Apprendre
WinJUPOS : cumuler du temps de pose sans flou de rotation
Vous rentrez d'une soirée avec huit piles de Jupiter, chacune tirée d'une vidéo de 90 secondes, chacune un peu bruitée. Les additionner ferait gagner en douceur ce que le seeing vous a refusé — sauf que la planète a tourné entre la première et la dernière, et qu'un empilement direct ne produirait qu'une bouillie étirée. WinJUPOS ramène chaque pile à un même instant de rotation avant de les fondre, et c'est ce que cette page détaille. La capture sur le terrain revient au tutoriel « imager Jupiter, Saturne et Mars » ; l'empilement d'une vidéo et ses ondelettes au tutoriel « empilement planétaire AutoStakkert et Registax ». Ici, vos piles existent déjà : on mesure, on dérote, et on regarde à quel moment exact le bord du disque commence à mentir.
- 12 °
- ce que Jupiter tourne en 20 minutes : de quoi faire basculer derrière le limbe une formation posée à 80° de longitude
- 0.26 ″
- la dérive d'un détail équatorial jovien en 60 secondes, à comparer aux 0,46″ que sépare un miroir de 250 mm
- 150 s
- la durée unitaire encore propre sur Mars, par canal de couleur, contre 30 à 90 s sur Jupiter
- 2002
- l'année où Grischa Hahn a réuni ses programmes DOS de mesure planétaire en une seule application Windows
- 20 min
- le cumul total au-delà duquel la reconstruction du bord du disque devient un sujet de dispute entre imageurs
Le problème
Une planète qui tourne pendant qu'on l'accumule
Le gain visé en cumulant plusieurs séquences se heurte à un déplacement que l'on peut mettre en regard du pouvoir séparateur de l'instrument.
Additionner des piles, pas des images brutes
Le tri d'une vidéo puis son addition vous donnent une pile propre par séquence — le principe du tri massif au pourcentage est posé dans le guide lucky imaging, et cette page le suppose acquis. Le bruit résiduel, lui, décroît comme la racine du nombre d'images retenues : passer de 1 500 à 13 500 images conservées divise ce bruit par 3, et c'est exactement le gain qu'on va chercher en fondant neuf piles. La difficulté tient en une phrase : entre la première séquence et la neuvième, la planète a pivoté, et chaque détail s'est déplacé sur le disque. Une addition naïve superposerait alors la Grande Tache rouge de 21 h 40 sur celle de 22 h 05, décalée de plusieurs dizaines de pixels. WinJUPOS résout cela en projetant chaque pile sur l'ellipsoïde de la planète, en faisant tourner ce modèle jusqu'à un instant de référence commun, puis en re-projetant le tout vers le plan de l'image. Le logiciel ne recale pas des pixels : il reconstruit une géométrie.
La dérive rotationnelle, chiffrée en secondes d'arc
Avant de lancer quoi que ce soit, mettez un nombre sur le mal qu'on soigne. Un détail posé au centre du disque avance, vu de la Terre, à la vitesse v = 2π R ÷ T, où R est le rayon apparent de la planète et T sa période de rotation. Prenez Jupiter proche de l'opposition : 49″ de diamètre équatorial, donc R = 24,5″, et une période du système II de 9 h 55 min 41 s. Le calcul donne 2π × 24,5 ÷ 35 741 ≈ 0,0043 ″/s. En 60 s de vidéo, un détail équatorial a donc glissé de 0,26″. Comparez ce chiffre au pouvoir séparateur : la formule de Dawes, 116 ÷ D(mm), donne 0,46″ pour un 250 mm et 0,58″ pour un 200 mm. La dérive vaut déjà la moitié de ce que l'instrument distingue — voilà pourquoi les séquences joviennes restent courtes, et pourquoi les cumuler demande une machinerie.
Chaque planète impose son propre chronomètre
Trois grandeurs décident : la période de rotation, le rayon apparent du jour, et l'ouverture employée. Jupiter cumule les deux handicaps — la rotation la plus rapide du système solaire pour un corps de cette taille et le plus grand disque apparent — d'où des séquences de 30 à 90 s. Saturne tourne en 10 h 39 min 22 s au système III et n'offre qu'un globe de 18″ (les anneaux, eux, ouvrent le champ à plus de 41″) : la dérive au centre du disque tombe à 0,0015 ″/s et les séquences respirent jusqu'à 90 à 180 s. Mars, enfin, boucle son tour en 24 h 37 min 22 s ; même à un rayon généreux de 12,5″, un canal de couleur tient 150 s sans que le rouge et le bleu se décalent l'un par rapport à l'autre. Les oppositions modestes, où le disque martien plafonne vers 14″, sont encore plus indulgentes.
| Corps | Période de rotation | Rayon apparent favorable | Dérive au centre du disque | Séquence unitaire |
|---|---|---|---|---|
| Jupiter (système II) | 9 h 55 min 41 s | 24,5″ | 0,0043 ″/s | 30 à 90 s |
| Saturne (système III) | 10 h 39 min 22 s | 9,0″ | 0,0015 ″/s | 90 à 180 s |
| Mars | 24 h 37 min 22 s | 12,5″ | 0,0009 ″/s | 150 s par canal |
| Aucune ligne ne correspond au filtre. | ||||
L'étape qui conditionne tout
Mesurer chaque pile avant de la déroter
Le logiciel travaille sur une description écrite du globe — instant, lieu, cadre — dont la justesse commande tout ce qui suit.
Le fichier de mesure, colonne vertébrale de la méthode
Le logiciel ne devine rien de votre image : il faut lui apprendre où se trouve le corps, quelle est son orientation, et à quelle seconde exacte la matière a été enregistrée. C'est le rôle du menu Recording > Image Measurement, qui produit pour chaque pile un fichier de mesure d'extension .ims. Ce fichier contient l'instant en temps universel, vos coordonnées géographiques, et un cadre elliptique posé sur le globe. Une erreur d'horodatage de quelques secondes se traduit par un décalage de longitude qui salira le résultat aussi sûrement qu'un cadre mal placé ; c'est pourquoi on renseigne l'instant milieu de la séquence, et non son début. Sur Saturne, l'ajustement automatique du cadre échoue souvent à cause des anses des anneaux, et la pose manuelle du contour redevient la règle. Un cadre décalé, même de deux ou trois pixels, produit sur l'image finale un liseré coloré au bord des ovales et des festons — signature immédiate d'une mesure bâclée.
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Choisissez le corps avant d'ouvrir quoi que ce soit
Menu Program, entrée Celestial Body : Jupiter, Saturne ou Mars. Le modèle d'ellipsoïde, l'aplatissement et le système de longitudes en dépendent, et un corps mal choisi fausse silencieusement toutes les mesures qui suivent.
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Chargez la pile et saisissez son horodatage
Date et heure en temps universel, prises au milieu de la séquence, plus la longitude et la latitude du site d'observation. Une horloge de PC laissée à la dérive de 30 s suffit à décaler la reconstruction.
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Posez le cadre sur le globe
Onglet Adj., commande Draw outline frame, puis la touche F11 lance l'ajustement automatique du contour. Sur Jupiter il tombe juste la plupart du temps ; sur Saturne, comptez sur un ajustement à la main.
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Affinez au clavier plutôt qu'à la souris
Page haut et page bas règlent la taille, les touches P et N font pivoter le cadre, les flèches le déplacent d'un pixel, la barre d'espacement inverse l'orientation. Zoomez à fond sur le bord : c'est là que l'erreur se voit.
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Réglez la compensation d'assombrissement centre-bord
Le paramètre LD vaut 1,00 par défaut. Il aplanit la baisse de luminosité du globe vers son pourtour afin que le contour se détache franchement, et il redeviendra votre levier de correction si un artefact apparaît au bord.
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Enregistrez, puis recommencez pour chaque pile
Un fichier .ims par pile, rangé à côté de son image. Huit séquences réclament huit mesures ; c'est la partie longue de la soirée, et celle qu'on ne peut pas déléguer.
Deux chemins
Déroter des piles, ou déroter le flux lui-même
Les deux portes du menu placent la correction à des points différents de la chaîne, en amont ou en aval de l'empilement.
Deux outils, deux moments de la chaîne
Le menu Tools propose deux portes. De-rotation of images travaille sur des piles déjà traitées : vous ajoutez vos fichiers .ims au moyen du bouton +, vous désignez éventuellement l'un d'eux comme référence temporelle, vous choisissez le dossier de sortie, et la commande Compile image rend une image unique. C'est la voie rapide et celle que pratiquent la plupart des imageurs. De-rotation of video streams attaque en amont : elle prend le fichier vidéo brut, la mesure faite sur sa pile de référence, et les instants de début et de fin d'enregistrement, puis elle réécrit un flux dans lequel la rotation a déjà été effacée image par image. Vous empilez ensuite ce flux corrigé comme n'importe quelle autre vidéo. Le résultat est plus fidèle, parce que la correction s'applique avant le tri par qualité au lieu de s'appliquer après ; il coûte en revanche un aller-retour de fichiers volumineux et un temps de calcul qui se compte en dizaines de minutes. Une troisième porte, De-rotation of R/G/B frames, sert le cas particulier des trois couches d'une caméra monochrome derrière une roue à filtres : elle ramène le rouge, le vert et le bleu au même état de rotation, ce qui supprime d'un coup les franges colorées du bord.
Avantages
- Dérotation d'images : quelques minutes de calcul, des fichiers légers, un résultat qu'on juge tout de suite
- Dérotation d'images : elle accepte des piles issues de logiciels différents, du moment que chacune a son fichier de mesure
- Dérotation de vidéos : la correction précède le tri par qualité, donc le trieur travaille sur une matière déjà remise droite
- Dérotation de vidéos : elle autorise des séquences plus longues que le chronomètre habituel de la planète
Inconvénients
- Dérotation d'images : elle hérite de tous les défauts déjà gravés dans les piles, ondelettes comprises
- Dérotation d'images : une pile nettement plus molle que les autres tire l'ensemble vers le bas sans qu'on s'en aperçoive
- Dérotation de vidéos : il faut conserver les fichiers bruts, soit plusieurs dizaines de gigaoctets par soirée
- Dérotation de vidéos : chaque flux réécrit demande sa propre mesure de référence et son propre temps machine
La limite
À partir de quand le bord du disque se met à mentir
La projection d'une sphère resserre l'information à mesure qu'on s'écarte du méridien central, ce qui donne à la durée cumulable une borne géométrique.
La géométrie de la faute
Le disque que vous photographiez est une sphère vue en projection : une longitude λ comptée depuis le méridien central se projette à la distance R sin λ du centre. Vingt degrés de longitude occupent donc 51 pixels quand ils entourent le méridien central, et 18 pixels seulement entre 60° et 80°. Faire tourner le modèle revient à redistribuer l'information selon cette loi — et près du bord, le logiciel doit étirer une bande écrasée sur quelques pixels pour la ramener vers le centre, ou l'inverse. L'interpolation invente alors ce qu'elle n'a pas. Pire : Jupiter tournant de 36,3 °/h, un cumul de 20 min déplace les longitudes de 12°, et une formation qui se tenait à 80° sur la première pile a purement et simplement basculé derrière le limbe sur la dernière. Le logiciel reconstruit ce bord à partir de matière absente : il le dédouble, ou l'étire dans le sens du mouvement.
Le cumul raisonnable, et le débat qui l'entoure
Les valeurs qui circulent sur les forums d'imagerie planétaire dessinent une zone sûre et une zone discutée. Entre 5 et 15 min de matière cumulée, personne ne conteste : Jupiter n'a tourné que de 3 à 9°, la correction reste douce, le gain en finesse est net. Entre 15 et 25 min, les avis divergent — certains imageurs publient des Saturne cumulées sur 15 min avec un bord irréprochable, d'autres refusent de dépasser le quart d'heure sur Jupiter. Au-delà de 25 min, l'accord se refait dans l'autre sens : la reconstruction devient trop lourde pour le corps le plus rapide, quand Saturne, plus lente et plus petite, tolère encore un peu. Mars, qui ne tourne que de 7,3° en une demi-heure, reste le cas le plus permissif des trois. La règle honnête tient donc dans une consigne de prudence : mesurez la rotation en degrés plutôt qu'en minutes, et arrêtez-vous quand elle approche de 10°.
Reconnaître un artefact, et le corriger
Trois signatures trahissent une dérotation poussée trop loin. Un liseré clair qui suit le bord fuyant du disque, franc comme une découpe : c'est la trace des piles extrêmes de la série, dont le limbe ne coïncide plus avec celui de l'instant de référence. Un flou orienté dans le sens de la rotation, qui étale les festons et les petits ovales le long des bandes. Et des franges colorées sur les ovales quand la composition trichrome a été alignée sur les détails de surface plutôt que sur le contour. Le remède est le même dans les trois cas et il se joue en amont, dans la mesure : abaissez le paramètre LD sous 1,00 pour les piles de début et de fin de série, celles qui s'écartent le plus de l'instant de référence, et pour le canal de couleur qui porte la frange. La valeur se cherche à tâtons, entre 0,6 et 0,9, en regardant le bord après chaque essai. Si le défaut résiste, retirez une pile plutôt que d'insister : une image de 12 min sans artefact vaut mieux qu'une image de 25 min qu'il faudra recadrer.
D'où vient cet outil
Un logiciel de mesure devenu machine à cumuler
De la mesure de passages au méridien à la dérotation
La rotation d'une planète a d'abord été un instrument de mesure avant de devenir une gêne. Les astronomes chronométraient le passage d'une formation au méridien central pour en déduire sa longitude, et c'est précisément la tâche du programme MS-DOS ZMPP, écrit en 1989 par Hans-Jörg Mettig pour dater les passages de la Grande Tache rouge. Grischa Hahn reprend le flambeau en 1992 et décline le principe corps par corps — PC-JUPOS pour Jupiter, PC-SAPOS pour Saturne, PC-MAPOS pour Mars — au service du réseau d'observateurs JUPOS. En 2002, ces branches fusionnent dans une application Windows unique. La dérotation n'est arrivée qu'ensuite, comme un sous-produit : puisque le logiciel savait déjà convertir un pixel en couple longitude-latitude, il savait faire le chemin inverse. Les trois clichés de Mars ci-dessous, tirés d'une plaque scolaire des années 1920, montrent le phénomène tel qu'on l'observait alors — et exactement ce que la machine annule aujourd'hui.
Ce qu'il faut accepter avant de s'y mettre
Autant le dire franchement : l'ergonomie a vieilli. Les fenêtres empilent des onglets étroits, les raccourcis clavier remplacent les boutons, les libellés supposent qu'on connaît déjà le vocabulaire de la planétologie de position, et l'aide en ligne renvoie à une documentation dense. La courbe d'apprentissage se compte en soirées, pas en minutes : une première dérotation réussie demande couramment deux ou trois sessions d'essais, dont une passée à comprendre pourquoi le contour refuse de se caler. En contrepartie, le logiciel est gratuit, il fonctionne sous Windows depuis vingt ans sans jamais rien casser, et il reste développé — la dernière génération a automatisé une méthode de dérotation manuelle mise au point par Felix Langassner. Comptez une soirée d'apprentissage à froid, sur des piles déjà rangées, avant de vouloir l'employer un soir de bon seeing.
Le matériel
Ce que la chaîne réclame en amont du logiciel
Le couple capteur-focale fixe le plafond de finesse que la chaîne entière cherchera ensuite à préserver.
L'échantillonnage décide de ce que la dérotation aura à cumuler
La dérotation ne crée pas de résolution : elle protège celle que l'échantillonnage a rendue accessible. Posons le calcul complet sur un capteur réel. La Svbony SV305C (179,99 €) porte un capteur dont les photosites mesurent 2,9 µm. L'échantillonnage se lit 206 × p ÷ F, avec p la taille du photosite en micromètres et F la focale en millimètres. Sur un Maksutov de 1 500 mm comme le Sky-Watcher Skymax 127 (600,77 €), cela donne 206 × 2,9 ÷ 1 500 ≈ 0,40 ″/px : bien trop grossier pour un disque de 49″, qui ne couvrirait que 123 pixels. Insérez une Svbony SV216 3× (60,99 €) et la focale passe à 4 500 mm, soit f/35 et 0,13 ″/px — le disque occupe alors 369 pixels et chaque détail séparable tient sur trois ou quatre photosites. Sur un Schmidt-Cassegrain de 150 mm à f/10 comme le Celestron NexStar 6SE (1 207,99 €), la même caméra derrière une Celestron X-Cel LX 2× (111,95 €) atteint 3 000 mm, f/20 et 0,20 ″/px — la cible classique du planétaire, celle sur laquelle les durées de séquence du tableau plus haut ont été établies. Prix relevés fin juillet 2026.
Continuer
Le reste de la chaîne planétaire
La capture, sur le terrain Fenêtre de lecture, cadence, gain, hauteur minimale et durée de vidéo : ce qui décide de la qualité des piles que vous viendrez ensuite déroter. 
De la vidéo brute à l'image nette Le trajet complet entre le fichier de capture et l'image finie : qui trie, qui additionne, qui accentue, et dans quel ordre les deux logiciels se passent le relais. 
Les réglages fins du trieur Points d'ancrage, estimateur local ou global, seuil de luminosité : les paramètres qui font la différence entre une pile molle et une pile qui supporte la dérotation. Le seeing, arbitre de toute la soirée Ce que la turbulence retire à un instrument selon son diamètre, et pourquoi un cumul de trente minutes ne rattrape jamais une atmosphère médiocre. Choisir sa focale de travail La formule 206 × p ÷ F appliquée pas à pas, les pièges du suréchantillonnage et le rapport f/D vers lequel viser selon la taille des photosites. La Barlow qui atteint le bon f/D Facteur réel selon le tirage, qualité optique exigée à f/20 et au-delà, et les modèles qui tiennent la route derrière une caméra à petits photosites. Le cumul commence par une chaîne optique juste
Une caméra à haute cadence, la Barlow qui amène le disque au bon échantillonnage et un tube à longue focale : c'est cette base qui décide de ce que la dérotation aura à fondre. Notre rayon planétaire, du Maksutov de balcon au Schmidt-Cassegrain de 150 mm.