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Le Coin de Ciel

Astronomie amateur pour les débutants

L'astronomie avec un simple appareil photo

On parle souvent d'astrophotographie, on en rêve même quand on admire les superbes images produites tant par les astronomes amateurs possédant de modestes instruments que par des professionnels ayant accès à des télescopes plus puissants. Sans parler des photos de Hubble disponibles sur internet et qui servent peut-être un peu trop de « référence »…

L'astrophotographie proprement dite demande un matériel conséquent et pour tout dire onéreux. Comptez 1500 à 2000 € pour une monture équatoriale avec un newton 200/1000. Bien sûr on peut trouver des montures moins chères, mais aussi moins performantes. Il existe certes des amateurs qui ont réussi à bricoler des tables équatoriales pour imager le ciel avec leur dobson, mais ça demande un solide savoir-faire qui n'est pas à la portée d'un débutant en astronomie.

On trouve aussi de petites montures de « voyage », la Star Adventurer par exemple (350 € environ et actuellement en rupture de stock, semble-t-il) ou encore la Minitrack d'Omegon (150 € environ) qui permettent toutes deux de compenser la rotation terrestre. Elles s'utilisent avec des appareils photos munis de courtes focales ou de petites lunettes.

Je ne vais pas vous parler de tout cela, mais uniquement de ce qu'on peut faire sans instrument ni monture.

 L'astronomie sans télescope
 

Il faut préciser tout d'abord que la photographie du ciel nocturne n'a que peu de rapport avec la photographie diurne. L'obscurité demande de longs temps de pose et l'ouverture la plus grande possible pour capturer le maximum de lumière.

Petit rappel du triangle d'exposition. Celui-ci va gérer la quantité de lumière qui sera enregistrée par le capteur de l'appareil photo numérique, autrefois par la pellicule.

L'ouverture est désignée par f/2.8, par exemple. Ces chiffres vont de 2.8 (voire moins) à 22 ou plus. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, plus le chiffre est petit et plus l'ouverture est grande. À l'inverse, un chiffre élevé correspondra à une petite ouverture. Cette échelle a été choisie de telle sorte qu'à chaque palier l'ouverture diminue de moitié, 2.8 ouvrant deux fois plus que 5.6, etc. Incidemment, mais ça n'aura guère d'importance ici, le diaphragme gère la profondeur de champ, celle-ci diminuant lorsque l'ouverture augmente.

La vitesse d'obturation s'exprime en fraction de seconde (ou secondes pour les vitesses les plus lentes), par exemple 1/500 s ou 1/15 s. Plus celle-ci est élevée (1/1000 par ex) et moins la quantité de lumière arrivant sur le capteur sera grande et à l'inverse une vitesse plus lente (1/15 par ex) captera davantage de lumière. Chaque valeur est le double de la précédente (1/15, 1/30, etc). Une vitesse élevée fige le mouvement. Nous aurons donc dans notre cas besoin de vitesses les plus basses possibles, sans toutefois descendre sous une valeur dépendant de la focale de l'objectif utilisé. Pour ma part, avec une focale de 18 mm, je peux utiliser des poses de 15 s maximum avant de voir les étoiles se déformer. Cette valeur augmente naturellement avec la focale…

La sensibilité ISO (anciennement ASA au temps des pellicules photos) contrôle également la quantité de lumière admise sur le capteur, avec toujours le même type d'échelle (100, 200, etc). Il nous faudra donc de grandes valeurs (1600, 3200 ou plus encore) pour capter la faible luminosité des étoiles. Par contre, l'image captée présentera alors du bruit numérique qu'on pourrait assimiler à des parasites ou un aspect granuleux déplaisant. On cherchera donc à minimiser cet aspect.

Même si ça déborde un peu le cadre de cet article, parlons brièvement du principe de base de la photo astro. Celle-ci consiste à prendre un grand nombre de photos successivement, le plus souvent des vidéos, et ensuite à les empiler (stacking, les astros aiment bien les anglicismes) sur un ordi au moyen de logiciels spécifiques le plus souvent gratuits. Le signal sur bruit diminue ainsi, éliminant à la fois le bruit et captant davantage de signal.

Le matériel nécessaire
 

Vous aurez donc besoin d'un pied photo pour la stabilité de l'image, d'un appareil photo numérique, un reflex de préférence et d'un intervallomètre.

Pour le pied photo, ne choisissez pas les premiers prix qui sont souvent trop fragiles et sujets aux vibrations mais pas non plus les modèles les plus onéreux ou les plus lourds. Il doit juste être capable de supporter le poids de votre APN sans être trop sensible au vent.

Pour l'appareil photo, celui devra être capable d'utiliser des vitesses lentes et si possible le mode bulb. Ce dernier permet des poses aussi longues qu'on voudra. L'obturateur s'ouvre lorsqu'on appuie sur le déclencheur et se ferme quand on le relâche. Sur certains modèles, il faut un premier appui puis un second. Votre appareil doit aussi avoir une prise télécommande, celle-ci s'avère indispensable dans la pratique.

La prise de vue
 

Ce que nous allons faire ici, voir image ci-contre.

Nous allons donc faire un grand nombre d'images successivement que nous allons ajouter ensuite les unes aux autres. Dans notre exemple, nous avons 120 photos de 15 s soit un temps total cumulé d'une demi-heure.

Pour ce type d'images circumpolaires ou filé d'étoiles voici la marche à suivre.

D'abord, il faut composer son image, avec un premier plan sympa, un site original, un monument connu, des ruines, etc. Il ne faut pas se contenter des étoiles elles-mêmes mais inclure leur mouvement dans une photo qui n'est, somme toute, qu'une photo particulière de paysage. La difficulté est que lorsque vous êtes à pied d’œuvre vous ne voyez que les étoiles alors que les éléments de premier plan seront « invisibles ». Il est d'ailleurs préférable de ne pas choisir un site qui soit éclairé car ça risque de « cramer » (surexposer) l'image.

Il est donc préférable d'arriver sur le site alors qu'il fait encore jour pour pouvoir faire son cadrage ainsi que la mise au point qui doit être parfaite. Cette dernière doit se faire à l'infini, sur une étoile brillante, par exemple. Ne vous fiez pas au petit sigle sur votre objectif, il n'indique pas une mise au point à l'infini correcte. Le mieux est de marquer la position sur la bague de l'objectif ou de bloquer celle-ci si c'est possible.

L'appareil fixé sur son trépied, un objectif aussi large (grand angle) que possible (18 mm dans mon cas) mis en place et la mise au point (manuelle exclusivement) réalisée, vous voici prêt.

Il faut d'abord faire une première photo pour vérifier vos réglages et la mise au point. Mettez votre APN en mode M (manuel), réglez les ISO à une valeur assez élevée, 1600 par exemple selon ses capacités et son âge, ouvrez le diaphragme au maximum de votre objectif et fixez la vitesse à 10 ou 15 s (il faudra tester, car cette valeur est fonction de la focale de l'objectif utilisé). Faites alors une première photo. Contrôlez-là et apportez toutes les modifications nécessaires, que ce soit le cadrage ou tous les autres réglages. Lorsque vous êtes satisfaits, alors vous pouvez entamer la prise de vue proprement dite.

L'intervallomètre
 

Évitez les premiers prix qui ne sont pas toujours très fiables ou dont les piles ont tendance à se décharger trop rapidement. Il faut compter 25 à 30 € pour un modèle filaire robuste. Il existe certes des appareils sans fil mais cela n'est pas indispensable. En fait, une fois celui-ci programmé et mis en route, vous n'aurez plus besoin de le tenir, il pourra rester fixé à l'appareil photo et à son pied.

Il s'agit d'une sorte de télécommande qui se branche sur votre appareil photo. Chaque marque a sa propre prise, de sorte qu'il faut bien choisir en achetant l'intervallomètre que celui-ci est bien adapté et qu'il pourra commander votre APN.

Ce que fait cet ustensile est de « simuler » un appui sur le déclencheur à votre place et cela sans le faire bouger ou vibrer.

Quel que soit le modèle, le principe est à peu près toujours le même. On programme l'appareil comme suit :

On peut décaler la première photo d'une certaine durée, pour démarrer la séquence plus tard.

On règle ensuite le temps de pose de chaque image (l'APN doit être n mode Bulb)

On choisit l'intervalle de temps entre chaque photo (à 1s, les photos se suivent sans interruption)

On choisit enfin le nombre de photos à réaliser.

Il peut même émettre un bip, ce qui permet de vérifier à l'oreille que tout se passe bien.

Une fois la programmation faite, on lance la prise de vue. Vous devez avoir désactivé l'option « Pose longue » qui active une réduction de bruit avant l'écriture sur la carte mémoire. En effet, cela bloque la prise de vue pendant une durée égale à la prise de vue précédente, de sorte que les photos ne se suivront plus sans interruption.

Il aura bien sûr fallu vérifier auparavant que les piles et batteries ont bien été chargées et qu'il y a suffisamment de place sur la carte mémoire pour enregistrer le nombre de clichés nécessaires. Par ailleurs, vous devriez régler vos types de fichiers sur RAW (cela diffère selon les marques, chez Sony c'est ARW par ex) pour disposer du maximum de signal disponible.

Pour info, un fichier raw enregistre beaucoup plus de paramètres qu'un fichier jpg et surtout il peut être modifié sans aucune perte. Par exemple, une image trop sombre peut aisément être éclaircie à partir du fichier raw alors qu'elle serait considérée comme perdue en jpg. En contrepartie, ce type de fichier prend beaucoup plus de place sur la carte mémoire. Il se peut que votre ordinateur ne soit pas capable de lire ce type de fichier, il existe cependant des logiciels qui peuvent non seulement les lire mais les modifier, Lightroom ou Photoshop par exemple. Beaucoup d'APN possèdent le choix Raw + Jpg, c'est ce que je choisis pour ma part…

Et maintenant que fait-on avec toutes ces photos ?

Les logiciels astro
 

Il existe une grande quantité de logiciels gratuits disponibles sur internet. Certains sont capables d'aligner des images successives tirées de vidéos, par exemple (c'est l'un des principes utilisés par les astronomes photographes) et de les empiler.

Je vais vous parler pour l'instant d'un petit programme tout simple : StarMax. C'est lui qui va vous permettre de réaliser une seule et unique photo (le but recherché) à partir d'une série de clichés en les empilant. Il permet même de créer un pseudo-dark pour diminuer la pollution lumineuse. Très simple d'utilisation et très rapide, il donne d'excellents résultats sans trop se compliquer la vie. Un autre avantage du fait de prendre un grand nombre de clichés consiste à pouvoir supprimer ces traits disgracieux que sont les passages de satellites. Il suffira ensuite de traiter l'image dans un logiciel de retouche, Lightroom, Photoshop (payants) ou The Gimp (gratuit) pour obtenir votre image finale.

Time-lapse
 

En utilisant le même principe de prises de vues successives, mais en les espaçant, vous pouvez réaliser de beaux time-lapses ou animation « temporelle ». Dans notre cas, vous pourriez faire tourner la voûte céleste sous les yeux de vos spectateurs au cours d'une vidéo. En comptant qu'une vidéo comporte 24 images par seconde, il faudra calculer le temps total nécessaire de prise de vue pour réaliser le film de la longueur désirée. Pour 10 secondes de film, il vous faudra 240 photos de 15 s de pose chacune plus le délai entre elles (mettons 45 s) et ça vous demandera donc 240 minutes de temps au total soit 4 heures. Eh oui, il en faut du temps !

Il existe des logiciels spécifiques assembler toutes ces images en vidéos. Pour ma part, j'utilise la fonction diaporama de Lightroom (logiciel prisé et quasi indispensable pour tout bon photographe, même s'il existe des alternatives). Celui-ci permet en outre (c'est sa fonction première) de pratiquer toutes les retouches nécessaires sur chaque image avant l'exportation en vidéo. On peut régler la durée de chaque image et même utiliser des scripts pour cela.

Conclusion
 

On peut de cette manière faire de très belles photos ou animations à moindre coût. J'en ai fait moi-même quelques-unes que vous avez pu voir ici et vous pouvez également vous inspirer d'un as en la matière sur le site suivant : https://blogs.futura-sciences.com/feldmann/

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