Adapter une webcam pour l’astrophotographie : premiers tests

J’ai retrouvé dans mes cartons une webcam Logitech C270, récupérée d’un scanner 3D que je n’ai jamais réussi à faire fonctionner correctement. Fort de ma précédente session astronomique, j’ai entrepris de me servir de cette webcam pour obtenir une image numérique de mon télescope.

Après différentes lectures, j’ai déjà pu savoir que cette webcam est tout à fait indiquée pour l’observation astronomique, au prix de quelques modifications. Rien de bien compliqué, mais un passage obligatoire.

Ceci est donc le récit de cette adaptation et de mes tout premiers tests. Le montage évoluera, et, surtout, la qualité d’image aussi ! Voyons donc comment cela s’est passé jusqu’ici.

Étape 1 : démontage de la webcam

Comme je l’ai dit plus haut, le premier passage obligé est le démontage de la caméra. En effet, il est nécessaire d’enlever l’optique de la caméra, afin de la remplacer par le télescope lui-même.

On va donc enlever la façade de la webcam, puis la sous-façade, et dévisser la lentille. Il faudra aussi penser à neutraliser la led qui indique le fonctionnement de la caméra. Du vernis à ongles fera l’affaire. On remonte le tout, notez que le capteur doit être à nu. Ce qui le rend, hélas, particulièrement sensible à la poussière.

Étape 2 : adaptation pour le porte-oculaire

Nous allons ensuite faire ce qu’il faut pour adapter cette caméra pour le porte-oculaire. Celui-ci est au diamètre de 31,75mm. Il y a quelques années, une simple boîte de pellicule photo aurait parfaitement fait l’affaire, mais elles se font rares par les temps qui courent. Pour cet essai, j’ai utilisé un tube de « truc à bulles » pour les enfants, qui a un diamètre de 30mm, ce qui fait l’affaire. Si les tests sont concluants, je passerai par l’impression d’un meilleur support.

J’ai donc fixé ce tube à la caméra à l’aide de duct tape, et j’en ai profité pour obscurcir le tube, rouge à la base, afin qu’il ne laisse pas filtrer de lumière parasite.

Petit essai de montage sur le porte-oculaire, ça a l’air pas mal, allons-y pour les premiers essais.

Étape 3 : obtenir une image

La question qui se posait ensuite est celle de l’appareil qui allait recevoir les images de la webcam. Avant de dégainer l’ordinateur portable, j’ai préféré tester sur Android. Il existe plusieurs applis qui permettent de brancher une webcam USB, j’ai opté pour une appli justement nommée USB Camera. La webcam est branchée à l’aide d’un câble USB OTG, et immédiatement reconnue par la tablette, bien !

Une petite exploration de l’application m’indique qu’il est possible de définir la résolution de la webcam, ainsi que nombre de paramètres d’image :

  • exposition
  • gamma
  • sharpness
  • contraste
  • saturation
  • gain

Voilà qui sera utile lors des prises de vue.

Premiers tests en terrestre

Afin de voir si l’ensemble fonctionne bien, j’ai pointé des arbres devant la maison. Je n’ai malheureusement pas d’horizon dégagé devant moi, et donc aucun point à une distance élevée (et connue) pour voir le grossissement de l’ensemble, et donc faire les essais de mise au point.

Les feuilles pointées sont hélas à une distance inconnue… De plus, les chaleurs actuelles créent une forte turbulence de l’air, rendant la mise au point encore plus difficile. Mais l’image obtenue est encourageante.

Tests en astronomique

Hier soir, j’ai donc sorti le tube afin de tester notre montage sur la Lune, qui est toujours l’astre le plus facile à observer. Hélas, un petit souci de lecture de l’éphéméride aura changé mon programme. En effet, celui-ci est en TU (temps universel). La Lune ne se levait donc pas à 22 heures, mais à minuit ! Et le temps qu’elle passe au-dessus des arbres devant la maison, il aurait été deux heures du matin. Un peu tard pour un simple test. Pas grave, je profite que le télescope soit sorti pour une magnifique observation (traditionnelle) de Mars, Saturne et Jupiter, splendides dans le ciel d’été, malgré une turbulence encore assez forte.

La Lune, mais pas comme j’aurai voulu

Au lever ce matin, je vois que la Lune n’est pas encore couchée. J’en profite donc pour mettre le tube à la fenêtre, et brancher la caméra. Premier constat : la mise au point est très difficile. Non seulement une turbulence déjà très forte perturbe l’image, mais en plus le fort grossissement obtenu fait que la Lune bouge très vite dans l’instrument.

La Lune photographiée de jour manque cruellement de contraste…

Je réussis à faire une mise au point (perfectible, sans aucun doute) et quelques clichés. Étonnamment, l’image est meilleure en 640×480 qu’en 1280×720. Mais je ne me fie pas trop à ces images pour juger du résultat final, shooter la Lune en plein jour n’est pas ce qui donne les meilleurs résultats. Mais c’est tout de même encourageant.

Programme pour la suite

La prochaine étape est l’impression 3D d’un support plus rigide, qui facilitera la mise en place de la caméra au porte-oculaire. Bien entendu, le tout ne sera validé que sur une observation lunaire de nuit, puis en planétaire sur Jupiter. Pour cela j’aurai besoin d’un peu d’exercice, puisque le pointage de planètes à la caméra est plutôt difficile. J’ai réussi par chance à pointer Mars, mais ce fut l’histoire de quelques secondes, et je n’ai pas réussi à réitérer cet exploit…

Je prévois également une motorisation de la mise au point via arduino et moteur pas à pas, afin de limiter les vibrations sur le tube. En effet, ma monture est une EQ1, qui équipe une grande partie des instruments d’entrée de gamme. Cette monture manque hélas de stabilité, et le moindre doigt posé sur le télescope provoque de grosses vibrations sur tout l’ensemble. Une mise au point motorisée empêchera cela, en attendant l’éventuel achat d’une monture de meilleure qualité.

Bref, il me reste pour le moment à attendre que la Lune soit de nouveau visible de nuit à des heures raisonnables…

Ressources

Logitech C270 astrophotography : Planetary imaging with Webcam
Instructable : Webcam mod for astrophotography

Photos personnelles.