L'astrophotographie

Dans cette page consacrée à l'Astrophoto, je vais présenter les techniques et les contraintes de la prise de photo astronomique. Ne prétendant pas être un expert sur le sujet, je vais uniquement présenter les points que j'ai acquis par expérience et que je pense être le minimum à connaître pour débuter et obtenir son premier cliché astronomique.

Remarque HYPER IMPORTANTE!!
Vous devez savoir que les photos astronomiques ont souvent un fond du ciel grisâtre, et non noir d'encre, parce-qu'il y a toujours de la pollution lumineuse détéctée par le film, qui est bien plus sensible que nous. Donc, ne pas se décourager. On peut scanner ou faire scanner ses négatifs photo, ou même scanner les tirages photos sur papier, pour ensuite retravailler les images sur ordinateur avec un logiciel de photo, comme l'excellent Photoshop 5 ou le shareware Paint Shop Pro. Ne soyez pas déçus comme moi au début: 90% des photos astronomiques à pose plus ou moins longue font l'office d'une retouche photo sur ordinateur ou dans le labo du photographe, si si, comme pour les beaux mannequins dans la pub... Je m'égare... C'est une donnée à prendre en compte pour ne pas être déçu de ces premières photos.

Quelques conseils primordiaux avant de commencer:
Une soirée d'observation peut s'improviser, une soirée d'astrophoto non!
Les règles d'or: pas de vent, ni de brume, ni de cirrus (ces nuages d'altitude qui nous gachent les photos), turbulence minimale (pour le planétaire), pas de lumières parasites (pour le ciel profond), période de nouvelle Lune, pour avoir un ciel le plus noir possible. Calme et patience sont aussi de rigueur!!

Infos conplémentaires
Pour les champs couverts par les objectifs photo usuels, voir le tableau 1 en bas de cette page.

Pour avoir des étoiles ponctuelles sur le négatif, le bougé d'une étoile doit être inférieur à 0.04mm sur le négatif, et ce quelque soit la focale ou la prise de vue utilisée. Voir tableau 2 en bas de cette page pour le tolérance de guidage, et le tableau 3 pour le grossissement conseillé pour le suivi.

Consignes pour débuter une pose avec la technique de l'occultation manuelle:
- régler l'objectif photo sur l'infini (ou faites la mise au point sur un instrument photo au foyer),
- à cause des vibrations provoquées par le déclenchement, mettre devant l'objectif, sans le toucher, un carton noir,
- déclencher l'ouverture avec le déclencheur souple,
- attendre 10 secondes pour éviter les vibrations résiduelles,
- retirez d'un coup sec le carton noir, sans heurter l'objectif photo (ou le voisin!!),
- je suis en train de photographier les cieux!!

Courage et à vos boîtiers photo!!

Astrophoto sans suivi

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex ou certains compacts, pose B nécessaire,
- déclencheur souple.

Objets à photographier :
Rotation de la terre,...
Film et temps de pose:
Film lent d'environ 100 ISO , pose de plusieures dizaines de minutes pour mettre en évidence la rotation de la Terre.

C'est le type de photo que chacun peut faire sans équipement particulier. Il faut juste placer son appareil sur un pied (ou un mur, un toit de voiture, un rebord de fenêtre(ouverte!)...). La photo la plus simple à faire c'est celle représentant la rotation fictive des étoiles autour de la polaire: utiliser l'objectif que l'on veut, suivant l'effet recherché (grand champ ou "zoommé"), un film de type 100ISO, n'importe quel film peut faire l'affaire, et poser de 20 minutes à 1 heure ou plus si on veut (attention quand même à la montée du fond du ciel si il y a trop de lumières parasites). Ce premier cliché sera déjà une fierté pour l'astrophotographe en herbe que vous êtes, expérience personnelle!

Objets à photographier :
Voie lactée, grands champs d'étoiles, flashes IRIDIUM, aurores boréales sous les bonnes latitudes...
Film et temps de pose:
Film rapide au moins de 800, 1000 ISO voir plus, de quelques secondes sans filé d'étoiles, à quelques minutes en attendant les aurores ou flash IRIDIUM (mais avec filé d'étoiles)

On peut aussi envisager un autre type de photo avec notre équipement modeste: photographier les constellations, ou du moins les étoiles les plus brillantes. Dans cette configuration, comme on veut des étoiles ponctuelles, on doit poser au maximun t=600/f, ou f=focale de l'objectif en mm et t en secondes. Après ce temps, les étoiles présenteront un léger filé due à la rotation de la terre. Comme la pose est très breve, il faut utiliser au maximun ce court instant de quelques secondes pour enregistrer un maximun d'information. Il vaut mieux donc disposer d'un objectif grand champ très ouvert de type 28mm ou 50mm à 2.8 ou moins (plus grande ouverture), et utiliser un film de type Kodak Royal Gold 1000 ou Fuji Superia 800. On peut espérer enregistrer le paysage nocture avec les constellations, étoiles filantes, flashes IRIDIUM, aurores boréales sous les bonnes latitudes...

Astrophoto avec une planchette équatoriale

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex ou certains compacts, pose B nécessaire,
- déclencheur souple,
- planchette équatoriale.

Objets à photographier :
Voie lactée, grands champs d'étoiles, flashes IRIDIUM, aurores boréales sous les bonnes latitudes...
Film et temps de pose:
Film plutôt rapide au moins de 400ISO, voir plus, pose de quelques minutes sans filé d'étoiles, voir quelques dizaine de minutes avec un objectif grand champ

Quézako la planchette équatoriale? C'est un petit montage qui vous permettra de réaliser des photos du ciel comme celles vues précedemment, mais cette fois, vous pourrez poser plus longtemps car, grace à votre montre, vous pourrez suivre les astres. Le principe est bien connu et d'une réalisation simplifiée, pourvu que l'on ait accés à quelques planches de contre-plaqué, vis et deux charnière de porte. Pour sa fabrication en détail, cliquer sur l'image.

Pour la construction de cette planchette équatoriale, le plan que je donne ici suffit. Peu importe les dimensions des plaques. En revanche, vous avez deux contraintes majeures pour pouvoir suivre les astres: la vis qui fait monter ou descendre la plaque C doit être de type M5, et placée à la distance de 183mm exactement de l'axe de rotation fourni par la charnière 2 qui maintient les plaques B et C. Un tour de cette vis M5 par minute correspond au mouvement des étoiles en une minute. Les plus bricoleurs sauront motoriser ce mouvement, pour les autres, il faut une montre.
Faites attention aux vibrations engendrées par la rotation de la vis. Il va de soit que le montage devra être solide, robuste et fiable. Je vous conseille d'insérer un guide de vis (une sorte d'écrou) dans la planchette B, le mouvement n'en sera que plus facile: un peu d'huile et se sera tout doux!!

La mise en station se fait en plusieurs étapes:
1- Mettre la plaque A à l'horizontal en s'aidant d'un niveau,
2- Former entre la plaque A et B un angle correspondant à la latitude du lieu d'où on observe (consulter une carte routière), puis serrer les deux coulisseaux,
3- Orientez l'axe de la charnière 2 de la planchette vers le Nord, en cherchant l'étoile Polaire. Si l'étape 1 et 2 ont étés réalisées avec soins, vous devriez voir la Polaire dans cet axe. La mise en station est terminée.
Pour pointer une région du ciel, faites bouger l'appareil photo sur le support rotule vers la direction souhaitée, mais ne bougez plus la planchette équatoriale. Il n'y a plus qu'à commencer la pose, de 5 à 30 minutes environ, en suivant les "Consignes pour débuter la pose" vues plus haut et ensuite, à vos mains et vos montres, en tournant dans le bon sens de rotation. Quel sens de rotation ? Cherchez un peu, je vais pas faire tout le boulôt!! Rires...

Astrophoto sur une monture équatoriale.

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex ou certains compacts, pose B nécessaire,
- déclencheur souple,
- monture équatoriale motorisée (optionnelle mais conseillée),
- instrument guide (optionnel mais conseillé),
- oculaire réticulé (optionnel mais conseillé).

Objets à photographier :
Presque tout, sauf planètes et ciel (très!) profond: voie lactée, grands champs d'étoiles et quelques amas d'étoiles, nébuleuses, galaxie d'andromède, les Pléiades,flashes IRIDIUM, aurores boréales sous les bonnes latitudes...
Film et temps de pose:
Film plutôt rapide, d'au moins de 400 ISO voir plus, pose de plusieures dizaine de minutes

Le principe de prise de vue ici est le même que celui de la planchette équatoriale, sauf qu'ici, on agit sur le suivi d'une manière beaucoup plus précise: la mise en station est meilleure ainsi que le suivi. On utilise donc la monture équatoriale pour suivre les astres en portant le matériel photo. Cette monture peut être motorisée, mais ce n'est pas une obligation, mais il faut alors une mise en station excellente. Sinon, pour avoir un suivi précis et permettant de longues poses, il faut contrôler le mouvement du ciel à travers un instrument guide, souvent une petite lunette, equipé d'un occulaire guide. Suivre les "Consignes pour débuter la pose" vues plus haut.
Pour le suivi, voir le tableau 2 et 3 en bas de cette page.

Astrophoto en parallèle sur un instrument à monture équatoriale.

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex ou certains compacts, pose B nécessaire,
- déclencheur souple,
- monture équatoriale motorisée (optionnelle mais conseillée),
- instrument guide,
- oculaire réticulé (optionnel mais conseillé).

Objets à photographier :
Presque tout, sauf planètes et ciel (très!) profond: voie lactée, grands champs d'étoiles et quelques amas d'étoiles, nébuleuses, galaxie d'andromède, les Pléiades,flashes IRIDIUM, aurores boréales sous les bonnes latitudes...
Film et temps de pose:
Film plutôt rapide, d'au moins de 400 ISO voir plus, pose de plusieures dizaine de minutes

Ici, le principe est le même que pour la technique précédente, sauf que l'on attache à l'aide de coliers l'équipement photo sur l'instrument principal (lunette ou telescope) qui fera office d'instrument guide. La technique précédente permettait la prise de vue avec un équipement un peu plus léger, ici, il faut compter avec l'instrument principal. Certaines montures sont trop "limites" question poids pour pouvoir encore accepter le surpoids de l'équipement photo + le contrepoids qui lui est dédié pour l'équilibrage de l'ensemble. L'instrument principal + équipement photo, ça fait lourd!! Mon reflex + zoom 85-300 fait 1.5Kg, avec le contre poids 1.5Kg également, ma monture a bien du mal déjà avec un instrument de 8Kg et des contrepoids de 10Kg... C'est pourquoi je préfère la technique vue précedement à celle-ci. Mais si votre instrument principal n'est pas trop lourd, et la monture rigide, vous n'aurez pas de problèmes.
Pour le suivi, voir le tableau 2 et 3 en bas de cette page.

Astrophoto planétaire au foyer par projection

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex, pose B nécessaire,
- bague T + adaptateur de projection
- déclencheur souple,
- monture équatoriale motorisée,
- telescope ou lunette utilisée comme télé-objectif,

Objets à photographier :
Le Soleil, la Lune et les planètes (surtout Vénus, Mars, Jupiter et Saturne)
Film et temps de pose:
Film plutôt lent,à grain fin de 100 ISO, pose de quelques fractions de secondes à environ 10 secondes au maximum

Il vaut mieux pratiquer cette technique en hiver, quand l'air est beaucoup plus stable, car la turbulence joue ici un rôle très important sur la qualité des clichés obtenus. Il faut aussi utiliser un film à grain très fin, N&B ou couleur d'environ 100 ISO. En effet, la lune et les planètes sont des objets lumineux, et n'ont donc pas besoin de films rapides. Dans cette technique d'astrophoto planétaire au foyer, on accroche par une bague dite T (T de Tamron pour l'histoire) le reflex sans son objectif sur un adaptateur de projection qu'on insère dans le porte-oculaire. Dans l'adaptateur, on met un oculaire qui servira d'oculaire de projection. On peut aussi faire du grand champ en planètaire, dans ce cas là, on relie directement la bague T sur le porte occulaire à l'aide d'un adaptateur photo.On règle le temps d'exposition, le cadrage et la mise au point. Pour les temps d'expositions, consulter des ouvrages spécialisés ou même certains sites sur le net. Il faut chasser toutes les vibrations possibles pour une pose inférieure à 1 secondes, car on ne pourra pas pratiquer l'occultation manuelle correctement. Mais, pour des poses à fort grandissement, donc plus basse luminosité et temps de pose plus long, l'occultation manuelle devra être pratiquée, avec en plus une motorisation et une mise en station convenable.
Bien que n'étant pas une planète, le Soleil requiert souvent l'utilisation de l'astrophoto par projection au foyer de l'instrument. Mais dans ce cas précis, il faut IMPERATIVEMENT utiliser un filtre à pleine ouverture pour se protéger du foyer de la lunette ou du telescope. L'observation directe du soleil entraine immédiatement un accident oculaire souvent irreversible, de même pour un boîtier photo placé au foyer. Je ne conseille pas cette observation ni pose photo pour un néophyte. Le danger est beaucoup trop important. Dans tout les cas, soyez prudent!!

Astrophoto du ciel profond au foyer

Matériel nécessaire:
- appareil photo reflex, pose B nécessaire,
- déclencheur souple,
- monture équatoriale motorisée,
- telescope ou lunette utilisée comme télé-objectif,
- instrument guide,
- oculaire réticulé.

Objets à photographier :
Le ciel profond!: galaxies, amas globulaires, nébuleuses planètaires...
Film et temps de pose:
Film plutôt rapide, au moins de 400 ISO, pose de plusieures dizaines de minutes

Là, on entre dans la partie réservée aux amateurs les mieux équipés.
Avant tout, pour ce genre de photo, il faut absolument disposer d'une monture robuste et d'un excellent suivi, sinon, que du flou!! Pourtant, le principe est simple: on accroche par une bague T plus adaptateur le reflex au porte-oculaire. Ensuite se pose le problème de la mise au point. Plusieures techniques existent, moi je préfère celle du disque de Hartmann. Une fois la mise au point et le cadrage éfféctués, il faut avec l'instrument guide pointer une étoile que l'on suivra à l'aide de l'occulaire réticulé pendant toute la pose. Le suivi dans cette technique doit être très rigoureux, la mise en station quasi parfaite, pour ne pas avoir de filé d'étoiles sur les photos. Ceci vient du fait que l'on travaille avec de longues focales, supérieures à 500mm jusqu'à 3000mm. Dans le tableau 2 et 3 en bas de cette page, on a les tolérances de suivi pour avoir un filé d'étoiles inférieure à 0.04mm sur le négatif. Au-delà de cette valeur, le filé d'étoile se verra à l'oeil nu sur les photos. On pratique l'occultation manuelle au moment du déclenchement.
C'est la technique la plus difficile, mais qui donne les plus belles images du ciel profond!!
Bon courage!!

Tableau 1
Angles de champ des objectifs photo et des instruments sur les films 24x36
Focale	Horizontal (36)	Vertical (24)	Diagonale
24	74°40'	52°30'	86°20'
28	64°	45°	74°
35	53°	37°	62°
50	39°	26°	46°
85	22°56'	15°14'	27°3'
135	15°	10°	18°
200	10°20'	6°50'	12°20'
300	6°50'	4°30'	8°10'
400	5°10'	3°30'	6°10
500	3°54'	2°36'	4°36'
800	2°31'	1°41'	3°2'
900	2°15'	1°30'	2°42'
1000	1°57'	1°18'	2°18'
2000	59'	39'	1°9'

Tableau 2
Tolérances de guidage pour avoir un bougé d'étoile maxi de 0.04mm sur le négatif
Focale de l'objectif en mm	Tolérances de guidage en secondes d'arc
24	344
28	295
35	236
50	165
85	97
135	61
200	41
300	28
400	21
500	17
800	10
900	9
1000	8
2000	4

Tableau 3
Grossissement à utiliser avec la lunette guide pour pouvoir guider avec efficacité sur une étoile en fonction de la focale de l'objectif ou de l'instrument utilisé
Focale de l'objectif ou de l'instrument en mm	Grossissement mini	Grossissement idéal
inférieure ou égale à 600	48x	120x
800	64x	160x
900	72x	180x
1000	80x	200x
2000	160x	400x