Publié : 29/01/2025

Choisir ses filtres visuels pour l'Astronomie

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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.

Filtres visuels (partie 1)

Filtre colorés
Filtres lunaires
Filtres interférentiels visuels

Filtres solaires (partie 2)

➤ Les filtres colorés

Les filtres colorés sont des outils essentiels pour faire ressortir des détails, sur une planète ou la Lune, pourtant présents mais difficilement perceptibles. En effet, l’œil récolte une multitude de longueurs d’ondes réparties tout le long du spectre visible. Suivant la répartition sur une planète de différentes régions colorées et de leur intensité lumineuse notre œil aura du mal à percevoir certains détails et subtilités. Le principe d’un filtre coloré est de sélectionner une partie étroite du rayonnement incident. Il éclaircit les détails de même couleur que lui et assombrit ceux de sa couleur complémentaire. La couleur complémentaire est définie de la manière suivante. Tout d’abord, l’addition des trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) donne du blanc.

L’addition des couleurs verte et bleue donne du cyan. Par addition avec le rouge, le résultat donne encore du blanc. Le cyan est la couleur complémentaire du rouge. Cette couleur « particulière » se caractérise donc comme la seule avec laquelle une couleur va donner par addition du blanc.

Appliqué à une surface planétaire si deux régions l’une d’une couleur l’autre sa complémentaire sont proches, à la limite entre les deux, la distinction va être très délicate. Car la couleur blanche « résultante » est donc d’un contraste très faible. Un filtre coloré augmente donc sensiblement le contraste entre deux régions en réduisant l’effet de la couleur complémentaire.

Photo : Roue chromatique avec des filtres colorés ➝

Photo : Jupiter le 7 mai 2018 par Alberic de Bonnevie

Réalisez des observations plus poussées sur la surface de Jupiter, en faisant ressortir plus de détails au sein des différentes bandes nuageuses. Etudiez la Grande Tâche Rouge comme jamais ou révélez les fines bandes atmosphériques sur Saturne.

Avec un filtre bleu réduisez l’effet des longueurs d’ondes rouges pour rehausser sensiblement le contraste sur les calottes polaires martiennes. Enfin sur la Lune distinguez les plus fins cratelets qu’offre le pouvoir de résolution de votre instrument en fonction de la turbulence atmosphérique.

N’hésitez à tenter de multiples combinaisons, en fonction de la cible (saison sur Mars, phénomènes sur Jupiter, tempêtes sur Saturne), de l’instrument que vous utilisez, de la turbulence atmosphérique… autant de paramètres qui changent les performances d’un filtre un jour sur l’autre. Vous pouvez même combiner deux filtres pour des résultats surprenants et inattendus.

Les filtres colorés ont aussi pour effet de réduire un phénomène appelé : irradiation. L’irradiation est le flou qui apparaît à la limite de séparation entre une zone claire et une zone sombre sur la Lune ou une planète. La région claire donne l’impression de « déborder » sur la zone sombre par effet de diffusion. Le contraste s’en trouve modifié, particulièrement sur notre satellite naturel.

Choisissez un filtre en fonction des cibles à observer et du diamètre de votre instrument dans le but d’optimiser les performances de votre équipement et pour découvrir avec un peu de patience les richesses enfouies au cœur des planètes voisines.

Une manière très confortable pour observer et distinguer de fins détails consiste à placer une série de filtres dans une tourelle manuelle à plusieurs emplacements. Le mouvement rapide de va-et-vient provoque alors une modification rapide du contraste. Une impression encore plus grande à travers une tête binoculaire (comme la MaxBright II). En effet l’observation visuelle à l’aide de vos deux yeux donne une sensation de relief et de 3D surréaliste et impressionnante en plus d’un confort supplémentaire et une diminution de la fatigue oculaire.

Enfin, nous conseillons aux utilisateurs de grands Dobson souvent dotés d’une très faible obstruction centrale et les possesseurs d’instruments de très grands diamètres d’opter pour des filtres au coulant 50.8mm. La grande focale généralement associée à ce type d’instrument nécessite souvent d’observer, même en planétaire, avec des oculaires de moyennes ou grandes focales.

Si le champ apparent est important, l’oculaire est généralement au coulant 50.8mm, l’emploi de filtres de même format est alors très appréciable… à l’entrée d’un renvoi-coudé par exemple pour éviter de visser et dévisser le filtre à chaque changement d’oculaire.

A noter : Le numéro indicatif pour chaque filtre vient de la marque Wratten déposée par la firme américaine Kodak et aujourd’hui l’étalon pour qualifier un filtre en fonction de sa couleur.

Photo : Roue à filtres manuelle Kepler 9x31.75mm

- Recommandations sur l’utilisation des filtres colorés :

Filtre Jaune Clair #8 (transmission 83%) : Utile pour l’observation de phénomènes colorés en rouge et orange dans les bandes nuageuses de Jupiter. Augmente le niveau des détails observables à l’intérieur des bandes. Fait ressortir le contraste des mers martiennes. Sur les instruments de 254mm ou plus le filtre #8 peut améliorer la vision des disques d’Uranus ou Neptune. Conseillé pour faire ressortir la couleur des comètes. C’est un filtre largement utilisé par les amateurs pour faire ressortir des détails lunaires, particulièrement avec un instrument de 203mm ou moins.

Filtre Jaune-Vert #11 (transmission 40%) : Apporte une augmentation sensible du contraste sur les éléments bleus et rouges de Saturne et Jupiter. Assombri les mers de Mars. Clarifie la division de Cassini de la planète aux anneaux.

Filtre Jaune #12 (transmission 74%) : Contraste fortement les régions bleutées sur Jupiter et Saturne tout en rehaussant les dominantes rouges et oranges. Eclairci les zones rouges orangées sur Mars et réduit voir bloque la transmission, ce qui augmente le contraste général, des zones bleues-vertes. Augmente sensiblement le contraste sur de fins détails lunaires.

Filtre Jaune #15 (transmission 66%) : Similaire au filtre #12 il renforce en plus les contrastes sur Uranus et Neptune. Il réhausse aussi sensiblement les faibles contrastes sur les nuages de Vénus. Il améliore la vision des détails des nuages, mers et calottes polaires sur Mars.

Filtre Orange #21 (transmission 46%) : Réduit ou bloque les longueurs d’onde bleues et vertes aboutissant à une augmentation du contraste. Renforce les zones rouges et oranges. Ce filtre est particulièrement intéressant sur Jupiter et Saturne pour faire ressortir les détails dans les bandes et régions polaires. Effet similaire sur Mars. Conseillé sur Neptune et Uranus. Utilisable sur Venus pour réduire la trop forte luminosité.

Filtre Rouge Clair #23A (transmission 25%) : Sur les télescopes de 150mm et plus il apporte les mêmes caractéristiques que le filtre #21 avec un plus fort contraste sur les zones bleues et vertes. Obscurcit les détails sur les bords des mers martiennes. Utilisation recommandée pour Jupiter et Saturne. Renforce le contraste pour Venus et Mercure par rapport au fond de ciel lors d’observations crépusculaires ou diurnes. Réduit fortement la luminosité sur la Lune et augmente le contraste.

Filtre Rouge #25 (transmission 14%) : A utiliser sur les grands télescopes (à partir de 254mm de diamètre), il génère un fort obscurcissement. Comme le filtre #23A il renforce fortement les limites des calottes polaires et mers martiennes. A utiliser aussi pour bloquer les longueurs d’onde bleues/vertes lors des passages de satellites devant Jupiter. Il augmente le contraste sur les bandes nuageuses de Saturne.

Filtre Rouge Foncé #29 (transmission 6%) : A utiliser sur des télescopes de plus de 300mm de diamètre. Idéal sur Mercure et Vénus pour renforcer le contraste entre la planète et le brillant du ciel bleu. Il augmente nettement les contrastes sur les bandes nuageuses de Jupiter et Saturne. Utile pour mieux voir les limites des calottes polaires martiennes.

Filtre Bleu Foncé #38A (transmission 17%) : Couramment utilisé pour observer et étudier attentivement le disque de Jupiter. Bloque fortement les longueurs d’onde oranges et rouges. Augmente le contraste entre les régions rougeâtres des différentes ceintures et sur la Grande Tache Rouge. Améliore la vision de phénomènes isolés comme les tempêtes martiennes. A utiliser sur les anneaux de Saturne et les nuages de Venus.

Filtre Violet #47 (transmission 3%) : Très faible taux de transmission compatible avec les grands télescopes. Il augmente très nettement le contraste des calottes polaires sur Mars. Renforce les différences entre les divers anneaux de Saturne, permet de visualiser certains événements aux pôles. Autorise la vision de phénomènes occasionnels dans la haute atmosphère de Venus. Très utile en tant que rehausseur de contraste sur la Lune.

Filtre Vert Clair #56 (transmission 53%) : Excellent pour l’observation des calottes polaires martiennes ainsi que les tempêtes en surface légèrement jaunâtre. Augmente le contraste sur les régions rouges et bleues des bandes nuageuses sur Jupiter. Utile aussi sur la Lune pour renforcer les détails.

Filtre Vert #58A (transmission 24%) : Recommandé sur les télescopes de 203mm de diamètre et plus pour rejeter les composantes rouges et bleues et augmenter ainsi le contraste par rapport aux régions plus lumineuses. Renforce les bandes atmosphériques sur Saturne ainsi que les régions polaires. Augmente très fortement le contraste des calottes polaires martiennes et les phénomènes atmosphériques sur Venus. Permet aussi de meilleures vues des détails de la Grande Tache Rouge de Jupiter. Diminue sensiblement la luminosité sur la Lune.

Filtre Bleu #80A (transmission 28%) : Filtre couramment employé par les amateurs pour faire ressortir des détails sur Saturne et Jupiter en particulier sur les bandes atmosphériques. Agit comme un rehausseur de contraste sur la Lune. Il augmente les contrastes sur les plus subtils nuages vénusiens.

Filtre Bleu Clair #82A (transmission 73%) : Utile sur la plupart des planètes, Jupiter, Saturne, Mars. Le bleu pâle rehausse les zones à faibles contrastes, en réduisant la luminosité générale de l’image. Très bon pour être associé à un deuxième filtre.

- Suggestions de filtres par planète :

➤ Les filtres lunaires

La Lune est probablement l’objet le plus regardé à travers un télescope ou une lunette. Il est important du coup de l’observer dans les meilleures conditions. Bien que non-indispensable, un filtre lunaire peut être très confortable pour certains utilisateurs. A partir du moment où l’observateur ne regarde pas la Pleine Lune (intérêt très faible… car il n’y a aucun relief visible en raison de l’inclinaison nulle des rayons lumineux provenant du Soleil par rapport à la Terre), l’éclat de notre satellite est acceptable.

Cependant pour de nombreux observateurs la possibilité de diminuer la quantité de rayonnement incident offre moins d’éblouissement. La luminosité est certes plus faible mais le contraste est rehaussé entre les différentes zones observées.

← Photo : Filtres lunaires Kepler 31.75mm

Il suffit de choisir entre 2 catégories de filtres. Les neutres et les polarisants :

Les filtres polarisants :

Simple et efficace c’est un filtre dense, de couleur grise, laissant passer tout le spectre mais avec un taux de transmission faible. Il se caractérise par sa densité : ND. Le taux de transmission est alors égal à (100/10^ND). Soit 50% pour un 0.3, 25% pour le 0.6 et 12,5% pour le 0.9. Il convient d’appliquer le plus faible taux de transmission pour les plus gros instruments. Utilisez ainsi le 0.6 ou 0.9 pour des instruments à partir de 200mm de diamètre.

Les filtres neutres :

Une autre manière d’atténuer la lumière de la Lune est d’utiliser un filtre polarisant (simple ou variable). La lumière est en effet composée d’ondes qui vibrent verticalement et horizontalement (et dans toutes les directions). Or la lumière solaire réfléchie par la Lune (ou la surface de l’eau, ou notre atmosphère) est polarisée dans le sens que certaines ondes sont plus absorbées que d’autres (les horizontales par exemple, par rapport aux verticales). Suivant l’orientation du filtre par rapport à la lumière incidente, une faible partie ou presque est transmise.

Photo : Filtre lunaire neutre Kepler

Source : Frédéric Lefebvre

Photo : Filtre polarisant variable Kepler

En combinant 2 filtres (principe du polarisant variable), on atteint un taux de transmission final de 1% à 40%. Réglez alors exactement l’éblouissement que vous souhaitez suivant le diamètre de votre instrument, le grossissement, votre vue ou la phase de Lune.

Notre conseil : Bien que le prix d’un filtre polarisant soit supérieur à un filtre neutre, il offre plus de confort d’utilisation. Il diminue aussi nettement le halo autour de la Lune. Nous le recommandons vivement. A utiliser aussi en observation solaire.

➤ Les filtres interférentiels (anti-pollution lumineuse)

Les filtres interférentiels sont devenus des incontournables des accessoires astronomiques. Ils ont pour effet d’améliorer la vision des objets du ciel profond à la base difficilement observables. Il peut paraître paradoxal de filtrer, donc limiter, la quantité de lumière incidente, pourtant il est essentiel d’effectuer cette opération en raison de la pollution lumineuse. La lumière que nous recevons des nébuleuses, galaxies et amas d’étoiles est à la fois composée de la luminosité intrinsèque de l’objet visé… et toutes les sources de rayonnements parasites.

La lumière de nos villes, villages, est la principale source de perturbations, provoquant de vastes halos orangés qui limitent au final le contraste des objets du ciel profond que nous observons. Le fond du ciel au lieu d’apparaître noir, est suivant la zone d’observation, plus ou moins grisâtre. La qualité de l’observation s’en ressent, il est plus difficile d’observer les fins détails.

L’astuce pour augmenter le contraste est laisser passer le flux de la nébuleuse (qui émet principalement dans « une couleur », une bande spectrale fine, voir une longueur d’onde) et de bloquer tous les autres rayonnements. La nébuleuse perd un peu en luminosité… mais le fond de ciel devient complètement noir… le contraste est alors fortement rehaussé. Elle apparaît du coup nettement mieux, permettant de voir de nombreux détails et extensions…

Légende : Ce diagramme figure le pourcentage de transmission (en ordonnée) en fonction de la longueur d’onde de la lumière incidente (en abscisse). 400nm correspond au bleu profond, 520nm au vert et 600nm au rouge. La raie de l’hydrogène ionisé, l’élément le plus abondant de l’Univers, se situe à 656nm. La ligne bleue délimite la courbe de transmission du filtre OIII. Les histogrammes oranges correspondent aux raies d’émission des nébuleuses diffuses et planétaires

- Filtres O-III et UHC

Ce sont les filtres UHC (Ultra High Contrast) et O-III (Oxygène 3) qui offrent ce type de résultats spectaculaires, cependant uniquement pour les nébuleuses et sur les instruments de grand diamètre. Ils sont appelés filtres à « bande étroite » en raison de la finesse de leur bande passante. Seulement 10-12 nanomètres (nm) pour un O-III, autour de 25nm pour un UHC, alors que les filtres à « bande large » : Deep Sky, CLS tourne autour de 90nm.

Le filtre UHC est indispensable pour tous les possesseurs d’instruments de plus de 200mm, l’O-III, bien que vivement recommandé s’adressent aux amateurs expérimentés. Il est en effet utilisable sur peu d’objets… mais pour des résultats plus impressionnants que l’UHC. L’UHC s’utilise sur quasiment toutes les nébuleuses, n’hésitez pas à faire le comparatif avec et sans pour révéler de nouveaux détails aux objets qui vous semblent pourtant familier.

L’O-III se limite à quelques objets (principalement les nébuleuses planétaires) et les fascinantes Dentelles du Cygne (l’un des plus beaux objets du ciel). D’ailleurs ces dernières n’apparaissent pas sans filtre dans un 200mm… et comme par magie de façon éclatante et évidente avec.

← Photo : Filtre UHC 31.75mm Astronomik

Photo : Filtre O-III 50.8mm Astronomik ➝