Le correcteur de dispersion atmosphérique (ADC)

Quand les étoiles ou les planètes sont basses sur l’horizon, l’atmosphère se comporte comme un prisme et le disque lumineux de chaque objet est affecté de franges colorées, bleues en haut et rouges en bas.

La courbe ci-dessous montre l’écart angulaire pour différentes couleurs, en fonction de la hauteur de l’objet sur l’horizon. La différence entre les courbes bleue et rouge peut atteindre plusieurs secondes d’arc pour une hauteur donnée (source JP Prost).

On pourrait se contenter d’une correction dans le logiciel de traitement, en décalant légèrement les couches bleue et rouge de l’image dans le sens vertical. Il faut d’ailleurs cocher la case « RGB Align » pour l’empilement dans Autostakkert. Cependant, comme expliqué dans l’article sur le chromatisme, ce phénomène affecte aussi la précision de mise au point puisque les différentes couleurs ne vont pas exactement se superposer dans le plan focal de l’instrument. Il est donc préférable de réaligner ces dernières par un dispositif optique.

Le correcteur de dispersion atmosphérique (atmosphere dispersion corrector ou ADC) est un accessoire opto-mécanique permettant de réduire ce chromatisme par la superposition de deux prismes contrarotatifs. Le réglage en rotation des prismes permet de moduler la puissance de la correction, que l’on ajuste pour compenser celle engendrée par la traversée de l’atmosphère.

Ce dispositif appelé prismes de Risley a été inventé au XIXe siècle pour dévier un faisceau lumineux de façon plus précise et moins coûteuse qu’un miroir articulé. La dispersion chromatique résultante a été mise à profit par les astronomes pour annuler celle de l’atmosphère. On note cependant un décalage de l’image qui s’amplifie avec la rotation des prismes, ce qui oblige à recentrer l’objet à chaque modification du réglage.

J’utilise un ADC de marque TS Optics identique à celui produit par Zwo, lui-même copié sur le modèle original conçu par les équipes de Pierro’ Astro. Les prismes d’angle 2° sont en verre Bk7 ; ce verre atténue les UV donc cet ADC n’est pas adapté à la photographie avec un filtre UV pass, souvent utilisé pour la planète Vénus.

Le correcteur ne doit être employé qu'avec des rapports F/D assez importants, supérieurs à 10. Si une lentille de Barlow est utilisée, il faut donc insérer l’accessoire entre celle-ci et le capteur, en tenant compte du tirage augmenté de 55 mm si l’on utilise le porte-coculaire 1,25’’ fourni (32 mm en vissant directement la caméra au moyen d’une bague T2 mâle/mâle).

Pour une dispersion atmosphérique donnée, plus l’oculaire ou le capteur sera près des prismes de l’ADC, plus la correction devra être importante pour faire converger les rayons de différentes couleurs. Si l’on change la mise au point sur le porte-oculaire, il faudra ajuster la correction puisque les prismes se seront déplacés par rapport au plan focal de l’instrument.

La position neutre en rotation des prismes est réalisée quand les deux leviers latéraux sont alignés ; on augmente la correction en écartant de façon symétrique les deux leviers. Pour savoir dans quel sens est appliquée la correction, il suffit de regarder la figure ci-dessous à travers l’ADC avec les deux leviers écartés au maximum : on mettra la position neutre du côté qui permet l’effacement des franges bleues et rouges de la figure. Cette dernière intègre le renversement de l'image produit par l'instrument.

La difficulté consiste ensuite à placer cette position neutre parallèlement à l’horizontale dans l’image observée. Avec une lunette ou un tube de type Cassegrain, sans renvoi coudé, on pourra se servir du petit niveau à bulle sur l’ADC. Dans les autres cas, il faut orienter l’ADC avec une correction moyenne en regardant l’image d’une planète surexposée et saturée fournie par la caméra ; les logiciels Asicap et Firecapture permettent de bien visualiser le décalage entre les cercles de couleur. On affine ensuite la valeur de la correction (l’écartement des leviers).

Avec une monture équatoriale, il faudra faire tourner régulièrement l’ADC toutes les 20 mn environ pour conserver l’orientation parallèle à l’horizon. Avec une monture azimutale, l’orientation de l’ADC ne change pas : on peut donc viser un point sur l’horizon et régler l’orientation pour toute la soirée. En revanche, dans les deux cas, il faudra agir sur la valeur de la correction en fonction de la variation de hauteur de l’objet dans le ciel.

L’apport d’un ADC bien réglé est indéniable pour les objets en-dessous d’une hauteur de 50°. Cet accessoire ne corrige cependant pas les aberrations chromatiques générées par les lentilles des lunettes, des oculaires ou des barlows.