Astrophotographie

    Pour de nombreux astronomes amateurs, l'astrophotographie est le prolongement naturel de l'observation visuelle. En réalité, la meilleure technique pour conserver des images de ses observations est le dessin, car cela vous entraîne à observer les détails les plus fins. Ainsi les "astro-dessinateurs" sont les meilleurs observateurs. Bien sûr, l'astrophotographie a son charme, mais elle est infiniment plus compliquée dans la pratique.

Quelles sont les différentes techniques d'astrophotographie utilisables avec le NexStar 5 ?

- Photo au foyer : un boîtier photo reflex (sans son objectif) est placé directement à l'arrière du tube optique (sans oculaire ni porte-oculaire) à l'aide d'un raccord spécial. Le télescope est alors utilisé comme un super téléobjectif de 1250 mm de focale. Cette focale peut être réduite à 800 mm avec le réducteur de focale Celestron.

- Photo par projection derrière un oculaire : là encore le boîtier reflex est dépourvu de tout objectif, mais le télescope est muni d'un oculaire. Ces deux éléments sont liés par un autre raccord spécifique. Cette technique accroît la longueur focale du système optique (par exemple, j'obtiens 20 mètres de focale avec un oculaire Televue de 8mm), permettant ainsi de photographier les planètes ou des cratères lunaires.

- Photo par projection derrière une lentille de Barlow : comme ci-dessus sauf que l'oculaire est remplacé par une Barlow qui va augmenter la focale résultante par rapport à la focale initiale de l'instrument. Par exemple, avec une Barlow 2x Televue, j'obtiens une focale de résultante d'un peu plus de 4 mètres (on pourrait s'attendre à ce que la focale résultante soit égale à 2x1250=2500 mm mais la longueur du raccord introduit un tirage qui augmente la focale résultante). Le raccord utilisé est le même que pour la projection derrière un oculaire. Il faut souligner qu'il est préférable d'utiliser une Barlow de bonne qualité (la Celestron Ultima représente un bon rapport qualité / prix). Avec une telle Barlow, l'image est quasiment dépourvue d'aberrations optiques.

- Montage afocal : comme pour la photo par projection, le télescope est muni d'un oculaire afin d'obtenir un fort grandissement de l'image. Par contre, on n'utilise aucun raccord entre l'appareil photo et le télescope. Le boîtier photo est équipé d'un objectif et l'on vise l'image fournie par l'oculaire. Cette technique est difficile à réaliser mais présente l'avantage de ne nécessiter aucun matériel spécifique (hormis un trépied photo, souhaitable) et d'être utilisable avec un autre appareil qu'un boîtier reflex.

- Photo en parallèle : On fixe l'appareil photo (muni d'un objectif) parallèlement au tube optique du télescope grâce à un support spécial. Dans ce type de photo, le télescope ne sert pas à la prise de vue : c'est en fait la monture du télescope qui va permettre de suivre un objet céleste durant une pose de plusieurs minutes. L'objectif de l'appareil photo doit être choisi en fonction de l'objet à photographier : du grand-angle pour les constellations, au téléobjectif pour la Lune ou les comètes.
 

Caractéristiques du NexStar 5 pour l'astrophoto

    L'optique Schmidt-Cassegrain du NexStar 5, avec sa focale de 1250mm est tout à fait intéressante pour faire de l'astrophotographie. En photo au foyer, vous obtenez un grossissement impressionnant : par exemple, la Lune ainsi photographiée mesurera 11,4 mm sur un négatif 24x36.

    Par contre sa mécanique pose problème. L'ajout d'un appareil photo à l'arrière du tube optique modifie l'équilibre du tube sans que l'on puisse ajouter facilement de contrepoids à l'avant du tube. Ce déséquilibre est fonction du poids de l'appareil photo mais aussi de la longueur du raccord photo. Or, si pour la photographie au foyer, ce raccord est relativement court (5,5 cm), le raccord pour la projection derrière un oculaire est assez long (12 cm) et crée un important porte-à-faux ! Dans les deux cas, même avec un appareil photo plutôt léger (environ 400 g), le Nexstar peine à faire descendre le tube optique (mouvement qui va à l'encontre de la surcharge). Le souci est que l'entraînement du tube optique ne se fait pas directement par des engrenages mais par un système à friction (voir la rubrique "Trucs et astuces"). Conséquence, après que l'on ait déplacé le tube optique vers le bas, le porte-à-faux dû à l'appareil photo fait légèrement remonter le tube vers le haut car l'écrou du bras de déclinaison n'est pas assez serré. Il en résulte une grande difficulté pour centrer un objet de petite taille dans le viseur, comme par exemple une planète.

    L'autre problème est le suivi. Autant celui-ci est tout à fait satisfaisant en visuel, autant il est insuffisant en photographie. Cela est dû d'une part à son système d'entraînement, plutôt "cheap" (pas cher à fabriquer mais au détriment de la qualité). Mais sa qualité de suivi tient aussi grandement à la façon dont l'utilisateur aligne son NexStar (voir rubrique "Les secrets d'un bon alignement"). Pour la photographie au foyer, il est impossible de dépasser 20 secondes de poses sans table équatoriale.

    Enfin, comme tout instrument à monture non équatoriale, le Nexstar est victime de l'effet de rotation de champ : au bout d'un certain temps de pose, les étoiles semblent tourner autour du centre du cliché.

CONCLUSION

Reprenons les différents types de montages photo :
- Photo au foyer : assez facile à réaliser pour des courts temps de pose mais impossible d'accéder facilement au ciel profond. Seuls véritables problèmes : le bougé et la mise au point.
- Photo par projection : les problèmes de glissement du tube optique rendent le pointage TRES délicat (il et possible d'y remédier à l'aide d'un accessoire : le flip-mirror, comptez tout de même 120 € au minimum). Et puisqu'on travaille avec des longueurs focales de plusieurs mètres, les temps de pose sont allongés (problèmes de bougé et de suivi) et l'image est très sombre (mise au point très délicate).
- Montage afocal : bien que délicat à réaliser, cette solution donne d'excellents résultats avec un APN (appareil photo numérique)
- Photo en parallèle : le premier point noir est que le support parallèle pour le NexStar est optionnel et coûte très cher (120 € pour un simple collier qui se fixe sur le tube optique). Le second point noir, c'est qu'il est difficile de fixer un boîtier photo muni d'un objectif très lourd, ce qui limite son utilisation à des photos à courte focale (jusqu'à 70 mm).
Cependant si vous parvenez à bricoler vous-mêmes un support parallèle, vous pourrez effectuer de jolis clichés, avec des temps de pose d'environ 5 minutes. Sans table équatoriale, les bords seront affectés par la rotation de champ.

Et maintenant, étudions les possibilités offertes en fonction du type de photographie...

PHOTOGRAPHIE ARGENTIQUE :

    Les problèmes évoqués plus haut aboutissent à de grandes difficultés pour ce type de prise de vue. Néanmoins, si vous possédez déjà un appareil réflex, vous pouvez vous lancer dans cette aventure à peu de frais. La photographie de la Lune au foyer du télescope ne nécessite que deux accessoires :
- Une bague T qui s'adapte à votre boîtier photo (de 10 à 24 € selon le modèle). Attention, on ne trouve plus de bagues T pour certains types de boîtiers...
- Un adaptateur T qui servira de raccord entre le tube optique et la bague T (45 € environ).

    Pour la photographie par projection, il vous faut un télé-convertisseur (100 €), mais vous serez confronté à de gros problèmes de pointage (avec de longues focales résultantes) et de mise au point (à moins de pouvoir changer votre verre de visée au profit d'un modèle plus lumineux).

    Pour la photographie en parallèle, il vous faut un support adéquat (acheté ou bricolé) et il vaut mieux prévoir un contrepoids à l'arrière du télescope (pour ma part, je fixe un autre boîtier photo au foyer du télescope).

PHOTOGRAPHIE NUMERIQUE :

    Cette technique de prise de vue est beaucoup plus adaptée au NexStar 5 et offre des résultats impressionants. Par rapport à la photo argentique, elle permet à l'utilisateur de contrôler l'image du début à la fin (pas de développement en labo), sans tous les inconvénients des pellicules argentiques (seulement quelques clichés de réussis sur une pellicule) et les résultats sont instantanés. Il y a quand même quelques contraintes : il vous faut posséder un ordinateur et le champ photographique des capteurs numériques est beaucoup plus réduit que celui des boîtiers réflex.
Le prix est également un facteur à prendre en compte. Si le coût à l'usage est bien moindre que pour l'argentique, le coût de départ est bien plus élevé.

    Trois solutions s'offrent à vous :

1. caméra CCD pour l'astronomie : ces caméras sont excellentes mais coûtent très cher (jusqu'à plusieurs fois le prix du NexStar 5 !). A moins que le NexStar soit pour vous un deuxième instrument et que vous possédiez déjà une caméra CCD de ce type, je doute que vous soyez très nombreux à réaliser un tel investissement.
2. webcam : à l'aide d'un bricolage assez simple, on peut fixer une webcam à l'arrière du tube optique. Cette utilisation est plutôt réservée à la photo planétaire mais peut être poussée pour photographier les objets les plus lumineux du ciel profond. Pour en savoir davantage sur cette technique, le site web de référence est Astrocam. L'inconvénient de cette méthode c'est qu'elle nécessite non seulement une webcam mais aussi... l'ordinateur qui va avec ! Si vous prenez des clichés depuis chez vous, votre ordinateur de bureau fera l'affaire (avec un câble assez long). Mais si vous partez en pleine campagne, il vous faut un portable...
3. APN : solution beaucoup plus transportable que la webcam mais plus complexe. Elle a le mérite de ne pas nécessiter d'ordinateur pour la prise de vue, mais seulement pour le stockage et le traitement des clichés. Le principal inconvénient est qu'il faut procéder à un montage afocal minutieux si on veut obtenir une image correcte, sans trop de vignettage. La mise au point n'est pas non plus toujours facile. Le photoscope doit posséder certaines caractéristiques essentielles, notamment un écran LCD actif et la possibilité de tout régler manuellement (mise au point et exposition). La présence d'un zoom optique est souhaitable. Il faut également prévoir une mémoire de stockage supplémentaire (Compact Flash ou IBM microdrive) et surtout une alimentation supplémentaire afin d'avoir une autonomie suffisante, ce qui représente un surcoût important.
4. Reflex numériques : le meilleur choix est incontestablement les boîtiers Canon 300D ou 350D. Néanmoins, les contraintes sont les mêmes qu'en argentique. A utiliser de préférence au foyer pour des photos de Lune ou en parallèle pour des photos "grand champ". Pour les autres techniques, il est difficile d'obtenir des clichés de qualité.

    Globalement, le numérique donne de très bons résultats. Si on prend la peine de traiter les images brutes (compositage puis optimisation), on obtient même d'excellents résultats (une certaine expérience est nécessaire). Les cibles préférées sont la Lune, Saturne et Jupiter mais les seules limites réelles sont le temps de pose et la petite taille du champ photographié. Ainsi, avec une webcam, il est pour l'instant impossible de photographier la Lune en entier avec un télescope. Il faut alors prendre plusieurs clichés de la surface lunaire puis les assembler sous forme de mosaïque (cela demande énormément de travail si on veut que les jonctions ne se voient pas).

Et la table équatoriale dans tout ça ?

    La firme Celestron (qui fabrique le Nexstar) préconise l'utilisation d'une table équatoriale optionnelle afin de faire de la longue pose. Pour ma part je doute de l'intérêt d'un tel investissement (environ 1.200 FF). Le diamètre du Nexstar 5 (127 mm) ne permet pas d'obtenir des détails intéressants sur les objets du ciel profond. De plus, afin de limiter les temps de pose, il faut rajouter un réducteur de focale. Enfin, même avec la table équatoriale, je ne pense pas que la qualité de suivi du NexStar soit suffisante pour poser plusieurs minutes (algorithmes de suivi insuffisants).