Deux nébuleuses mythiques réunies dans un somptueux champ d’été.
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| Traitement : | |
| Intérêt SHO : |  |
| Popularité : | |
Nom : M8 (NGC 6523) « Lagune » / M20 (NGC 6514) « Trifid »
Type : Nébuleuse en émission (M8 & M20) et en réflexion (M20)
Distance : ~4100 AL (M8) / ~5000 AL (M20)
Taille : M8 : 90′ x 40′ (110 x 50 AL) / M20 : 28′
Magnitude : 5 (M8) / 6 (M20)
Meilleure période d’observation : Eté
Situées dans la constellation du Sagittaire, en pleine Voie Lactée et dans la direction du centre galactique, les nébuleuses M8 (« la Lagune ») et M20 (« le Trèfle ») constituent 2 cibles « star » du ciel d’été. Deux nébuleuses très lumineuses et simples à observer avec une simple paire de jumelles, et bien visible déjà à l’œil nu pour la Lagune sous un ciel sombre.
Si chacune de ces deux nébuleuses constitue en elle-même un des plus beaux objets du ciel qu’il est possible d’observer, leur association les sublime encore davantage. L’astrophotographe sera donc souvent tenté de les associer sur le même cliché.
La nébuleuse M8, de la Lagune, est située à un peu plus de 4000 années-lumière et s’étend sur plus de 110 années-lumière, pour 50 années-lumière de large. Il s’agit donc d’une nébuleuse de taille considérable, dont la taille apparente dans le ciel est supérieure à 3 fois celui de la Pleine Lune.
La nébuleuse M20, du « Trèfle » ou « Trifid », est légèrement plus éloignée, à environ 5000 années-lumière. De dimensions plus modestes, elle compense largement sa taille réduite par sa fascinante beauté, qu’elle dévoile aussi bien aux observateurs qu’aux photographes. Elle cumule en effet des zones d’émission (rouges), de réflexion (bleu) et d’absorption (bandes obscures).
Pour l’essentiel, ces deux nébuleuses sont en « émission » : il s’agit de grands nuages composés à 90% d’hydrogène, dont les atomes sont ionisés par le rayonnement des étoiles nouvellement créées en leur sein. Véritables pouponnières d’étoiles, les immenses nuages de gaz se condensent en de multiples endroits pour donner naissance à autant de nouvelles étoiles, dont le rayonnement illumine ensuite la nébuleuse. Les régions HII (hydrogène ionisé) présentent une raie d’émission à 656 nm (raie Ha), ce qui explique leur couleur rouge caractéristique.
Pour la Lagune, l’amas nouvellement créé (NGC 6530), âgé d’environ 2 millions d’années, est constitué de plusieurs centaines d’étoiles jeunes et chaudes. La nébuleuse est également fortement ionisée par le rayonnement de la supergéante bleue 9 Sag. Pour le Trèfle, la nébuleuse par émission est essentiellement provoqué par le rayonnement d’un système stellaire triple au cœur de celui-ci, dont la principale composante est une étoile géante de plus de 20 masses solaires. Mais un amas ouvert de 3000 étoiles est situé autour du Trèfle ; et quelques centaines d’étoiles sont encore cachées par les nébuleuses obscures…
La nébuleuse du Trèfle présente, en outre, une magnifique zone de nébuleuse par réflexion, de couleur bleue intense. Le mécanisme à l’œuvre est ici différent des zones en émission : le rayonnement n’est pas assez énergétique pour ioniser les atomes du nuage, et la lumière est simplement diffusée par réflexion. L’angle de la réflexion subie par la lumière est différente selon la taille des molécules du nuage et la longueur d’onde de la lumière incidente : les plus courtes longueurs d’onde sont davantage diffusées, ce qui explique la couleur bleue de ces nébuleuses (c’est d’ailleurs le même mécanisme qui explique pourquoi le ciel est bleu sur Terre).
Dans la Lagune, comme dans le Trèfle, de nombreuses nébuleuses obscures (ou par absorption) sont également présentes ; essentiellement visibles par contraste devant les nébuleuses en émission. Ce sont ces bandes de poussière et de gaz compactes qui dessinent, par exemple, la forme caractéristique de « trèfle » dans le cœur de la nébuleuse M20 (Barnard 85). Ces zones sont si denses et compactes que la lumière visible ne peut la traverser… en revanche, grâce au rayonnement infrarouge, il est possible de révéler la présence en leur sein de nombreuses étoiles nouvellement créées ainsi que de zones actives de formation d’étoiles.
Les nébuleuses elles-mêmes masquent une grande partie des étoiles, comme le démontre ce comparatif entre lumière visible et infrarouge réalisé par l’ESO. Ces clichés en infrarouge ont notamment permis de découvrir 2 céphéides cachées par les nébulosités, qui permettent de mieux déterminer la distance précise de celle-ci.
Credit vidéo : ESO/VVV consortium/D. Minniti/Gábor Tóth
La première version de cette image, réunissant M8 et M20, a été réalisée durant l’été 2015 avec une TSA102 à f/6 et un APN défiltré. On constate cependant que ce champ ne permet pas d’inclure l’ensemble de la nébuleuse de la Lagune, dont les extensions plus faibles s’étendent encore vers l’Est sur une largeur équivalente à celle de l’image présentée (côté gauche de la photo). Pour inclure l’ensemble de la Lagune, une mosaïque aurait donc été nécessaire. Cependant, ce champ permet d’inclure la partie la plus brillante de cette nébuleuse, ainsi que M20. Il n’y a cependant pas beaucoup de marge, ce qui oblige à bien cadrer afin d’éviter les crops au traitement.
La seconde version, qui se concentre sur la nébuleuse du Trèfle, a été réalisée durant l’été 2017, toujours avec la TSA102 à f/6, mais avec la caméra CCD AtikOne6. Cette version a été réalisée au moyen des habituels filtres L, R, G, B, ainsi qu’avec des images acquises avec des filtres Ha et OIII. L’apport du signal acquis avec ces filtres à bande étroite est essentiel à la qualité de l’image obtenue au final Le signal Ha, mixé pour partie avec la couche Luminance et avec la couche Rouge, permet d’une part de faire ressortir plus de faibles extensions de la nébuleuse en émission dans le fond de ciel, et d’autre part, de mieux faire ressortir la couleur de celle-ci. Le signal OIII, mixé avec la couche Bleue, permet quant à lui d’intensifier la zone de réflexion.
Dans les deux cas, ces images ont été réalisées pendant les vacances d’été en Corse, depuis un site bénéficiant d’un ciel de bonne qualité, sans pollution lumineuse et bien dégagé sur l’horizon sud. Ceci m’a permis de bénéficier d’une plus haute élévation dans le ciel de ces objets lors de leur passage au méridien (plus de 25°), et surtout de n’avoir à recourir à aucun filtre anti-pollution lumineuse. Pour autant, à la mi-août depuis la Corse, ces objets passent déjà au méridien au moment du crépuscule astronomique ; et retombent ensuite rapidement sur l’horizon en raison de leur hauteur limitée. Il a donc été nécessaire d’étaler les acquisitions sur plusieurs nuits successives, à raison d’une heure de pose par session, afin de ne réaliser les poses qu’au moment où l’objet est au plus haut dans le ciel.
Pour la seconde version, sont présentés deux cadrages différents : celui d’origine incluant l’amas ouvert NGC 6531, ainsi qu’une version recadrée pour mieux se concentrer sur le Trèfle lui-même. Réaliser le traitement en drizzle 2x donne une certaine latitude pour recadrer l’image au final sans sacrifier à la résolution de l’image…
Cette image de M20 est l’une de mes préférées : le temps passé au prétraitement, notamment pour sélectionner les brutes les plus fines, ainsi qu’au traitement, trouvent à mon avis une belle concrétisation dans cette version. L’attention apportée à la mise en valeur des détails des structures, à l’aspect des étoiles ainsi qu’à l’équilibre des couleurs et à la saturation, donnent au final un résultat équilibré.
Matériel :
Takahashi TSA102 f/6
AZEQ6 via EQmod
AtikOne 6 (-10°)
Guidage : DO + Atik GP
Pixinsight
Acquisition :
L : 24 x 300s bin1
R : 20 x 180s bin2
G : 20 x 180s bin2
B : 20 x 180s bin2
Ha : 12 x 300s bin1
OIII : 12 x 300s bin2
Intégration totale : 7h
Date(s) de prise de vue : 12, 13, 14 & 15 août 2017
Matériel :
Takahashi TSA102 f/6
AZEQ6 via EQmod
Canon 1100D Astrodon (800iso)
Guidage : lunette-guide 9×50 et PLA-MX
Pixinsight
Acquisition :
47 x 180s
Intégration totale : 2h21
Date(s) de prise de vue : 12 & 14 août 2015
Pour réaliser l’image de 2017, il m’a été nécessaire de répartir les acquisitions sur 4 nuits successives, afin de limiter les poses sur M20 lors de son passage au méridien et au maximum 1h15 après celui-ci, afin que l’objet ne tombe pas sous les 20° de hauteur.
Ceci m’a permis de conserver une cohérence d’ensemble sur l’ensemble des brutes, car une hauteur trop faible équivaut à une plus grande épaisseur d’atmosphère traversée par la lumière et se traduit par des images empâtées.
L’objet passant au méridien dès l’arrivée du crépuscule astronomique, il était nécessaire, pour optimiser au mieux les acquisitions, que l’ensemble du matériel soit fin prêt à l’heure donnée. Cela oblige à réaliser la mise en station et l’ensemble des réglages de la caméras, ainsi que la calibration de l’autoguidage et le cadrage de l’objet, avant l’heure du crépuscule, quand le ciel n’est pas encore parfaitement noir…
Un point important à prendre en compte est la faible hauteur de ces nébuleuses à nos latitudes métropolitaines. Lors de son passage au méridien, le Trèfle ne dépasse pas 25° de hauteur depuis la Corse, et à peine les 20° depuis le centre de la France ; et encore pire pour la Lagune qui est située 1° plus bas… Depuis le nord de la France, il est même presque impossible de réaliser une photographie correcte de ces objets, tant leur hauteur sur l’horizon est faible ; avec en outre une absence de crépuscule astronomique aux alentours du solstice d’été…
Si vous avez la possibilité de vous déplacer plus au sud, c’est donc l’occasion idéale pour photographier ces objets dans de meilleures conditions. A défaut, il reste possible de photographier ces objets depuis une latitude moins favorable, sous réserve de disposer d’un horizon sud / sud-ouest dégagé et non affecté par la pollution lumineuse. Si votre horizon est dégagé mais affecté par la pollution lumineuse, cela reste encore jouable, en utilisant un filtre UHC. Mais plus ces difficultés se cumulent, plus dur sera le traitement… avec en tout état de cause des limitations sur l’image finale dues à la turbulence atmosphérique et à une détectivité moindre dans le fond de ciel, néfaste à la mise en valeur des plus faibles nébulosités.
L’idéal est d’habiter (ou de voyager) sur l’Ile de la Réunion, puisque sous ces latitudes tropicales, ces nébuleuses passent au zénith ! Sous ces conditions de rêve, tout devient plus simple : moins de turbulence, meilleure détectivité, plus d’heures de poses possible par nuit…
Exemple de cadrage avec un capteur APS-C sur une lunette de 40mm de focale avec réducteur 0,8x.
Niveau cadrage, il est recommandé de ne pas dépasser les 500mm maximum de focale avec un capteur APS-C. Comme le montre la présente image de 2015, une focale de 600mm permet tout juste d’inclure les deux nébuleuses, mais sans aucune marge de manœuvre et celles-ci semblent au final un peu « à l’étroit »… Si en plus vous devez étaler les poses sur plusieurs nuits, l’obligation de retrouver un cadrage identique lors de chaque session (afin de ne pas devoir couper l’image au final) constitue une difficulté supplémentaire !
Pour photographier la nébuleuse de la Lagune dans son ensemble, y compris les plus faibles extensions du coté Est, avec la nébuleuse du Trèfle, il est même recommandé de ne pas dépasser les 250/300mm de focale. Un capteur plein format offre bien sûr plus de latitude à ce niveau. Dans la grande majorité des cas, réaliser une mosaïque reste cependant la solution la plus simple.
Si vous choisissez de ne photographier qu’une seule de ces nébuleuses, le cadrage n’est plus vraiment un souci. Le choix de la focale n’est cependant plus le même pour ces deux objets : une focale courte est suffisante pour la Lagune (400/600mm), tandis que le Trèfle supportera bien une focale plus importante afin de révéler ses plus fins détails (600/1000mm).
Ces deux nébuleuses étant majoritairement en émission, la réalisation d’une couche Ha apportera toujours un « plus » à l’image finale. De la même manière, un APN défiltré s’avérera beaucoup plus adapté.
Sur le Trèfle, la réalisation d’une couche OIII permettra de renforcer la couche bleue pour les nébuleuses par réflexion ; mais de manière beaucoup moins importante que la couche Ha pour le rouge.
Une attention particulière aux temps de pose unitaires doit être portée sur le Trèfle, afin de veiller à ne pas saturer les étoiles les plus brillantes en son centre. Une telle saturation ne se rattrape pas au traitement, et altère la visibilité des nébulosités à proximité immédiate.
La nébuleuse de la Lagune offre un aussi beau rendu en RGB qu’en SHO. A titre personnel, je trouve même que le SHO rend encore mieux sur cette nébuleuse que le RGB classique, en permettant une plus grande palette de nuances et de dégradés, là où le rouge est quasi exclusivement présent en RGB…
Le Trèfle, en revanche, se prête nettement moins à la palette Hubble, en raison de la prédominance très nette du Ha sur les autres couches. Il en résulte souvent un résultat assez uniforme et peu contrasté ; bien en-deçà en terme esthétique de ce que la version RGB peut procurer. De fait, les rares version SHO du Trèfle que l’on peut trouver cherchent surtout à s’approcher d’un rendu visuel similaire au RGB. Il est donc plutôt recommandé sur cet objet d’améliorer le signal d’une version RGB au moyen d’images Ha et éventuellement OIII que de se lancer dans une version SHO. Une version HOO constitue une alternative qui mérite l’intérêt, mais au détriment du signal dans la nébuleuse par réflexion.
Une plongée au cœur de la nébuleuse de la Lagune, dans la zone du « sablier », au moyen d’une longue focale et en version SHO, permet de dévoiler de nombreux détails fascinants sur des « piliers » de matière où la formation stellaire est à l’œuvre ; de manière similaire à ce qui existe par exemple dans la nébuleuse de l’Aigle.
Le traitement sera adapté selon qu’il s’agit d’une image grand champ incluant ces deux nébuleuses, ou une image spécifique d’un objet.
Dans les deux cas, beaucoup de traitements sont cependant communs, mais varieront uniquement dans le « dosage » à leur appliquer, c’est à dire que les paramètres de chaque process devront être adaptés. Par exemple, pour le process de réduction du bruit, il sera possible de le doser de manière un peu plus légère dans le cas d’une image grand champ, car les zones de fond de ciel sont beaucoup moins apparentes sur l’image au format final que sur un plan rapproché. A l’inverse, le process de rehaussement de détails sera plus appuyé dans un gros plan sur une nébuleuse que sur un champ large…
Sur ces deux objets, une montée d’histogramme avancée (par exemple avec la fonction MaskedStretch de Pixinsight) donnera de bons résultats, en permettant de rehausser les plus fines nébulosités. Attention cependant, l’aspect des étoiles peut être affectée par ce process ; aussi il convient d’en régler précisément les paramètres (notamment la zone de référence de fond de ciel ainsi que le niveau du fond de ciel) et de procéder le cas échéant à plusieurs essais pour trouver un compromis satisfaisant. Si l’aspect des étoiles est trop altéré, il peut être recommandé de procéder à un traitement des nébuleuses en mode « starless » et de gérer les étoiles de manière distinctes, en effectuant pour ces dernières une montée d’histogramme classique. Cette manière de traiter est cependant beaucoup plus « lourde » et n’est recommandée qu’aux amateurs disposant déjà d’une bonne expérience de traitement. Les débutants pourront se contenter d’une montée d’histogramme classique (logarithme + montée fine) qui donnera également de bons résultats.
Compte-tenu de la luminosité de ces deux nébuleuses, il est tout à fait possible de rehausser les détails au sein des zones les plus brillantes en sacrifiant un peu à la dynamique globale, au moyen des fonctions LocalHistogramEqualization et/ou HDRMultiscaleTransform. Le process HDR doit toujours être appliqué avec un masque de luminance adapté et ne couvrant que les zones les plus lumineuses de l’image, en complément de l’option « Luminance Mask » proposé par le process lui-même. A défaut, des artefacts disgracieux peuvent être créés dans les zones les moins lumineuses de l’image et augmenter significativement le bruit. Si la dynamique est trop altérée, il est recommandé de mixer l’image initiale avec l’image HDR, via l’outil PixelMath et en donnant des coefficients différents aux deux images ; et si besoin de rehausser la dynamique avec une légère application de l’outil « Courbes ».
Si vous avez réalisé une couche Ha sur ces nébuleuses (ce qui est chaudement recommandé, comme le prouve le comparatif avec une luminance classique ci-dessous !), il est possible de l’intégrer pour partie à la couche de Luminance classique (soit par l’outil PixelMath, soit par le script HaRVB_AIP), soit d’utiliser cette image Ha en tant que telle comme couche de Luminance. Ce dernier cas est parfaitement possible pour M8, mais n’est sans doute pas le plus optimal pour M20, dans la mesure où le signal risque d’être diminué sur la zone en réflexion. Pour M20, il est donc sans doute plus adapté de réaliser un mix avec la luminance classique ; par exemple grâce à l’outil « Mixing Luminance » du script AIP_SHO, qui offre des possibilités de mixage plus avancées et simples à effectuer que l’outil PixelMath, notamment au moyen des fonction « éclaircir » et « screen » qui donnent de très bons résultats.
Sur le Trèfle, la réalisation d’une couche OIII permet également de renforcer la couche bleue pour les nébuleuses par réflexion. L’ajout du signal OIII sur la couche Bleue (de même que l’ajout du signal Ha sur la couche Rouge) doit se faire dans l’idéal de manière localisée, afin de ne pas altérer la colorimétrie des étoiles (ce qui se produit invariablement avec un mixage simple des deux couches).
Une petite réduction d’étoile tout en retenue peut également être réalisée sur cette zone ; en veillant à préserver l’amas si celui-ci est dans le champ. Dans la mesure où cette zone est très dense et riche en petites étoiles (en pleine Voie Lactée…) mais que certaines étoiles plus brillantes sont également présentes dans le champ, il est opportun de réaliser une réduction spécifique pour les petites étoiles, et une autre pour les grosses étoiles. Cette manière de faire permet de doser de manière spécifique chaque catégorie.
Enfin, en cas d’image RGB, une attention toute particulière doit être portée sur ces deux objets pour ce qui concerne l’équilibre des couleurs et la saturation. Ce point est toujours valable, mais est plus crucial pour certains objets que pour d’autres… et, sans aucun doute, M8 et M20 font partie de ces objets, photographiés des centaines de fois, où une erreur de colorimétrie ne pardonne pas ! 🙂
A noter que pour la calibration des couleurs, PCC donne là aussi de bons résultats :
En la matière, il n’y a pas de vérité absolue : le résultat final dépendra autant des nombreux paramètres techniques (défiltrage de l’APN, utilisation de filtres UHC, mix du Ha avec la couche Rouge, etc.) que des goûts personnels du photographe. Les options sont très variées sur ces nébuleuses, allant d’une colorimétrie classique et une saturation raisonnable à un traitement plus osé (soit au niveau des teintes qui peuvent rapidement tendre au « fluo », soit en optant pour une saturation inhabituellement élevée). Chacun est libre en la matière !
A titre personnel, ma version du Trèfle de 2017 constitue mon « maximum » acceptable en terme de couleur et de saturation… mais certains vont beaucoup plus loin, et pour d’autres c’est déjà excessif !
Pousser la saturation plus que de raison conduit à augmenter le bruit colorimétrique et donc à devoir « lisser » l’image pour réduire le bruit ainsi généré, ce qui n’est jamais une bonne chose si l’on souhaite pouvoir conserver un affichage de l’image à 100% de sa taille d’origine. En outre, augmenter la saturation n’est pas une finalité en soi : celle-ci doit se justifier un minimum au regard des caractéristiques de l’objet et servir sa mise en valeur.
Attention également à garder une cohérence d’un bout à l’autre du traitement : la gestion des couleurs et la saturation sont souvent relégués en toute fin de traitement, sous Photoshop (avec les fonctions « Correction sélective » et « Saturation »). Mais si vous prévoyez une saturation élevée sur un objet, il faut anticiper ce point plus en amont, en particulier lors de la montée d’histogramme. En effet, plus l’objet est lumineux, plus il sera difficile de saturer la couleur : une étoile, ou une zone de nébuleuse qui est proche de la saturation présente systématiquement un aspect « blanc » et dénué de couleur prononcée. Cela se comprend facilement si l’on raisonne en termes de niveaux : si sur 256 niveaux possibles (8 bits), une zone très lumineuse se retrouve sur les 3 canaux RGB à 250/250/250, aucune couleur ne pourra alors être mise en avant… même en saturant au maximum un canal sur les trois, celui-ci ne pourra être qu’à 6 niveaux de plus que les autres ! Une saturation accentuée implique donc, notamment, une luminosité qui ne soit pas proche elle-même de la saturation.
Sur la vue d’ensemble des nébuleuses M8 et M20, je privilégierais certainement une mosaïque, plutôt qu’une image unique au champ un peu limité ; afin d’inclure l’ensemble de la nébuleuse de la Lagune, y compris ses plus fines extensions du côté Est (gauche de l’image présentée).
Je compléterais également la prise de vue avec une couche Ha, afin de relever l’ensemble des nébulosités présentes dans le champ.
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