Le test complet de l’eVscope d’Unistellar, le télescope 2.0

Instrument unique dans son genre, l’eVscope d’Unistellar est doté d’un oculaire électronique et se pilote depuis un smartphone. L’idée est de jouer sur la bonne sensibilité du capteur et son faible bruit pour montrer le ciel en direct. Ce que nous avons voulu vérifier à Paris et sous un ciel de campagne.

La sortie de l’eVscope est l’aboutissement d’une success-story pour Unistellar. Souvenez-vous, en 2017, la start-up marseillaise levait 2,2 millions de dollars pour son projet sur la plateforme de financement participatif Kickstarter. Une réussite, mais aussi un enjeu considérable pour une si jeune entreprise, car, à l’époque, le télescope restait à développer. Et Unistellar a dû faire face à un afflux de commandes plus grand qu’attendu. Finalement, les premiers instruments seront livrés en 2019 avec un an de retard.

Un télescope pour l’observation visuelle assistée

Nous avions effectué une première prise en main de l’eVscope fin 2018, mais à l’époque l’application n’existait pas encore. Or, elle est tout aussi importante que le télescope. Rappelons les grandes caractéristiques de l’eVscope. Il s’agit d’un instrument de 114 mm de diamètre doté d’un capteur directement placé au foyer.

Ce capteur est une matrice couleur conçue par Sony, bien connue des amateurs d’imagerie planétaire : l’IMX224. Son faible bruit et sa sensibilité ne sont plus à démontrer, mais elle ne compte que 1,3 million de pixels. Contrairement au télescope connecté Stellina de Vaonis et ses 6,4 millions de pixels, que nous avons également testé, l’eVscope est vraiment conçu dans une logique d’observation visuelle assistée et non pas d’astrophotographie, même si la prise de vue est possible. Le capteur envoie l’image à la fois sur le smartphone et dans l’oculaire électronique, situé sur le côté et à la base du tube optique.

Premiers pas : une installation facile

L’eVscope est livré dans un grand carton contenant le télescope, son trépied, un petit carton d’accessoires et le manuel d’utilisation. Ce court document présage d’une mise en route facile. En effet, il y a simplement deux vis à serrer à la main pour fixer le télescope au trépied. Un niveau à bulle permet de mettre l’ensemble à l’horizontale, et voilà, l’eVscope est prêt à observer. Difficile de faire plus simple, ce qui est un atout énorme avec ce genre d’instrument ; le ratio plaisir/difficulté touche des sommets.

Quant à l’application, elle est simple à utiliser. On a apprécié les nombreuses possibilités offertes. Ici, vous pouvez choisir le temps de pose, le gain, changer de cadrage, pointer un objet aux coordonnées et la liste d’astres accessibles est vaste avec notamment tout le catalogue NGC, enfin, une raquette de commande permet de le pointer manuellement.

        

 

Mise en route

La mise en route se fait par une pression sur l’unique bouton que comporte le télescope.

Le bouton de démarrage est visible en rouge. 

Le télescope active alors sa borne wifi sur laquelle il faut connecter le smartphone. Il est possible de connecter d’autres smartphones en tant que spectateur. C’est très intéressant pour des soirées publiques. La rapidité de la mise à disposition du wifi est remarquable, à peine quelques secondes. L’instrument doit ensuite être initialisé, ce qui se fait un en clic dans l’appli. Détail appréciable, une raquette de commande permet de choisir soi-même la position de démarrage si besoin. Par défaut, le télescope part du zénith, mais celui-ci n’est pas forcément accessible si vous observez sur un balcon.

Cette phase d’initialisation fonctionne à coup sûr sous un bon ciel. Pour s’initialiser, le télescope fait de l’astrométrie, c’est-à-dire qu’il photographie le champ visible et le compare à un catalogue d’étoiles. Selon la zone du ciel pointée, l’opération peut prendre quelques secondes seulement et aller jusqu’à 1 à 2 minutes si peu d’étoiles sont visibles. Depuis Paris, en visant le ciel typique de printemps, pauvre en étoiles (Grande Ourse, Bouvier et Lion), il arrive que l’alignement échoue. Il suffit alors de faire une nouvelle tentative sur une autre zone.

Première cible : les Chiens de chasse

Le test s’est fait majoritairement depuis Paris, où la pollution lumineuse n’est pas tendre avec les galaxies du ciel de printemps. Qu’à cela ne tienne, cap sur M51. Étonnamment, la galaxie des Chiens de chasse et son satellite sont déjà visibles avec un temps de pose de moins de 1 seconde. Une fois la cible centrée, il faut activer le mode de vision amplifiée. Il consiste à additionner des photos entre elles. L’amélioration n’est pas instantanée, il faut souvent attendre 10 à 15 secondes. Par contre, cette amélioration est spectaculaire lorsqu’elle s’enclenche, car son effet est maximal sur les premières images de la pile. En effet, la réduction du bruit se fait en proportion de la racine carrée du nombre d’images additionnées. Autrement dit, combiner 4 photos améliore l’image d’un facteur 2. Pour gagner un facteur 2 supplémentaire, il en faut 16, puis 64, etc. Bref, sur M51, quelques images additionnées suffisent pour voir les bras spiraux de M51 se dessiner. Soulignons qu’il est ainsi possible d’obtenir un résultat en 5 à 10 minutes, installation du télescope comprise.

La galaxie M51 vue en plein Paris.

La vision électronique

Pour observer le résultat, vous pouvez scruter l’écran de votre téléphone. Sans trop vous éloigner du télescope toutefois, car à plus de 5 ou 6 m on constate des pertes de liaison qui peuvent faire planter l’application. Dans ce cas, elle doit être redémarrée, mais ça ne perturbe pas le fonctionnement du télescope.

L’image peut aussi être observée sur l’oculaire électronique pour une expérience plus immersive. Elle est circulaire, alors qu’elle était ovale sur le prototype testé en 2018. Du coup, une bonne partie du champ couvert par le capteur est masqué dans l’oculaire électronique. Le choix d’un champ ovale nous semblait bien plus judicieux. En fait, l’oculaire regarde un écran OLED, la forme du champ représenté n’est qu’une question de logiciel. Il serait bien que l’utilisateur puisse choisir lui-même sa forme (rond, ovale ou rectangle).

Le confort d’observation est assez bon, quoique le champ apparent nous ait semblé un peu étriqué, en raison de ce champ rond justement. Sur l’oculaire, la dioptrie peut être ajustée en fonction de l’utilisateur et l’oculaire offre un relief d’œil assez généreux. C’est important, car le télescope continue à intégrer des photos pendant que l’on observe — il faut donc éviter de le faire vibrer. Heureusement, si une image est floue, elle n’est pas retenue pour être additionnée aux autres.

De même, l’instrument devient très sélectif lorsqu’il y a du vent. Il n’additionne pas toutes les photos prises. Si le vent est vraiment trop fort, il peut aussi lui arriver de sortir sans prévenir de ce mode vision amplifiée. Un message d’alerte et un signal sonore seraient utiles. Le trépied est très robuste. Par contre, sur la monture, il y a un tout petit peu de jeu sur les axes, ce qui participe à rendre le télescope sensible au vent.

Optimiser l’image

Avec l’eVscope, la mise au point est manuelle. Si l’objet visé est brillant et contrasté comme un amas d’étoiles par exemple, elle peut se faire directement sur la cible. Il faut pour cela agir sur une molette à l’arrière du miroir primaire. Elle est surdimensionnée et donc très précise. Pour aider l’utilisateur, le télescope est livré avec un masque de Bahtinov, qui permet de former sur une étoile brillante des aigrettes qui facilitent une mise au point de précision.

L’eVscope avec le masque de Bahtinov monté à l'avant.

Autre réglage possible : la collimation. Comme sur tous les télescopes, l’alignement optique de l’eVscope peut se dérégler. Unistellar a donc dû penser à la procédure pour aligner le miroir. Et c’est relativement facile, car il n’y a en tout et pour tout que deux vis à actionner pour faire cet alignement, là où d’autres télescopes en comptent six.

Les deux vis à l'arrière permettent de faire la collimation, et la grosse molette centrale, la mise au point. 


Le manuel propose de défocaliser assez fortement une étoile brillante pour faire le réglage. Il nous est apparu bien plus précis, au contraire, de défocaliser assez faiblement, mais sur un champ riche en étoiles. Le bon réglage est obtenu en quelques minutes seulement.

Les étoiles défocalisées permettent de voir si le miroir principal est bien aligné. 

Après celui-ci et une nouvelle mise au point, les étoiles sont fines sur quasiment tout le champ couvert par le capteur. Signalons enfin qu’il est possible avec l’eVscope de prendre une image de dark pour réduire le bruit électronique. C’est surtout utile lorsque le capteur est trop chaud, quand il fait plus de 10 à 15°C à l’extérieur.

Enregistrer des images

À tout moment, il est possible de sauvegarder des photos dans l’application. Elles sont enregistrées en .png avec une belle présentation indiquant le temps de pose, la cible, la date et le lieu d’observation. Un seul regret : cette image est enregistrée telle qu’on la voit dans l’oculaire, c’est-à-dire avec un champ circulaire, et non pas rectangulaire telle qu’elle apparaît sur le smartphone. Sur de nombreuses cibles, le champ perdu est frustrant. C’est le cas sur l’amas des Pléiades ou la nébuleuse d’Orion par exemple.

Nous avons également visé M65 et M66 en pointant entre les deux galaxies pour qu’elles tiennent toutes les deux dans le champ du capteur. Sur le recadrage circulaire, elles se retrouvent vraiment en bord de champ. Il nous semble que ce point mériterait d’être amélioré par mise à jour de l’application. À défaut, il est tout de même possible d’afficher sur le smartphone l’image en mode plein écran et faire une capture d’écran. Si l’écran est Full HD et plus, il n’y a pas de perte de résolution.

Sur M65 et M66, le recadrage circulaire fait par l'application est un peu trop étroit. Le champ complet est plus confortable, comme le montre la capture d'écran suivante. 

Les images sont, de base, assez sombres pour un rendu aussi doux et naturel que possible à l’oculaire. Du coup, elles ne sont pas spécialement optimisées pour être regardées ultérieurement. Sur l’écran du smartphone (un Galaxy S7 pour ce test), de nuit, le rendu est bon et même meilleur qu’à l’oculaire. Mais dès que l’on regarde la même photo à la lumière du jour, elle manque de contraste. Un petit traitement sur la luminosité est donc nécessaire.

À gauche, l'image de M108 telle qu'elle est enregistrée par le télescope. À droite, la même image après un ajustement du contraste. 

Sur le ciel

Nous avons visé une série d’objets aussi bien depuis Paris qu’à la campagne sous un ciel de qualité, à 90 km à l’est de la capitale.

Depuis Paris, l’amas globulaire M3 est déjà résolu sur les images brutes avec un temps de pose d’une demi-seconde. Mais entre le temps de pose bref et le ciel lumineux, l’image est très bruitée. Le résultat s’améliore très vite en activant la vision amplifiée. En 1 à 2 minutes, on obtient une image comparable à celle délivrée par un télescope de 250 à 300 mm sous un bon ciel.

L'amas globulaire M3 observé depuis Paris.

 

Sur M51, il est intéressant d’allonger à 2 secondes le temps de pose unitaire. Les réglages permettent de monter à 4 secondes, mais c’est trop avec le ciel lumineux de Paris. Les bras spiraux de M51 se dévoilent déjà au bout de 30 secondes de temps de pose cumulé. Distinguer le bras qui relie M51 à sa galaxie satellite est plus difficile : il faut intégrer au moins 2 minutes, et le résultat tend à plafonner au bout de 4 à 6 minutes. Sous un ciel de campagne, le pont de matière entre les deux galaxies est déjà visible au bout de 30 s d’intégration.

À gauche, M51 vu depuis Paris avec un temps de pose de 14 min. Un résultat impressionnant pour une observation urbaine. Mais l'image est meilleure en seulement 3 min en s'éloignant de 90 km de Paris. 

Cap ensuite sur une galaxie plus difficile, M108. Elle est délicate à distinguer sur les images brutes en plein Paris, mais elle se montre bien au bout de 1 minute de pose. Au-delà de 2 minutes, la qualité d’image ne progresse pas franchement. En revanche sous un bon ciel de campagne, on gagne à pousser jusqu’à 6 minutes.

Juste à côté de M108 se trouve M97, la nébuleuse planétaire du Hibou. Elle est à peine visible sur les images brutes depuis Paris. Au bout de 2 minutes, l’image reste très bruitée et ne s’améliore guère ensuite. Décevant en ville, un tel astre gagne beaucoup au change sous un ciel de campagne.

À gauche, M97 vue en plein Paris. À droite, le même objet sous un ciel de campagne. 

En revanche, à notre grande surprise, l’eVscope parvient à deviner les bras spiraux de M101 au bout de 2 minutes de pose en plein Paris ! C’est une cible relativement lumineuse, mais étendue, et du coup très peu contrastée. Sous un ciel de campagne, ses bras spiraux sont bien visibles au bout de 30 s, et après 5 minutes le résultat est qualitatif.

En haut, M101 en plein Paris ; en bas, la même galaxie sous un ciel de campagne.

Sur un tel télescope, le traitement d’image est automatisé. Il peut totalement échouer si une lumière parasite entre dans le tube comme on le voit sur cette photo de M42.

Donc attention au choix du site d’observation en ville. Autre bug de traitement : en pointant certains champs à la raquette, les réglages automatiques de l’image la rendent par moment très sombre sans que l’on soit parvenu à comprendre pourquoi. Le problème est aléatoire et disparaît si on va sur la même cible en pointage automatique.

Dernier point, le télescope fait un ajustement automatique du fond de ciel dans l’image avec un flat synthétique. Le résultat de cette opération est généralement bon sur le champ circulaire, mais on note des défauts si on regarde l’ensemble du champ comme le montre cette vue de M82 après ajustement du contraste. 
 

Cap sur le Système solaire

Autre cible difficile : la comète Atlas, d’une magnitude voisine de 9 lors de l’observation, le 24 mars, en plein Paris. À cette date, son noyau ne s’était pas encore désintégré. Pour la trouver, la possibilité de pointer en entrant les coordonnées est fortement appréciée. Le télescope la trouve du premier coup. Quel luxe ! Elle aurait été très difficile à localiser sous ce ciel pollué sans l’automatisation. Sur les images brutes, c’est surtout son noyau qui ressort. Son aspect peut presque se confondre avec celui d’une étoile. Sa queue est bien perçue au bout de 2 minutes de pose. Le résultat est spectaculaire, mais l’image obtenue sous un ciel de campagne est beaucoup plus impressionnante, avec une belle coma verte et une queue de poussière bien déployée.

A gauche, la comète Atlas vue en plein Paris, à droite sous un ciel de campagne. 

Le télescope n’est pas pensé pour observer les planètes, mais nous avons tout de même visé la Lune. Le pointage n’est pas toujours précis, car lorsque l’instrument vérifie son pointage, la lumière de la Lune gêne la visibilité des étoiles nécessaires pour qu’il se repère. Si besoin, un recentrage à la main est possible à la raquette de commande. L’image obtenue sur un fin croissant est assez détaillée malgré la turbulence. Quant aux planètes, il faut faire une croix dessus : la phase de Vénus est à peine perçue.

À l’issue de ces tests de terrain, nous avons apprécié l’autonomie de la batterie, elle n’a jamais été vidée en totalité.

Vraiment « 100 fois plus puissant qu’un télescope normal » ?

Unistellar a fait l’objet de critiques sur sa communication en prétendant son télescope 100 fois plus puissant qu’un télescope ordinaire. Disons-le d’emblée, en résolution, ce n’est pas le cas. L’eVscope prend des photos avec un temps de pose unitaire de l’ordre de 1 à 4 secondes. Or, en pose longue, la finesse d’image n’est pas aussi bonne qu’en observation directe.

Mais avec cette promesse, le fabricant parle plutôt en termes de magnitude limite. Nous avons voulu le vérifier. Un télescope ordinaire de 114 mm a une magnitude limite de 12,3. Arrondissons à 12 pour tenir compte de l’obstruction centrale liée au support de la caméra et à la caméra. Cent fois plus puissant correspond à un gain de 5 magnitudes. Nous avons fait la mesure sur une image de M82 prise sous un ciel de campagne. Résultat : les plus faibles étoiles visibles ont une magnitude de 16,5 après un temps d’intégration de 6 minutes. Nous ne sommes donc pas loin d’atteindre la magnitude 17 attendue, et il semble plausible de pouvoir l’atteindre sous un meilleur ciel.

Magnitude des étoiles sur une pose de 6 minutes en visant la galaxie M82.

Faites de la science

Le plus de l’eVscope est sa partie science participative. Régulièrement Unistellar invite les utilisateurs à réaliser des observations. Il peut s’agir du passage d’une comète, d’un astéroïde géocroiseur, ou encore une occultation d’étoile. Nous en avons réalisé deux. La première tentative à échoué car il faut avant de commencer vider la mémoire du télescope, et cette opération est très longue. Les données sont chargées sur le smartphone et dans un second temps, il faut les envoyer sur un serveur. L’opération prend plus d’une heure la mémoire est pleine !

La seconde tentative a été plus heureuse le 26 avril avec le passage de l’astéroïde 2011KT2019 devant une étoile de magnitude 13. Il faut dans un premier temps synchroniser l’heure de son téléphone, ensuite il suffit de suivre les instructions envoyées par mail en entrant les coordonnées du champ à viser, le temps de pose et en lançant l’observation à l’heure annoncée. Il faut ensuite envoyer les données vers le serveur d’Unistellar. Dommage qu’il ne soit pas possible de les récupérer pour les examiner aussi soi-même.

Nos conclusions

Le bilan de ce test est positif. L’instrument offre beaucoup de possibilités de réglages. Il a donc des atouts pour séduire des astronomes amateurs. Pour séduire les plus exigeants d’entre eux, il manque à l’eVscope un capteur plus résolu, mais le fabricant a voulu mettre l’accent sur l’observation visuelle assistée, d’où le choix d’une matrice peu résolue. Cependant, même pour cet usage, avec un télescope de 114/450 mm, on aimerait pouvoir observer les Pléiades en entier par exemple. On sait que des déclinaisons de ce produit sont à l’étude, mais sans plus de précision toutefois.

Le plus étonnant avec l'eVscope est le résultat obtenu sur les galaxies même en pleine ville. Ici la galaxie de l'Aiguille (NGC4565) vue en plein Paris. 

L’eVscope est vendu 2999 €, ce qui est relativement cher, mais justifiable si l’on considère que l’on a pour ce prix une source d’alimentation, des logiciels, un télescope, un ordinateur et une monture. Il permet de plus de participer à des projets de sciences participatives en partenariat avec le Seti Institute. L’eVscope a encore quelques défauts de jeunesse et mériterait quelques améliorations, mais elles sont essentiellement d’ordre logiciel et viendront sans doute avec les mises à jour.

 

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