La photographie en astronomie avec un simple appareil photo permet de bien débuter dans ce domaine et offre de magnifiques photos simples à réaliser.

1) Les angles

En astronomie les angles sont exprimés soit en heures et ses subdivisions soit en degré.

Lorsque nous regardons autour de nous , nous pouvons définir un cercle imaginaire de 360°.Si nous regardons de manière fixe notre champ visuel correspond à moins de 180°, il est bien sur net au centre et moins précis à la périphérie. Lorsqu'on regarde dans un tuyau ,on réduit ce champ visuel (il sera fonction de la longueur du tuyau et de son diamètre). Si nous regardons dans un instrument on regarde dans "tuyau" muni d'une optique qui nous rapproche artificielement de l'objet observé. Notre champ visuel se réduit.

Pour l'appareil photo muni d'une "rétine", la pellicule et d'un système "cristallin +optique" soit l'objectif photo le raisonnement reste le même. Certains objectifs photo nous offrent de vaste champ (type objectif grand angle) d'autre des champs restreints.

Pour information la lune est vue sous un angle à l'oeil nu de 1/2° et la grande ourse s'étale sur environ 25° en longueur.

2) L'appareil photo

Pour l'astronomie amateur le boitier reflex est toujours de rigueur en l'argentique. C'est le plus répandu (coût moindre et large choix de pellicules ) le format de la péllicule est du type 24mmx36mm( on dit 24/36). On retrouve d'autre boitiers avec format 6x6. Ces appareils sont plus chèrs, ainsi que le développement de la pellicule.

On retrouve un objectif standart de 50mm de focale et son boitier. L'appareil type de l'astronome amateur est l'Olympus OM 1. Il offre la possibilité de relever le miroir avant la prise de vue afin d'éliminer les vibrations dûes au mouvement du miroir.

 Comme pour un instrument astronomique on retrouve un rapport focale/diamètre. On peut modifier ce rapport sur notre réflex en tournant la bague d'ouverture. Sur celle de l'OM 1 on remarque des chiffres tels que 16 -11 -8 -5,6 -4 -2,8-1,8. Si on place notre curseur sur le chiffre 16 l'iris de l'objectif est fermé au maximum donc on collecte moins de lumière, inversement avec le chiffre 1,8. On a l'habitude de dire que notre objectif est ouvert à1,8 ( On choisi toujours le chiffre donnant le plus de lumière pour caracteriser l'ouverture d'un objectif photo, ainsi d'autres objectif ne sont ouverts qu'à 2,8-4 ou moins.).

Entre chaque différence de chiffre du diaphragme, on collecte deux fois plus de lumière. Ainsi à 1,8 on collecte deux fois plus de lumière qu'à 2,8 et 8 fois plus qu' 4 etc... .

l'ouverture maximale, ici 1,8 ,(lors des poses en astronomie )fait apparaitre les défauts de l'optique type courbure de champ (aberration de l'objectif donnant des étoiles en bord de champ type calotte sphérique concave encore appelé COMA etc..... .) Pour pallier à ce défaut on ferme généralement d'une ouverture( ce qui élimine les rayons parasites) notre objectif est donc à 2,8 ici. Nous allons devoir poser plus 2 fois longtemps que pour 1,8 car nous collectons 2 fois moins de lumière pour avoir un même résultat.

Notre appareil photo devra être muni de la célèbre pose B (ou encoreT ), cette dernière nous permet de poser le temps que l'on veut (5min ,10min ....... .). Pour cela on adaptera un déclencheur souple bloqueur afin de verouiller le rideau de l'appareil. Certains privilégient les déclencheurs avec poire(plus souples que les mécaniques).

Deux solutions s'offrent à l'amateur

1) La prise de vue sans entrainement

Le principe est de pointer l'objectif photo vers une région du ciel et de poser plusieurs minutes. On pourra ainsi enregistrer le mouvement apparent des étoiles , des planètes et capter des satellites artificiels ou des météorites. Il est préférable de choisir un film couleur de 100 ou 200 ASA. L'appareil sera monté sur un solide pied photo pour éviter tout bouger dû à un léger vent.

De plus il vaut mieux prendre des objectifs à courte focales pour englober une région plus importante du ciel et mettre un premier plan pour l'esthétique. La pose peut aller jusqu'à l'heure ( ce qui donne un arc de cercle des trainées d'étoiles de 15°); mais attention si le ciel n'est pas noir cela se ressentira sur le cliché avec ce que l'on appelle une montée du fond du ciel. On peut s'amuser à éclairer brièvement le premier plan avec une lampe ou un flash pour donner un effet à la photo, mais bon à chacun ses goûts.

On peut également obtenir une photo des étoiles en ayant une image ponctuelle. Pour cela il ne faut pas dépasser un temps de pose en fonction de la focale de l'objectif. En faisant un tracé d'étoiles on constate que certaines étoiles forment de plus grands arcs de cercles que d'autres : Les étoiles loin du pôle donnent un plus grand tracé, leur vitesse linéaire est plus importante. Donc pour obtenir des images ponctuelles il nous faudra poser moins lontemps à l'équateur qu'au pôle. Mais attention notre appareil couvre un champ important en fonction de sa focale ( cf tableau ci-dessus). Ainsi il faut toujours considerer les étoiles le plus proche de l'équateur pour calculer notre temps de pose maximal.

La formule pour connaitre le temps de pose maximal en seconde à l'équateur est 60/focale en cm . On peut poser environ une dizaine de secondes de plus pour les étoiles proches du pôle, si on ne cadre que sur ces dernières.Si on dépasse les temps théoriques de quelques secondes le bougé d'étoiles n'est pour autant pas dérangeant.

Pour les aurores boréales il faut prendre un film assez sensible (800 asa) et poser une trentaine de secondes, afin d'enregistrer les draperies.

On peut obtenir une image dite en chapelet de la lune. Pour cela il faut connaitre le champ de notre objectif (en diagonal car plus grand, pour obtenir un grand chapelet). La lune possède un diamètre de 1/2°, il faut donc poser en sorte de ne pas superposer deux images consécutives de la lune. La rotation terrestre est de 15°/h ( on néglige le déplacement propre de la lune d'environ 1/2° / h ) , donc 1/2°/2'. Cela veut dire qu'il faut poser plus de 2' entre chaque photo pour ne pas superposer les images. Il est bien de poser toutes les 5'. Certains appareils ancien étaient équipés d'un système permettant de prendre plusieurs images sur un même clichés, mais les plus récents ne présentent pas cet avantages, aussi il faut procéder par ocultation manuelle: Mettre l'appareil en pose B et un cache noir devant l'appareil, déclencher la prise , enlever le cache, poser quelques secondes ,remettre le cache pendant 5' etc...... . Determiner au préalable le cadrage de votre appareil et le temps de pose en fonction de l'âge de la lune, de la pellicule et de votre focale par des essais.

On procède de même pour une éclipse de lune en prenant en compte pour les temps de poses le moment de l'éclipse. Idem pour l'éclipse du soleil mais attention avant la totalité il faut filtrer. N'ayant pas essayer je n'ai pas de temps indicatif mais on peut les trouver sur le livre la photographie astronomique amateur de P. Bourge,J.Dragesco,Y.Dargery.

2) La prise de vue avec entrainement (pour compenser la rotation terrestre)

Nous voilà dans un domaine qui offre beaucoup de possibilités.

Pour compenser la rotation de la voûte celeste on peut fabriquer un petit équatorial ou alors mettre notre appareil en parallèle sur un instrument astronomique et ainsi assurer le suivi soit manuellement soit avec une motorisation.

1) plan pour un équatorial

Dans ce type de système il faut se procurer un moteur type compteur EDF qui assure une rotation en 24h00.

Il existe un autre type de planchette équatoriale plus simple à construire:

La visée de la polaire se fait en regardant l'arête de la planchette 1.

a')Pour connaitre le nombre de tours à imprimer par minute il suffit de mesurer combien de tours donnent un déplacement de 15 ° de la planchette 2. Sachant que l'on veut le déplacement de la planchette 2 de 360° / 24H (15°/H). Ensuite on recherche toutes les x secondes qu'il faut donner un tour.

Exemple: On mesure que 40 tours élèvent de 15° le système. Nous désirons 360°/24h soit 15°/h. Donc nous devons faire 40 tours par heure soit un tour toutes les 1'30". Il est bien d'utiliser un chronomètre avec un timer qui nous donne un bip selon le temps voulu. De plus on peut perfectionner le système en adaptant un viseur polaire, un lunette guide ...... .

b')Ou alors calculer vous même en fonction du pas de la vis , la distance par rapport à l'axe de rotation pour avoir un tour par minute: Nous voulons 1 tour par minute pour la vis que nous avons , donc en 1 heure nous effectuerons 60 tours. On mesure pour notre vis le déplacement de 60 tours. On trouve par exemple 20mm. Nous avons donc un déplacement de 20mm qui donne une rotation de 15°. On retrouve la distance D=20mm/tg 15° soit 74mm.

Si on veut une plus grande distance il faut augmenter notre rotation. Par exemple pour 2trs/min il faut placer notre vis à 150mm.

Remarquons que nos deux planches( 1 et 2) se touchent pour l'exactitude de notre calcul si notre vis est au début.

Avec ce type de système il ne faut pas exceder 5 à 10 minutes de poses en fonction de l'objectif ;ce qui est largement suffisant pour enregistrer des nébuleuses.

On peut imaginer encore de nombreux systèmes qui dérivent de ces deux derniers , à chacun sa préférence.

Avec ce type de système il ne faut pas excéder 5 à 10 minutes de poses en fonction de l'objectif ; ce qui est largement suffisant pour enregistrer des nébuleuses.

Poser trop longtemps provoque la montée du fond du ciel: C'est à dire que le ciel n'est plus noir mais devient gris-vert. A titre indicatif pour un F/D de 1,8 la montée du ciel se produit au bout de 8' pour une nuit noire , sans pollution sur le TP 2415 de KODAK. Pour un F/D 3 le temps est de 30' et 1h pour F/D 4.

Quant à la pellicule envisagée il faut prendre une sensibilité allant de 200 à 800 ASA. Plus fait apparaître la granulation et l'effet de réciprocité est présent: les films sont construits pour de courtes poses ( de l'ordre de la seconde), au-delà la sensibilité du film diminue. Ainsi un film de 400 ASA au bout de 20' a la même sensibilité qu'un film de 40 ASA posé 1s .

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