposition donne lieu à des interférences qui engendrent des zones d’ombres ou brillantes. Suivant l’épaisseur entre les 2 lames et l’angle d’incidence, des longueurs d’onde seront libres de traverser le Fabry-Perot et d’autres non.
Il résulte à la sortie de ce « filtre », appelé aussi étalon, une série de pics et creux. Les pics, extrêmement fins, seulement 0.6-0.7 Angstroms (A) de largeur sont appelés harmoniques, et produits à intervalles réguliers. Il faut alors un second filtre pour ne laisser passer que le flux centré autour de la raie H-Alpha (supprimant de fait les autres harmoniques). C’est le principe du filtre bloquant, un filtre de seulement 6nm de bande passante. Pour compléter le tout, l’objectif à l’avant est achromatique (traité spécialement dans le rouge) pour faire office de "premier filtre". Un autre Anti-Infrarouge et un dernier Anti-UV sont ajoutés pour éviter l’intrusion de rayonnement nocif.
Photo : Protubérances du 13 février 2015 par Etienne Lecoq – Lunt 100mm ➝
La firme Lunt Solar Systems s’est spécialisée dans la fabrication de ce type de filtre. Elle propose de plus d’augmenter la qualité des observations par l’ajout d’un second filtre étalon optionnel. En effet la superposition de 2 filtres de mêmes caractéristiques réduit la bande passante en dessous de 0.5A. Le contraste est alors fortement rehaussé rendant l’observation des détails sur la surface et en périphérie du Soleil encore plus impressionnant. La luminosité est certes diminuée, mais le résultat est vraiment spectaculaire. Grâce à une technologie brevetée, le filtre étalon est placé à l’intérieur de l’instrument… et non à l’avant (donc surface plus petite)… réduisant fortement le coût de cette option appelée « Double Stack ».
➤ Le prisme de Herschel
Bien que développé il y a bien longtemps vers 1830 par John Herschel, fils du célèbre astronome découvreur d’Uranus, cet hélioscope est commercialisé seulement depuis quelques années pour les amateurs. Son principe est de limiter fortement le flux lumineux à l’aide d’un prisme.
Il se présente comme un « renvoi coudé » réfléchissant moins de 5% de la lumière, les 95% sont évacués à l’arrière de l’appareil. Grâce à des lames à face non parallèles, un angle spécifique est obtenu permettant d’évacuer une grande partie du flux lumineux vers l’extérieur et d’éviter la création d’images fantômes. En raison de la proximité du foyer, par le prisme, la chaleur générée est précautionneusement évincée.
Les 5% réfléchis restent trop important pour une observation ou photographie directe. Les prismes de Herschel sont donc livrés avec un filtre neutre ND3, atténuant 1000x le flux lumineux. Il est important de noter que seules les lunettes sont utilisables avec les hélioscopes. Les télescopes faisant converger la lumière vers le secondaire, ils risquent d’endommager ce dernier par échauffement.
← Photo : Prisme de Herschel Lunt 50.8mm
Les réfracteurs jusqu’à 100mm de diamètre sont utilisables sans filtre à l’avant (simplement l’hélioscope d’Herschel à l’arrière – non précédé d’une Barlow ou correcteur). Au-delà de 100mm, prévoyez de diaphragmer votre instrument ou d’y placer un pré-filtre ERF (Energy Rejection Filter) sur l’objectif.
La granulation (zones convectives à la surface du Soleil permettant de voir l’effet de « bouillonnement » ) est alors plus facilement visible et photographiable qu’à travers l’Astrosolar. Le flux de lumière est aussi plus important permettant d’y combiner des filtres très sélectifs (K-Line à 395nm, Continuum à 540nm ou même CaK à 393.4nm). La qualité de l’image est aussi de meilleure qualité avec une diffusion plus faible à travers l’hélioscope.
Photo : Tâches solaires avec un prisme de Herschel Lunt – par Sylvain Greffier, le 4 juillet 2015
Photo : Soleil en H-Alpha avec une lunette Lunt 50mm – par Alain Bouchez, le 28 septembre 2018
Photo : Tâches solaires (feuille Baader AstroSolar)
– par David Dominé, le 21 juillet 2015
Sur une lunette à court rapport de focale, f/7 par exemple, la photographie solaire sera un domaine à ne pas manquer. Les « Barlow » Tele Vue PowerMates sont idéales en H-Alpha pour révéler de fins détails sur la granulation, les tâches solaires ou les protubérances. Suivant la distance du foyer, le facteur d’amplification des PowerMate est pratiquement constant. Seul le modèle 5x est conçu pour être augmenté jusqu’à 7.7x!
Le Soleil à travers un instrument étant une activité à risque n’hésitez pas à nous contacter en cas de doute. C’est un domaine de l’Astronomie à la fois passionnant, agréable car de jour… et donc dans un environnement plus familier… « chaud » que la nuit. Nous avons des dizaines d’années d’expérience que nous serons ravis de partager pour vous conseiller. Astronomes amateurs, débutants, écoles, observatoires lancez-vous en toute facilité pour découvrir notre étoile sous un autre regard.
➤ D’autres questions ? Suivez nos guides
