L'astrophotographie

Bague T, tube allonge et adaptateur universel (II)

Pour éviter que toute lumière parasite vienne s’infilter dans la chambre noire de votre appareil photo, il est important de solidariser votre boîtier à la bague allonge ou à l'adaptateur qui viendra se fixer sur le télescope (en fait sur l'oculaire ou le porte-oculaire).

Tout d’abord si vous utilisez un télescope il est inutile de conserver l’objectif de votre appareil photo qui, avec ses 35 ou 50 mm de focale fait de toute façon pauvre mine devant la puissance de votre instrument d’astronomie… Bien entendu si l’objectif est inamovible comme c’est le cas sur les appareils photographiques digitaux vous devez le conserver, mais nous reviendrons sur ce cas particulier. Sinon, retirer l'objectif de votre appareil photo et remplacez-le par la bague dite « T » ou « T2 ».  

A gauche la fameuse bague T que certains constructeurs appellent T2. Sur ce modèle le côté droit dispose d'une baionnette mâle qui épouse parfaitement la baionnette femelle du boîtier de l'appareil photo, raison pour laquelle cet accessoire doit être acheté en fonction de la marque et du modèle de votre appareil photo. Le tube allonge viendra se visser dans la partie gauche (au pas de vis de 42). A droite un autre modèle de bague T adaptée aux appareils photo numériques. Dans cet exemple il n'y a pas de bague allonge; l'oculaire est maintenu directement dans la bague T par une petite vis de serrage. Documents Astrokatalog et Scopetronix.

Il existe des bagues T pour la plupart des appareils photographiques (numériques y compris) mais principalement pour les marques les plus répandues. S’il n’existe pas de bague T pour votre appareil photo, il existe depuis peu des adaptateurs dits universels. Ils sont constitués de deux parties détachables : un tube allonge d'épaisseur variable (tele extender ou extension tube) et une bague T.

Les tubes allonges

Il existe une grande variété de tubes allonges, qui ne sont en fait qu’une version « amateur » et plus pratique du célèbre soufflet d’antant. Cet accessoire va du simple tube de 50 mm de longueur fixé à la bague T au tube à tirage variable jusqu’au modèle rallongé, deux à cinq fois plus long que le modèle standard. Les plus longs s’utilisent principalement avec des oculaires assez long ou de longue focale ou avec des lentilles de barlow/Powermate qui demandent un tirage assez conséquent jusqu’au plan focal (parfois plusieurs décimètres).

Le modèle le plus pratique, très souple quant à son utilisation et versatile, reste sans conteste le tube à longueur variable car il vous permet d’obtenir des agrandissements variables au niveau du plan focal tout en préservant la luminosité et en évitant le vignettage.

Les lecteurs qui ont été photographes professionnels ou qui disposent d’instruments d’optique de grand diamètre (à partir de 250 mm d’ouverture) capables de supporter des charges importantes peuvent avantageusement remplacer ce type de bague allonge par un soufflet extensible d’environ 30 cm de longueur.

A gauche une bague allonge à longueur variable pour la photographiée au foyer. La partie gauche se place dans le porte-oculaire, la partie droite reçoit la bague T et le boîtier photographique. A droite une bague T pour boîtier numérique munie d'un adaptateur plus large  La bague se fixe directement sur l'oculaire du côté gauche. Document Orion Telescopes & Binoculars et Vixen.

De manière générale, il est important que ces accessoires soient construits avec une grande précision pour évité tout jeu, même minime, lorsque les différentes éléments seront assemblés. Ils doivent également être fabriqués dans un matériau de qualité, résistant au stress mécanique ainsi qu'à l'humidité ou la chaleur, et surtout être aussi léger que possible. C'est la raison pour laquelle ils sont souvent fabriqués en aluminium anodisé et peint en noir tant à l’intérieur qu’à l’extérieur pour éviter les reflets ou impression thermique sur les détecteurs CCD. 

Il va sans dire que si vous devez utiliser ces accessoires dans des conditions extrêmes (intempéries, froid polaire, chaleur et sable du désert) il est exclu de les acquérir chez le premier marchant du coin qui bien souvent ne supporte pas ce type de matériel qui est trop spécialisé. De tels accessoires doivent bénéficier d'un traitement particulier antiabrasion, anticorrosion, etc. qui double ou triple leur prix. Ils s'achètent en général chez des constructeurs de grandes marques réputés pour l'excellence de leurs optiques ou de leur pièces mécaniques (Tele Vue, Astro-Physics, AOK, Lichtenknecker Optics, etc).

Tous les tubes ou bagues allonges sont concus pour la projection oculaire, c’est-à-dire qu’ils peuvent recevoir un oculaire (et son filtre à vis éventuel) afin d’obtenir des images en haute résolution des astres. Ces tubes comportent une ou plusieurs vis sur le côté pour maintenir l’oculaire en place. Ils sont disponibles aux coulants standards des oculaires : 24.5 mm (plus rare), 31.75 mm (1.25") et 50.8 mm (2") de diamètre.  

Parmi les adaptateurs plus exotiques mais tout aussi utilisés, citons le modèle "SC" spécifique au télescopes Schmidt-Cassegrain qui vient se visser dans le "visual back" (à gauche et au centre). Il existe également un modèle adapté au oculaires de 50.8 mm de diamètre. Citons également le raccord DCL-28 de Williams Optics (à droite), une sorte d'oculaire correcteur de 24mm de focale. Présentant un coulant de 31.75mm il est muni d'un filetage de 37 et 43mm qui s'adapte aux boîtiers numériques Nikon de la série Coolpix. Documents L'Astronome et Celestron.

Pour les télescopes catadioptriques (Maksutov et Schmidt-Cassegrain), étant donné qu’ils ne disposent pas d’une crémaillère ordinaire pour effectuer la mise au point (celle-ci s’effectuant par déplacement du miroir principal), vous devez acheter une bague spéciale compatible avec la marque de votre télescope. Dans ce cas le tube allonge ou « tele-extender » se visse d’un côté dans le porte-oculaire, dans le « visual back » du télescope catadioptrique, l’autre côté s’attachant à la bague T. Ensemble ces quelques accessoires solidarisent parfaitement votre boîtier photographique à votre télescope.

Enfin, est-il besoin de le rappeler, lors de l'achat de vos accessoires vérifier la solidité et la résistance de la partie de la bague qui reçevra l'emprunte de la vis de serrage. Certains adaptateurs ou oculaires bas de gamme ne supportent pas un serrage très important et il arrive que l'extrémité de la vis marque son empreinte (une petite alvéole) dans la bague allonge ou perce carrément la bague suite aux pressions mécaniques successives. Donc un bon conseil si vous désirez conservez longtemps vos bagues et autres adaptateurs, investissez dans des accessoires de qualité car ils méritent tout autant votre considération que votre optique !

Les étapes du montage d'un boîtier réflex au foyer d'un télescope. De gauche à droite, retrait de l'objectif à baionnette, installation d'un verre de visée claire et du flexible de déclenchement; fixation du tube allonge côté télescope et de la bague T côté réflex; fixation de l'ensemble. Photographies réalisées par Tony Moutaux/U.Strasbourg et adaptées par T.Lombry.

Comment procéder pour attacher tous ces accessoires sur le terrain ? Pratiquement ainsi que nous l’avons expliqué, vous devez commencer par enlever l’objectif de votre appareil réflex et le remplacer par la bague T.

Sur le télescope, vous installez la bague adaptatrice soit dans le visual back de votre catadioptrique soit sur le porte-oculaire à crémaillère ou hélicoidal. Si vous désirez effectuer une projection oculaire vous placez ensuite l’oculaire dans la bague solidaire du télescope. S’il n’y a ni oculaire ni aucun accessoire optique il suffit ensuite de venir placer le tube allonge sur le porte-oculaire et de le fixer solidement à l’oculaire ou sur la bague attachée au télescope. Lorsque le tube est bien attaché vous pouvez y fixer la bague T solidaire de votre appareil photographique. Certains tubes allonges se vissent dans la bague T (meilleur maintien) d’autres se déposent simplement dans une rigole qui épouse leur profil et sont maintenus par une vis extérieure. A présent vous pouvez déplacer votre instrument sans crainte, tous les accessoires sont solidaires et ne risquent pas de glisser.

Si vous n’avez pas oublié le film dans votre appareil photographique ou de paramétrer votre appareil digital, il suffit de visser le déclencheur souple, de faire la mise au point à la crémaillère puis dans le viseur de l'appareil photo. A vous maintenant de déclencher lorsque la turbulence sera stabilisée !

Appareil photographique traditionnel ou numérique, peu importe; il existe sur le marché des bagues T et des tubes allonges adaptés à toutes les configurations instrumentales. A gauche une lunette Tele Vue Helios de 80 mm équipée d'un boîtier réflex pour la photographie au foyer. A droite un boîtier numérique Olympus Camedia muni de son objectif fixé sur la lunette-guide d'un Celestron C14. Cliquer sur l'image pour une vue rapprochée sous un autre angle. Documents Tele Vue et Pédro Ré.

Les vibrations

Vous vous rendrez rapidement compte au moment de la prise de vue que les vibrations sont omniprésentes et constituent un sérieux problème, le second que vous aurez à résoudre après celui de la mise au point. Vous aurez vite le réflexe de ne jamais toucher le tube du télescope, ni le boîtier photo ni le trépied et de demander à vos amis de ne pas marcher tout près du télescope lorsque vous serez sur le point de prendre des photographies … En photographie traditionnelle, même le relèvement du miroir réflex, soi-disant amorti, est une source importante de vibrations au moment du déclenchement.

Certains boîtiers reflex comme l’ancien Miranda Laborec III permettait de relever le miroir réflex en deux temps pour éviter ces vibrations. Mais même dans ce cas particulier qui devrait garantir de bonnes images, une faute d'inattention peut toujours arriver, surtout lorsqu'il fait noir : un coup de pied accidentel dans le piédestal, un coup de genoux dans le trépied, une rafale de vent, etc. C'est la raison pour laquelle votre monture doit être aussi rigide que possible et amortir au mieux les vibrations. Ainsi que nous l'avons expliqué à propos de la stabilité et de la qualité de la monture, évitez si possible d'utiliser un trépied trop léger fabriqué en bois ou en aluminium (1-3 kg). S'ils peuvent s'avérer pratiques pour photographier la nature en instantané, ils ne supportent pas des optiques de plus de 100 mm d'ouverture qui nécessitent des trépieds robustes et d'excellente qualité.

Quant au bouton de déclenchement, oubliez-le. Utilisez un déclencheur souple si vous utilisez un boîtier réflex classique. Les APN n'en proposent plus mais chaque constructeur propose une prise jack stéréo équivalente.

Deux systèmes d'adaptation pour la photographie au foyer proposés par Meade. A gauche, le modèle SC se plaçant dans le "visual back" des Schmidt-Cassegrain, à droite le télé-extenseur (tele-extender). Documents T.Lombry

Si vous effectuez des prises de vues instantanées du Soleil ou des planètes, les vibrations peuvent fort bien passer inaperçues sur les négatifs, quoique parfois les plus petits détails (les cratelets par exemple) peuvent présenter des traces multiples sur les agrandissements. Bien vite vous comprendrez l'intérêt d'utiliser une monture robuste et stable.

Si vous devez réaliser des expositions assez longues, proche d’une seconde voire plus, vous pouvez résoudre ce problème en utilisant un cache (carton fort ou toile opaque) de grande dimension. Un instant avant la prise de vue vous placez le cache devant l’ouverture de votre instrument puis vous déclenchez l’obturateur. Vous retirez ensuite le cache avec la plus grande douceur le temps de la prise de vue. En fin d'exposition vous redéposez le cache sur l’ouverture et vous refermez ensuite l’obturateur de l’appareil photo. Il va de soi que le cache ne peut pas être solidaire du télescope au risque d'engendrer de sévères vibrations lorsque vous allez le retirer et le replacer. Cette méthode à toutefois ses détracteurs car elle peut être source de vibrations.

On utilise surtout cette technique pour les prises de vue panoramiques ou les effets de filé stellaire, où l’on veut être certain que les traces de début et de fin de trajectoire seront nettes, sans accoup. Elle est plus difficile à utiliser pour la photographie en haute résolution ou sur des montures dont l'entraînement est imprécis car entre l'instant où vous avez retiré le cache et l'ouverture de l'obturateur il peut facilement s'écouler une ou deux secondes. Utilisé à fort grossissement le sujet risque d'avoir quitté le centre du champ...

Ainsi que je l'ai rappelé, une autre manière de réduire les vibrations est d’utiliser une monture robuste, lourde et trapue ou, méthode plus économique, de fixer l’instrument sur une colonne remplie de béton ou de sable. Un pied ou une colonne stable doit amortir les vibrations (comme une tapette sur le tube ou sur la monture) en moins de trois secondes. Sur les plus stables et les plus robustes les tapettes n’ont aucun effet visible.

Reste le problème des rafales de vent. Mais s’il y en a vous n’obtiendrez de toute façon jamais d’images de qualité car la turbulence sera de toute façon trop forte et persistera certainement durant toute votre séance d’observation…  

La photographie du ciel profond

Si la photographie des objets du ciel profond ou des petits objets comme les astéroïdes ou les satellites des planètes vous intéressent, vous devrez effectuer des prises de vue de quelques secondes à plusieurs dizaines de minutes voire plusieurs heures en continu…

Pour éviter les traînées stellaires et autres imperfections de guidage, dans ce cas il est indispensable d’effectuer une mise en station précise de votre instrument (équatoriale vis-à-vis du pôle céleste ou altazimutale sur au moins 3 étoiles brillantes mais assez éloignées les unes des autres). Cette mise en station peut durer environ 15 minutes.

Lors du suivi équatorial ou altazimutal sur un petit objet céleste, ses dimensions minuscules (parfois limitées à quelques secondes d’arc) font que la moindre erreur de suivi détruit instantanément la qualité de l’image : le suivi ou le filé régulier se transforme en image allongée ou en trace saccadée, n’offrant aucun intérêt artistique ou scientifique (astrométrie, etc).

Plusieurs techniques permettent de compenser les erreurs de guidage, qu’elles soient naturelles (turbulence de l'atmosphère), programmées (erreurs périodiques des roues dentées) ou accidentelles. Elles font toutes appel à des systèmes électroniques (optique adaptive, monture équatoriale asservie électroniquement, console de guidage automatique, etc)

Entourant un télescope Takahashi CN212 f/12.4 monté sur trépied supportant à la fois la configuration Newton et Cassegrain, voici deux accessoires indispensables à l'amateur désireux de photographier les objets du ciel en haute résolution. A gauche un diviseur optique Meade équipé d'un oculaire-guide et d'un réducteur de focale. Cette configuration est adaptée à la photographie des objets étendus du ciel profond (grandes nébuleuses, Voie lactée, comètes, ...) à longue pose. A droite un miroir basculant (flip-mirror) de qualité disposant de nombreux réglages (amortissement, serrage, etc) adapté aux oculaires de 31.75mm. Capable de contenir des oculaires de courte focales cet accessoire permet de photographier tous les objets du ciel en haute résolution (petites galaxies en longue pose ou objets planétaires en "gros-plan"). Couplé à un boîtier photographique ou une caméra CCD il permet de cadrer l'image, d'assurer la mise au point et d'effectuer le guidage dans les meilleures conditions.

La plupart des systèmes de corrections de guidage utilisent un diviseur optique. Le guidage s’effectue au travers de l'optique principale, sur une étoile-guide assez brillante située non loin du centre du champ mais malgré tout en-dehors du champ de prise de vue. La lumière de cette étoile-guide est prélevée par un diviseur optique (un miroir ou une lame semi-réfléchissante) et est dirigée vers un système de contrôle situé perpendiculaire à l’axe de l'oculaire. Le contrôle s'effectue soit manuellement, en suivant l'étoile dans un oculaire-guide éclairé et réticulé soit il est pris en charge de manière automatique par une sonde optoélectronique ou encore un capteur CCD. Dans le premier cas vous assurez manuellement les corrections de guidage en agissant sur les deux axes d'entraînements. Dans les deux autres cas c’est le système électronique qui prend en charge toutes les corrections et qui pilote les moteurs à pas fixés sur les axes d'entraînements.

Les webcams et autres techniques digitales

Pour terminer rappelons, images à l'appui, que les webcams se prêtent également très bien à l’astrophotographie planétaire et se fixent à moindre frais sur n’importe quel oculaire.

L’image étant directement disponible au format électronique, ce petit « gadget » s’adapte à merveille au traitement numérique, y compris au compositage (stacking) de quelques milliers d’images individuelles. Ce compositage est nécessaire pour noyer le bruit électronique qui donne du grain à l'image mais surtout pour augmenter la dynamique (la richesse des couleurs et des détails) du sujet. Sans compositage vous n'obtiendrez jamais des images de qualité.

Exemple de résultat pour le moins inattendu obtenu avec une petite webcam Philips Vesta Pro fixée sur un télescope de Newton Intes de 130 mm f/5.5 équipé d'un oculaire de 6.4mm par Thierry Lambert. L'image de gauche, brute, est conforme à la séquence d'acquisition extraite d'un film au format AVI. L'image de droite est le résultat obtenu après traitement numérique et compositage de 586 images sous IRIS !

Si les résultats sont tout à fait surprenants vu la taille et les performances des webcams, une fois encore l'essentiel du travail réside dans le savoir-faire des amateurs, et essentiellement dans le travail long et fastidieux du traitement d'images effectué après votre veillée nocturne (postprocessing).

Ne parlons évidemment pas des véritables caméras CCD (SBIG et autre MEADE Pictor) dont les performances ne sont plus à démontrer.

Pour plus d'information

Vous trouverez des tubes allongues et divers raccords photographiques chez les revendeurs suivants :

Medas (F)

L'Astronome (F)

Teleskop-Service (All.)

Vehrenberg (All.)

Astro Katalog (All.)

Scopetronix (USA)

Beattie Intenscreen (verres dépolis très fins et lumineux pour boîtiers réflex)

A propos de l'utilisation des webcams en astronomie, consultez les sites suivants :

PERSEU (vend des webcams adaptées au coulant de 31.75 mm)

Olivier Maréchal (adaptateurs pour webcam)

Astrocam (français et anglais)

Jacques-André Regnier (français)

Thierry Lambert (français)

Sylvain Weiller (français)

Thierry Legault (français et anglais)

Pedro Ré (anglais)

Quickam User Group (anglais)

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