Nous vendons des bagues anti-tilt depuis des années mais on nous demande encore très souvent pourquoi faire et à quoi servent-elles ?

Quel est le problème ?

Les bagues correctrices de tilt sont désormais devenues essentielles car on travaille avec des capteurs de plus en plus "immenses" et des photosites de plus en plus petits. un capteur de 23mm de diagonale avec des photosites de 3,75 microns, sur un instrument à F/4 (Newton par exemple) aura une tolérance de tilt de ... ;-) petit travail de mathématiques à prévoir ;-) mais pour simplifier vous avez une tolérance de mise au point de 0,01 mm... soit une tolérance de "tilt" également de 0,01 mm sur tout le capteur, donc 0,005 mm (5 micron) à chaque bord par rapport au centre du capteur... Ce que je viens d'écrire n'a pas de sens pour le ciel profond et la "haute résolution planétaire" n'est pas abordée (généralement) avec des caméras APS-C ou plein format mais plutôt des caméras à plus petits capteurs. Seule l'imagerie lunaire ou solaire avec capteurs de grande taille auront à la fois le problème de la haute résolution et du champ immense (bon courage...).

Pour l'imagerie du ciel profond on a plus de latitudes, plus de "tolérance". Mais l'avènement des systèmes optiques rapides (F/D faible) et des capteurs CMOS à petits photosites rend le problème plus présent que jamais. D'où l'importance des paramètres "clé" à analyser pour déterminer l' impact éventuel d'un peu de tilt sur la qualité de l'image :

• La taille du capteur (plus grand = plus de problème)
• La taille des photosites (plus petits = plus de problème)
• Le rapport F/D (plus petit = plus de problème)
• La complexité du système (plus d'optique = plus de problème, réducteur de focale = plus compliqué que correcteur simple, etc...)

Pour développer ce raisonnement on peut dire que :

• On verra des défocalisations importantes dues au tilt d'autant plus qu'on utilisera un instrument "ouvert" (rapport F/D petit) avec de grands capteurs à petits pixels. Défocalisation qu'on pourra parfois minimiser en ajustant la mise au point sur une étoile pas nécessairement au centre de l'image.
• On verra des problèmes de correction de l'image sur les systèmes complexes (mais généralement rencontrés, on n'a pas le choix) à savoir instrument + correcteur, avec une sous-correction à un bord de l'image et sur-correction à l'autre bord. Problème d'autant plus important que le système est "tendu" (petit F/D, réducteur de focale avec facteur de réduction important, etc...) et généralement plus important si l'optiques correctrice est "mobile" (correcteur fixé au bout du porte-oculaires plutôt que dans le corps de l'instrument).
• La longueur d'onde est importante car l'impact du tilt n'est pas le même selon la longueur d'onde... Tous les calculs de tolérance, de mise au point (position du foyer) et de correction dépendant en effet du "Lambda" c'est à dire de la longueur d'onde observée... (en nanomètres).

Par ailleurs il n'existe (hélas) jamais une parfaite consistance entre l'axe optique "réel" et l'axe mécanique du porte-oculaires et chaque bague, chaque adaptateur, chaque pièce mécanique dans l'axe va engendrer de petits écarts d'orthogonalité, qui parfois se compensent et parfois s'ajoutent. Aucune bague n'est "parfaite" et les meilleurs usinages sont rarement meilleurs qu'une précision de 5 à 10 centièmes de millimètres, ce qui nous laisse donc 50 microns de "problème" potentiel sur chaque élément mécanique... Les toutes meilleures bagues induisent 3 à 5 microns de tilt et encore on n'en rencontre pas tous les jours des comme ça !

Comparé le cumul des "tilt" divers, défauts d'aligmenement optique/mécanique et autres problèmes de flexion aux 2 à 4 microns de taille d'un pixel conventionnel actuel, on arrive vite à des "catastrophes"...

Il en résulte donc une probabilité (certaine) de "voir" une défocalisation et/ou des déformations d'étoiles d'un angle par rapport à un autre ou de plusieurs angles par rapport au centre de l'image. On peut voir des exemples de tilt et autres déformations sur une autre FAQ de notre site : Cliquez-ici.

Nous recevons régulièrement des plaintes d'utilisateurs très fâchés qui nous disent "mon matériel est pourri, il y a du tilt, c'est nul, remboursez moi, vous êtes des voleurs" ou je ne sais quoi... Bon, calmons nous, nous sommes dans un monde d'une précision extrême et les raisonnements à l'emporte-pièce ne conviennent pas ici... Ce problème est réel et n'a rien avoir avec un défaut de qualité quelconque.

L'astrophotographie est à la photographie conventionnelle ce que la Formule 1 est à l'automobile. Il faut donc plus d'efforts, d'analyse, de précision et surtout de calme ;-)

Comment donc le résoudre ?

Pour s'assurer que le plan du capteur soit le "plus parfaitement possible" orthogonal à l'axe optique on doit donc "tilter" volontairement la caméra (pour dé-tilter le capteur) et c'est là que les bagues correctrices de tilt ou anti-tilt prennent tout leur sens... Vous pouvez retrouver nos bagues anti-tilt en cliquant ici : Cliquez-ici !

La plupart du temps elles se placent juste à l'avant de la caméra (si la solution photo le permet bien sur). Sur les caméras avec "grand" capteur > 1" c'est déjà le cas général (ASI2600 par exemple), les fabricants en intègrent une par défaut, mais elle n'est pas toujours pratique car on ne peut pas accéder aux vis d'ajustement une fois la solution assemblée.

D'autres bagues correctrices anti-tilt sont dites "par l'arrière". Elles ont un diamètre légèrement plus grand que celui de la caméra avec des vis sur le pourtour, dirigées vers l'arrière et permettent donc un ajustement même une fois tout vissé, ce qui permettra de régler le tilt sans démonter la caméra. Vous pouvez en trouver ici : Cliquez-ici !

Les défauts de tilt font donc partie des défauts "naturels" et communément rencontrés par les astrophotographes. Ils ne sont pas dus à une mauvaise qualité du matériel mais à une réalité physique qui est que, dans ces ordres de grandeur et de précision, il est absolument nécessaire et obligatoire de parfaire tous les réglages à la mesure de la qualité d'image qu'on souhaite obtenir. En d'autres termes, plus on veut quelque chose de "propre" à l'arrivée, plus on doit parfaire la solution mécanique et les réglages au départ.

Mais comment s'en servir ?

Le processus est assez simple.

• Faites la mise au point de votre instrument avec l'ensemble des matériels comme d'habitude.
• Prenez une photo (en luminance par exemple pour avoir du flux).
• Analysez la photo dans ASTAP ou tout autre logiciel d'analyse. l'avantage d'ASTAP étant qu'il est gratuit : Cliquez-ici !
  Pour simplifier, on peut dire qu'on analyse la FWHM des étoiles sur l'ensemble du champ... car le défaut de focalisation est souvent le plus visible.
• Effectuez un réglage sur votre bague anti-tilt : une fraction de tour de vis à la fois.
• Faites à nouveau la mise au point.
• Prenez une photo.
• Analysez dans dans le logiciel de nouveau : si c'est mieux vous êtes sur le bon chemin, sinon inversez la procédure.
• Répétez le processus autant de fois que nécessaire...

Une bonne idée sera de marquer d'un point de couleur par exemple un des "angles" de la caméra : si vous déterminez qu'une des vis de réglage de tilt correspond à un coin de la caméra, mettez un petit repère quelque part pour vous en souvenir et faciliter l'ajustage. Rien n'est pire que régler quelque chose sans savoir quelle vis il faut toucher...

Ce processus sera relativement fastidieux (surtout la première fois) et d'autant plus qu'il ne vaut que pour une position donnée de votre ensemble optique ! Rares sont les solutions parfaitement figées, sans la moindre flexion optique, instrumentale ou mécanique, ce qui signifie que, pour un certain degré de précision, un simple retournement au méridien pourra avoir raison de votre réglage "parfait"... Une rotation de l'axe (changement de cadrage) et tout est à refaire... Ce qui nous amène à la réflexion suivante...

Traitement numérique ?

Comme nous l'indiquons fréquemment par ailleurs, il ne faut pas hésiter à corriger les défauts les plus légers par un traitement d'image (déconvolution par exemple). En effet, résoudre des problèmes de tilt importants c'est une chose, passer des dizaines d'heures et des milliers d'euro à lutter contre un pixel de travers c'en est une autre...

Nous estimons ici que si une image affichée en plein écran (sur écran Full-HD par exemple) ne montre pas de défauts de tilt "visibles", on pourra corriger numériquement l'image si besoin pour zoomer davantage dans l'image. En somme, corrigez 80% à 90% du problème, les défauts majeurs, avec la bague anti-tilt, et peaufinez l'image par traitement.