Introduction à la photographie astronomique conventionnelle
(Mis à jour: 5 juillet 2003)
Par: Damien Lemay
Club d'Astronomie de Rimouski
L'objectif de ce texte est de fournir quelques rudiments de la photographie
astronomique sur pellicule. Un texte de Denis Bergeron ailleurs sur ce site
vous fournira l'équivalent pour la technologie plus
moderne des CCDs.
Introduction:
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L'observation du ciel fait souvent naître le désir de prendre ses propres
photos des merveilles observées. Tout comme l'observation, la photo
astronomique peut être pratiquée très simplement, ou encore avec des moyens
très sophistiqués. Les lignes qui suivent devraient vous fournir l'essentiel
pour faire vos premiers pas. L'expérience acquise vous indiquera quelle
direction prendre par la suite. Une remarque avant de débuter: procéder par
étapes en vous fixant des objectifs que vous pourrez réaliser. Autrement, vous
risquez d'être désappointé.
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Photos de constellations:
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La première étape dans l'observation du ciel consiste à apprendre les
constellations avec l'aide d'un cherche étoiles. C'est
un peu comme étudier une carte routière, avant de partir en voyage il faut
savoir où on est et où on veut aller avant de décider de quel
côté partir. À mesure que l'on apprend les
constellations on peut facilement en
prendre des photographies, ces dernières vous aideronnt
à connaître encore plus en détail les dites
constellations.
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Pour ce faire, il suffit de mettre un film très sensible dans une caméra, la
monter sur un trépied, viser la région d'intérêt dans le ciel et exposer
pendant plusieurs secondes. Un détail important: la caméra doit avoir un
obsturateur qui peut être maintenu ouvert (position "B") aussi lontgtemps
que l'on désire. Un déclencheur souple est utilisé à cette fin. On recommande un
modèle qui se barre automatiquement dans la position ouvert contrairement à un
déclencheur qui exige de tourner une vis, ce qui peut devenir ardu au froid.
On suggère un film ISO400 (il peut-être N&B, couleur ou à diapositives) ou plus
sensible. Quant à l'ouverture ou vitesse optique de la lentille allez-y avec
le maximum. Se rappeler que l'ouverture est exprimée par l'expression f/n et
elle est plus grande pour de petites valeurs de n et vice-versa. Pour une lentille
normale, la vitesse la plus rapide est de l'ordre de f/1.5 - f/2.5,
alors que le moins rapide peut être entre f/16 - f/32. Finalement, la
distance est évidemment ajustée à l'infini. Il est fortement recommandé que les
premières expositions d'un film portent sur des sujets ordinaires, afin de
permettre qu'au développement on ait un point de référence pour cadrer les
photos.
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Le champ de vision d'une lentille normale est d'environ 45 degrés, ce qui
couvre adéquatement la plupart des constellations.
Une lentille grand angle facilitera l'orientation car, il est un peu difficile de voir
les étoiles dans le viseur de la caméra. Vous aurez tôt fait de
remarquer que les étoiles forment des traînées sur les photos à
cause de la rotation de la terre. Pour des expositions de 30 secondes ou moins, ces
traînées sont négligeables. Elles sont acceptables jusqu'à
quelques minutes (4 minutes correspond à une rotation de 1 degré
de la voûte céleste), après quoi il devient difficile de
reconnaître les constellations. Avec de la pellicule
couleur on peut obtenir de très beau effets. Les traînées
d'étoiles révèlent la grande diversité de la couleur
des étoiles, de façon beaucoup plus évidente que l'oeil.
Nos villes et villages souffrent de ce que les astronomes appellent la pollution
lumineuse. Dans une grande ville elle limite énormément la photo
astronomique, on vous suggère de vous rapprocher de la campagne pour de
meilleurs résultats.
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Ces photos montrent aussi les planètes qui se déplacent parmis les
constellations. Ceci peut devenir un prétexte
pour faire une série de photos étalée sur plusieurs mois
montrant le déplacement d'une ou plusieurs planètes. Occasionnellement,
une comète peut aussi être accessible (ex: Hyakutake).
Aussi, ne pas oublier les aurores boréales, dépendant de leur
luminosité exposer de 4 à 20 secondes.
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Photos guidées:
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Les premières expériences vous ayant démontré hors de tout doute que la terre
tourne, si la passion pour la photo astronomique s'allume en vous, il faudra
passer à l'étape suivante. Elle consiste à utiliser une monture équatoriale
motorisée pour contrer la rotation de la terre. En d'autres mots, un
mouvement d'horlogerie fait tourner la caméra à raison de un tour par jour
dans le sens opposé à la rotation de la terre, ce qui a pour effet de faire
paraître immobile la portion du ciel vue par la pellicule. Il est alors
possible de faire des photos de plusieurs minutes sans avoir de traînées, la
lumière accumulée permettant d'enregistrer des étoiles de plus en plus faibles
à mesure qu'augmente le temps d'exposition.
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Sommairement, une monture équatoriale comprend deux axes montées à 90 degrés
l'un de l'autre, l'axe dit polaire est orienté sur le pôle astronomique
(proche de l'étoile polaire pour ceux qui habitent l'hémisphère nord) afin de
la rendre parrallèle à l'axe de rotation de la terre. L'autre axe permet de se
déplacer dans le sens nord-sud. Les coordonnées d'un point à la surface de la
terre sont la longitude (est-ouest par raport à Greenwhich) et la latitude
(nord-sud par rapport à l'équateur). Dans le ciel nous avons l'ascention droite
et la déclainaison respectivement.
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Il y a plusieurs types de montures équatoriales tout comme il y a une grande
variété dans les systèmes optiques des télescopes; ce qu'il est possible de
faire en astrophotographie dépend de la qualité mécanique autant que de
l'optique. L'exigeance de la précision de guidage requise est proportionnelle
à la longueur focale de l'objectif de la caméra. Avec une lentille normale ou
grand angle, toute monture digne de ce nom permet des progrès importants.
Mais, probablement que vous serez vite tenté d'essayer un téléphoto et là, ça
devient plus compliqué; Votre taux de réussite risque de diminuer. Le simple
fait de faire fonctionner l'équatoriale ne sera plus suffisant. Il faut aussi
guider sur une étoile. En effet, même la bonne mécanique n'est pas parfaite,
ce qui est composé par l'erreur résiduele de l'alignement polaire. Il est
possible de corriger ces lacunes en gardant centrée dans un télescope guide une
étoile repère tout au long de l'exposition.
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Si vous avez un télescope muni d'un équatoriale, fixez la caméra au
télescope (montage piggyback) comme on dit dans le métier
(Voir la photo ci-bas). Utilisez un oculaire à fort grossissement et
gardez l'étoile guide le plus près possible du centre du champ de vision
en faisant des corrections manuellement. Une version améliorée de cette
méthode est d'utiliser un oculaire avec réticule illuminé.
Si l'oriention polaire est bonne, les corrections en déclaison seront peu ou
pas requises. Par contre, en ascension droite, c'est une tâche plus ardue et la
méthode préférée est d'avoir un circuit électronique
(variateur de fréquence par exemple) permettant de contrôler la
vitesse du moteur dans un sens ou dans l'autre. (Ci-contre: Diagramme d'une solution
alternative)
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Après le "piggyback" vient la photo au foyer primaire du télescope. Il faut
une caméra réflexe à lentille interchangeable, c'est à dire un appareil dont
le viseur voit à travers l'objectif.
On remplace la lentille par un adapteur
qui se glisse à la place de l'oculaire sur le télescope; Ceci équivaut à
remplacer la lentille par le télescope. Commencez par des objet lumineux comme
la Lune ou Vénus, puis vous pourrez augmenter le défi en attaquant Jupiter,
Saturne et Mars. Ces objets du système solaire sont les plus faciles, étant
donné leur grande luminosité relative, ils exigent un court temps d'exposition
(fraction de seconde à quelques secondes). Ne vous laissez pas tenter par le
soleil, la concentration de ses rayons par le télescope peut être fatale pour
la vue des observateurs inexpérimentés; Consultez un fournisseur de télescopes
reconnu ou un amateur qui s'y connaît!
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La prochaine étape est la photo du ciel profond au foyer primaire. Quand vous
serez rendu là, vous pourrez considérer être des pros, mais à ce stage vous
aurez probablement fait le saut vers la photo entièrement nunérique avec
caméra CCD. Un autre article par Denis Bergeron couvre ce sujet ailleurs sur ce
site.
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Pour ceux qui sont un peu bricoleurs, un modèle d'équatoriale facile à
assembler est une monture de Poncet. Un futur article en illustrera la
fabrication.
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Par: Damien Lemay
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