Photographier les astres en toutes saisons

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Avec la percée de la photographie numérique et l'engouement du public pour l'astronomie, l'astrophotographie devient une activité populaire, à la fois ludique, artistique et technique. Après un rappel des principales notions techniques du domaine (l'équipement, les accessoires, les sites d'observation), l'ouvrage présente, pour chaque saison de l'année, une sélection des plus beaux «paysages» du ciel et fournit pour chacun d'eux les informations utiles à l'astrophotographe : une brève description et une photo du paysage, sa localisation exacte sur une carte du ciel, les caractéristiques techniques de la prise de vue (temps de pose, focale...), divers conseils et astuces, dont notamment le traitement numérique de l'image. L'ouvrage se conclut, sur le même principe, par l'observation et la photographie des principales planètes du système solaire.

Publié le : mercredi 24 octobre 2007
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EAN13 : 9782100529766
Nombre de pages : 144
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Choisir un instrument
Choix de la monture
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À cause de la rotation de la Terre, qui provoque un bougé visible en une fraction de seconde, une monture moto-risée est indispensable pour la photographie des astres. La précision du système d’entraînement est un élément clé pour la photographie. La stabilité est également primordiale : une légère tape sur l’arrière du tube optique doit être amortie en une ou deux secondes. Deux grandes classes de montures, altazimutales et équatoriales, se partagent le marché. Montures altazimutales Les montures altazimutales équipent de nombreux instr uments à pointage automatique(GO-TO). Leurs mouve-ments se fontselonun axe des longitudes (gauche-droite) et un axe des latitudes (haut-bas). Le suivi des astres, assuré par deuxmoteurs, estgénéralement toutà faitsatisfaisant. Cependant, leur axe principal n’estpas parallèle à celui de la Terre, mais dirigévers lezénith. Sans conséquence pourune photo avecune pose courte, ce mécanisme poseun problème de rotation de champ lors des poses longues : auboutde quelques dizaines de secondes, les étoiles situées aubord ducliché prennentPola forme d’arcs de cercle ! ur la photographie duciel profond, il faut soitse résoudre à combiner de nombreuses posestrès courtes, ce qui n’estpas l’idéal (cf.p.27), soitadjoindre à ces monturesunetable équatoriale, mais la stabilité de l’ensemble en pâtit. Une monture équatoriale estdonc préférable. Montures équatoriales L’axe principal d’une monture équatoriale (axe horaire, ouaxe des ascensions droites) pointevers le pôle Nord astronomique. La rotation de la Terre est compensée par le seul mouvementde l’instrument autour de cetaxe, ce qui élimine le problème de rotation de champ évoqué ci-avant(dans la mesure oùle pointage dupôle Nord astronomique a été rigoureux,cf.p.21). Pour l’observation,un seul moteur sur l’axe des ascensions droites suffitpour le suivi. En photographie, pour corriger les imper-fections dans la mise en station etles éventuels effets de laturbulence,un moteur estégalementindispen-sable sur le second axe, appelé axe des déclinaisons.Monture équatoriale à fourche en poste fixe (Photo E. Beaudoin). Il existe différentstypes de montures équatoriales : à fourche, allemandes etmoins communément à berceauouà fer à cheval. Hormis les modèles d’entrée de gamme, les montures allemandes sontsouventles plus stables, mais aussi les plus lourdes etles plus encombrantes. Elles possèdentnotamment un ouplusieur s contrepoids, de masse à peuprès équivalente à celle de l’instrument, qui ne serventqu’à équilibrer l’ensemble.
Montures à pointage automatique
Detrès nombreuses montures ontla possibilité, en série ouen option, d’être pilotées parun système GO-TO, capable de pointer automatiquementn’importe quel objet, sans que l’on aità connaître le ciel. Peudidactique en observation visuelle, cette option peutêtre extrêmement utile en astrophotographie, à cause duchamp souventrestreintdutec-teur, de la difficulté (oude l’impossibilité) devoir àtravers, ainsi que dumanque de commodité de devoir retirer ce tecteur à chaque nouveaupointage pour le remplacer parun oculaire. Certains logiciels de cartographie céleste, comme GuSkide, The yetbien d’autres, permettentde commander le pointage automatiqueviaun ordinateur.
Photographier les astres en toutes saisons
Choix de l’optique
Le choixd’un instrumentdestiné à la photographie se faiten fonction dudiamètre de son optique (miroir ou objectif), de la focale ainsi que de la formule optique. Le rapportfocale sur diamètre (rapportF/D) estégalement un paramètre importantpuisqu’il détermine letemps de pose. Revenons sur chacun de ces paramètres.
Diamètre Le diamètre de l’instrumentestla caractéristique essentielle detoutinstrumentd’astronomie. D’une part, la quantité de lumière collectée estproportionnelle aucarré dudiamètre :un miroir de200mm capte quatre fois plus de lumière quun miroir de 100mm. D’autre part, le pouvoir séparateur estd’autantplus élevé que le dia-tre augmente. À qualité optique égale,un instrumentde200mm estcapable de distinguer des détails deux fois plus fins quun autre de 100mm. En observationvisuelle, on a presquetoujours intérêtà choisirun instrumentduplus gros diamètre possible (dans les limites que l’on s’accorde pour le poids, l’encombrementetévidemmentle prix). En photographie, d’autres paramètres entrenten jeu. Les défauts optiques etles problèmes mécaniques, ainsi que leur focale élevée fontque de grostélescopes sontparfois difficiles àutiliser, oune conviennentpas au type de photographie que l’on souhaite réaliser (grand champ par exemple).
Focale La longueur focale, ousimplementfocale, estla distance entre l’objectif d’une lunette (ouimairele miroir pr d’untélescope) etl’endroitoùme l’image (le fose for yer). La focale est un élémentbeaucoup plus importanten photographie qu’en observation, oùles oculaires permettent toujoursune large gamme de grossissement. En photographie à longue pose,un instrumentne fonctionne correctementqu’à son foyer, ouéventuellementavec un réducteur de focale. La focaleva fixer l’étendue duchamp disponible surun détecteur donné, ainsi que la dimension des objets sur l’image. Des exemples de champs en fonction de la focale etdu type de détecteur sont fournis page 16.
RapportF/D En divisantla focale d’un instrumentpar son diamètre, on obtientle rapportF/D, paramètre égalementessen-tiel en photographie, puisque c’estlui qui dicte letemps de pose. Plus le rapportF/Destpetit, plus l’instrument est« rapide » ou« ouvert» : il permetdestemps de pose courts. Ainsi,un instrumentdontle rapportF/Dvaut5 enregistre la même information quatre fois plus rapidementque s’il avait un rapportF/Dde 10. Pour autant, il n’estpas plus lumineux: il neverra pas des étoiles plus faibles que ne l’autorise son diamètre. Pour la photo-graphie duciel profond,un rapportF/Dinférieur à 8 estsouhaitable. Hélas, d’une manière générale, les défauts optiques augmententà mesure que le rapportF/Ddiminue. Notons qu’en photographie planétaire, la grande luminosité des astres permetd’utiliserune ouplusieurs lentilles de Barlow. Il estalors conseillé d’utiliserun rapport F/Dcompris entre20et30.
Différentes optiques Télescopes Newton Les « Newtons » sontdestélescopestrès polyvalents, délivranten général de bonnes images. Ils sontcependant lourds etencombrant, si bien qu’ils deviennentdifficilement transportables au-delà de200ou 250mm de dia-tre. Le rapportF/Destgénéralementcompris entre 4 et6. Le principal défautoptique de ces instruments est une déformation des images dans les bords duchamp, appeléecomaà cause de la forme en comète que prennent alors les étoiles. Un correcteur de coma devientquasimentindispensable lor sque le rapportF/Destinférieur ou égal à 5. L’alignementdes deuxmiroirs n’estpastoujourstrivial pourun débutant.
Savoir-faire
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Télescopes Schmidt-Cassegrain Cette formule optique offre l’avantage d’une grande compacité. Le miroir secondaire estassezgros, ce qui dégrade le contraste des images (surtoutsen-sible en observation planétaire). Cependant, leur prixintéressantpermetde compenser largement ce handicap par l’achatd’un diamètre supérieur. Le principal défautde ce système optique est un manque de planéité de champ : lorsque la mise au pointestbonne aucentre de l’image, les étoiles sont un peufloues dans les angles, etinversement. Pour la photographie duciel profond, ces instruments peurapides (F/Dvoisin de 10) sontquasi systéma-tiquementéquipés d’un réducteur de focale, rame-nantle rapportF/Dentre 6 et7. Notons que le miroir primaire peutêtre sujetà des flexions à cause Télescope Schmidt-Cassegrain sur monture équatoriale allemande dusystème de mise aupointpartranslation : il en (Photo E. Beaudoin). résulte notamment unevariation de la mise au point, plus oumoins rapide aucours du temps, assezproblématique en imagerie. Lunettes On distingue généralementles lunettes ditesachro-matiques, composées de deuxlentilles simples, de cellesapochromatiques, composées deverres spéciaux ED (extra low dispersion) ouuorine etde deuxou trois lentilles. Pour la photographie astronomique, mieux vautse dirigervers des objectifs apochroma-tiques. Non seulementpour leur qualité optique, mais aussi pour leur rapportF/D– en général com-pris entre 5 et8 – inférieur à celui des lunettes achromatiques. L’image délivrée parun objectif apochromatique est très piquée surune grande partie duchamp,voire surtoutle champ avec adjonction d’un aplanisseur (optionnel oudéjà monté à l’arrière de l’instrument). Aucun réglage optique n’estgénéralementnécessaire. La dénomi-nation « quadruplet» ne doitgénéralementqu’aux deuxlentilles d’un aplanisseur de champ intég ré. Le principal inconvénientdes lunettes, outre leur poids etleur encombrement, estleur prix:une lunette apochromatique de 150mm de diamètre Lunette apochromatique sur laquelle est ins tallé coûte plus cher quun excellentNewton deun boîtier numérique (Photo E. Beaudoin). 400mm ! Autres formules optiques De nombreuses formules optiques existent, parfoistrès confidentielles. Pour la photographie, retenons les télescopes de Cassegrain etde Ritchey-Chretien. Ces instruments, de par leur conception optique etl’adjonc-tion de correcteurs, délivrentsouventdes images exceptionnelles sur le ciel profond, les défauts déjà cités étant largementmaîtrisés. Cependant, ils sontgénéralement très chers, etdestinés àun public averti.
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