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L’astrophotographie fait partie de ces activités photographiques qui semblent baigner dans la complexité. Une complexité qui bloque la plupart d’entre nous par peur d’incompétence. Certes, une image d’astrophotographie n’est pas un cliché pris à la volée mais sa réalisation n’a rien d’insurmontable. Une belle image de ciel nocturne est un savant mélange de prise de vue et de post-traitement. Pas de débat ici sur « pour » ou « contre » le post-traitement ! Cela fait partie intégrante du processus de l’image finale.

Mais avant de démocratiser les techniques de prise de vue et le matériel minimum requis, il faut s’attarder sur les conditions préalables à la prise de vue et aux notions élémentaires de la mécanique céleste. 

En astrophotographie, vous pouvez selon votre affinité, votre équipement photographique ou votre budget, pratiquer :

  • la photographie de la voie lactée (facile)
  • la photographie circumpolaire (facile)
  • la photographie d’objet céleste et de ciel profond (intermédiaire) 

Mais avant de détailler ces 3 composantes majeures de l’astrophotographie, commençons par le début …

Astrophotographie d'une galaxie par guillermo ferla
Astrophotographie d'une galaxie par Guillermo Ferla

Les bases de la mécanique céleste

La terre mesure 12 800 km, elle fait un tour complet en 24h et fait un tour autour de son étoile, le soleil, en 366 jours (j’arrondis ! ). La lune, la terre, le soleil et les planètes environnantes constituent le système solaire. Cet ensemble de regroupements d’étoiles, de nuages de gaz et de planètes constitue la voie lactée. La voie lactée est notre galaxie… comme il en existe beaucoup d’autres  ! Nous nous situons en périphérie de cette galaxie et nous voyons donc la voie lactée sur la tranche. 

Les planètes qui se situent dans notre système solaire se déplacent dans le ciel à un rythme perceptible. Si ce fait n’est pas flagrant à l’oeil nu, un cliché réalisé avec une durée d’exposition de quelques dizaines de secondes seulement finira de nous convaincre. Autre détail qui a son importance, vous ne pouvez pas observer la même partie du ciel toute l’année et l’hémisphère sud ne verra jamais ce que voit l’hémisphère nord.

Représentation à plat du système solaire
Représentation à plat du système solaire

Quelle type d’astrophotographie réaliser?

Immortaliser la voie lactée

La voie lactée (notre galaxie) est une photographie à la portée de tous. Au final ce n’est qu’une photo de paysage… la nuit. D’ailleurs, inclure des éléments du paysage dans sa photo de voie lactée renforce l’impact visuel. 

Astrophotographie de la voie lactée par Laurent Bastide
Astrophotographie de la voie lactée par Laurent Bastide(www.imagesemotions.fr). Ancien pigeonnier dans le Tarn (81) positionné au milieu du cœur de la Voie lactée. 1 seule photo, prise avec un Canon 6D et un objectif Canon 50mm EF - F1.8 ISO 3200 8 secondes de pose

Réaliser une photo circumpolaire

Une photo circumpolaire est une technique photographique qui consiste à fixer par une longue exposition, de plusieurs minutes (voir 1h), le mouvement de la voûte céleste. Le résultat surprenant en est un filé d’étoile en cercles concentriques. En voici un exemple caractéristique :

Circumpolaire au bord de la voie ferrée (25 minutes de pose) (© Pierre ROLIN - www.pierrerolin.fr )
Circumpolaire au bord de la voie ferrée (25 minutes de pose) (© Pierre ROLIN - www.pierrerolin.fr)

Réaliser une photographie du ciel profond

Dans les deux premiers cas, l’objectif grand angle est de rigueur. À présent, fixez un long téléobjectif sur votre boîtier.  En effet, pour réaliser une astrophotographie d’éléments célestes précis, nous avons besoin de réduire notre champ de vision à quelques degrés. Les sujets intéressants du ciel profond en astrophotographie sont :

  • les amas d’étoiles
  • les nébuleuses (nuage de gaz à l’intérieur de la voie lactée, comme la nébuleuses d’Orion, par exemple)
  • les rémanentes de supernova 
  • les bulles de Wolf-Rayet
  • d’autres galaxies (ou d’autres voies lactées)
Astrophotographie de la nébuleuse d'Orion
Astrophotographie de la nébuleuse d'Orion

Le but de cet article n’étant pas de répertorier toutes les beautés nocturnes, qui se situent au-dessus de nos têtes, je vous laisse poursuivre personnellement la recherche 😉. 

Conditions élémentaires à l’astrophotographie

Après cette mise en bouche visuelle volontaire, voici les conditions favorables, dont vous aurez besoin pour la réalisation de clichés du ciel nocturne.

En amont de vos futures prises de vues en astrophotographie,  je vous conseille de vous familiariser avec le ciel nocturne en téléchargeant sur votre mobile une application de planétarium. Ce sont vos recherches préalables et votre curiosité qui vont vous aider à mieux vous repérer dans cette sombre immensité ! 

Pour un cliché de voie lactée, de nébuleuse ou de photo circumpolaire, il y a des préceptes élémentaires à observer :

  • À moins que ce ne soit le sujet principal, la lune doit être absente du ciel. La nuit doit être noire. Le bon timing se situe entre une semaine avant et une semaine après la nouvelle lune. Il est facile de trouver un calendrier de la lune.
  • Installez votre équipement dans un endroit sombre.Comprenez par sombre un endroit très peu touché par la pollution lumineuse de nos villes. Pour vous aider à trouver l’endroit parfait, consultez un site internet sur la pollution lumineuse en France (ou d’ailleurs). La voie lactée n’est visible que dans les zones faiblement polluées. 
  • Désactivez la stabilisation de votre objectif (s’il est stabilisé) ou de votre boîtier, afin de ne pas générer de micro-vibrations. 
  • Baisser la luminosité de votre écran LCD
  • Trépied INDISPENSABLE !
  • Cela semble évident mais attendez un ciel totalement dégagé. Aidez-vous des sites météo pour prévoir vos sorties.  Même un léger voile nuageux aura tendance à refléter la pollution lumineuse et dégrader votre image.

Si vous respectez ces conseils, vous avez rempli plus de 50% des conditions d’une image d’astrophotographie.

Pour photographier confortablement, n’oubliez pas d’emmener avec vous ces accessoires : 

  • le pare-buée pour la photo de nuit (appelé également par soleil en plein jour 😁 )
  • une résistance chauffante, pour lutter contre la condensation de votre objectif, pendant les nuits fraîches et humides
  • une lampe frontale avec un mode rouge pour avoir les mains libres et ne pas être ébloui
Croisement de lignes électriques devant la Voie lactée par Pierre Rolin
Croisement de lignes électriques devant la Voie lactée(© Pierre ROLIN - www.pierrerolin.fr )

Les principales difficultés en astrophotographie

Les difficultés majeures en astrophotographie sont la faible luminosité des objets mais surtout la mobilité relativement rapide de ces mêmes objets célestes.

On a tous appris que lorsque l’on manque de lumière, on fait un choix spontané entre :

  • augmenter la durée d’exposition
  • augmenter les ISO

En astrophotographie vous devrez combiner ces 2 actions en simultané. Le challenge sera :

  • de gérer au mieux le bruit dans l’image
  • d’avoir un temps d’exposition suffisant, pour capter la lumière des éléments célestes sans percevoir leur mouvement sur l’image

Pour parvenir à augmenter la durée d’exposition sans risquer de dégrader la netteté de votre image, vous avez 2 possibilités :

  • connaître la règle des 500 en plein format (ou 350 en APS-C)
  • utiliser une monture équatoriale motorisée

À titre d’exemple : une prise de vue au téléobjectif de 300 mm de focale ne pourra avoir une durée d’exposition supérieure à une seconde sous crainte d’observer un léger filé. Je vous parlerai de la règle des 500 au chapitre dédié à la prise de vue. 

Voie lactée au dessus du site UNESCO de Tre Cime en Italie (Dolomites) par Pierre Rolin
Voie lactée au dessus du site UNESCO de Tre Cime en Italie (Dolomites) (© Pierre ROLIN - www.pierrerolin.fr )

Le matériel minimum nécessaire à la prise de vue en Astrophotographie

À ce stade, il faut préciser la nature de votre sujet photographique. C’est la raison pour laquelle ce chapitre aborde de manière séparée la photo de voie lactée, la photo circumpolaire et la photographie d’objets du ciel profond.

Pour la voie lactée et la photo circumpolaire

Pour photographier la voie lactée ou réaliser une photo circumpolaire vous aurez besoin simplement : 

Et c’est tout !

Vous souhaitez disposer d’un excellent capteur qui saura gérer les hautes sensibilités et des objectifs qualitatifs pour la photo nocturne ? Voici notre sélection de matériel coup de coeur, pour de beaux clichés de voie lactée. 

Objectif Samyang AF 14mm f/2.8
Objectif Samyang AF 14 mm f/2.8
Objectif Venus Laowa 15 mm f/2 ZeroD
Objectif Venus Laowa 15 mm f/2 ZeroD
Objectif Sony 24 mm f/1.4 G Master
Objectif Sony 24 mm f/1.4 G Master
Objectif Sigma 14 mm f/2.8
Objectif Sigma 14 mm f/2.8
Objectif Irix 15 mm f/2.4
Objectif Irix 15 mm f/2.4
Objectif Sigma 20 mm f/1.4
Objectif Sigma 20 mm f/1.4

L’astrophotographie des éléments célestes

Pour la réalisation d’une image d’un élément précis du ciel profond comme les nébuleuses, il faut rajouter à l’équipement vu précédemment :

L’astrophotographie du ciel profond demande un investissement minimum obligatoire, dont la monture équatoriale est un prérequis indispensable. Il s’agit d’un dispositif qui permet de suivre le parcours d’un astre ou autres objets lointains du ciel nocturne, en se fixant sur l’axe de rotation terrestre. Une monture équatoriale alignée précisément sur l’axe de rotation de la terre (appelé aussi mise en station) vous permet de réaliser des prises de vue avec des temps d’exposition très longs, sans craindre de filé. 

Cette monture se choisit en fonction de :

  • son confort d’utilisation et sa précision
  • le poids de l’équipement photographique, qu’elle va supporter 

Si vous commencez l’astrophotographie, voici une monture équatoriale pour bien débuter : la monture équatoriale Cokin Slik.

Illustration de la monture équatoriale Cokin Slik
Illustration de la monture équatoriale Cokin Slik
Illustration en situation de la monture équatoriale Cokin Slik
Illustration en situation de la monture équatoriale Cokin Slik

La prise de vue en astrophotographie

Conseils pratiques

En astrophotographie, il n’y a pas de recette magique sur le triangle d’exposition. Toutefois je vous conseille :

  • d’essayer d’exposer à droite, pour tirer parti des caractéristiques des capteurs numérique et mieux contenir le bruit en post-traitement
  • d’utiliser le mode liveview, pour affiner votre mise au point
  • d’ouvrir votre diaphragme autant que vous le pouvez (un objectif de faible qualité aura tendance à produire des aberrations chromatiques à pleine ouverture)
  • de vous mettre en mode manuel
  • de photographier en Raw (indispensable !!) et mode Bulb
  • de monter les ISO autant que vous le pouvez (à cause du bruit)
  • de mettre votre sujet au centre de l’image (qualité optique)

Contrairement à une photo de voie lactée, qui est généralement effectuée en une seule prise, une photographie circumpolaire ou d’un élément céleste est un assemblage de multiples prises de vue. C’est la technique de l’empilement des images. Pour la photo circumpolaire, on recherche le mouvement des étoiles, mais pour le ciel profond (et pas lumineux du tout), c’est passage obligé à la monture équatoriale. Je rappelle encore une fois l’intérêt de cette monture :

  • faire une très longue exposition (parfois plus d’1 heure)
  • effectuer de multiples prises de vue (avec des temps d’exposition plus courts), sur une nuit entière

Je ne vais pas l’approfondir ici mais sachez que l’ensemble des prises de vue d’une astrophotographie se composent :

  • des fichiers bruts de l’objet céleste
  • de fichiers offsets (prise de vue dans le noir avec le temps de pause le plus court possible et la même sensibilité iso que la prise de vue de l’objet céleste)
  • de fichiers darks (en simplifiant ce sont des images réalisées capuchon sur l’objectif avec les mêmes paramètres de votre prise de vue de l’astre)
  • de fichier flats (images réalisées avec un temps de pause adéquat pour un histogramme situé au ⅔)

Tous ces fichiers auront leur importance lors du traitement. Je vous l’ai dit en préambule de cet article : une astrophotographie n’est pas insurmontable mais n’est pas non plus une photo prise à la volée

Astrophotographie de Bryan Goff
Astrophotographie de Bryan Goff

Comment augmenter son temps d’exposition sans monture équatoriale ?

Comme vu précédemment, les éléments dans le ciel bougent. Les filés d’étoiles sont la conséquence de cette mobilité. Il y a cependant une bonne nouvelle. Une grande focale permet d’avoir un temps d’exposition plus important qu’un téléobjectif. 

Pour connaître la limite du temps d’exposition possible sans apparition de filé, il faut appliquer la règle des 500 : pour un capteur plein format, divisez 500 par votre focale et vous obtenez le nombre de secondes d’exposition maximum. Par exemple avec un 24 mm vous obtenez : 500/24 =21 secondes. Pour un capteur APS-C il faut utiliser la règle des 350, qui suit la même opération.

Comment faire le point de netteté sur un objet pas assez lumineux ?

Si vous n’arrivez pas effectuer votre mise au point en liveview sur l’objet céleste, je vous recommande l’astuce suivante : faites la mise au point sur un objet lumineux (une lampe torche par exemple) situé à 50-80 mètres de vous.

Le traitement d’une astrophotographie

Ce chapitre pourrait faire l’objet de plusieurs articles, à lui tout seul. Le traitement d’une image en astrophoto est une combinaison de plusieurs techniques et plusieurs logiciels. Les tutoriels vidéos ne manquent pas.

Dans le cadre d’une image de voie lactée ou circumpolaire, des logiciels comme Lightroom, Gimp ou Photoshop sont parfaitement adaptés. Pour une image du ciel nocturne, il faut inclure en amont un pré-traitement de tous les fichiers réalisés. Ces logiciels vont réaliser un parfait assemblage de vos différentes prises de vue. Il existe des logiciels gratuits et payants, spécifiquement dédiés à l’assemblage de prises de vue du ciel nocturne. Tout comme la monture équatoriale, il faudra apprendre à les utiliser.

Astrophotographie de la constellation d'Orion par Harry Collis
Astrophotographie de la constellation d'Orion par Harry Collis

Pour illustrer ce chapitre voici l’explication technique de cette image : 

RAW, Mode BULB, ISO 3200, f/2.8, Canon 5D Mark III (non modifié), Canon 100 mm f/2.8 IS L Macro, Intervallomètre Pixel T6, Monture équatoriale Star Adventurer, trépied Manfrotto MT190XPRO3, Balance des blancs Lumière du jour (5200k, teinte +5 sur 5D Mark III), pas de DOF (Dark, Offset, Flat) Temps de pose : 40 min (60s x 40) + 1 min (6s x 10) pour les zones lumineuses.  » et le traitement en plus au cas où : « *Lightroom : tri et pré-traitement *Deep Sky Stacker : empilement avec Drizzle X2 *Photoshop : soustraction de pollution lumineuse et traitement »

Conclusion

Cet article est un peu long mais le sujet est techniquement très riche. Le but de ce billet était de vous informer sur les caractéristiques d’une astrophotographie (conditions de prise de vue, matériel et contraintes). Si un cliché du ciel profond vous fait encore peur, commencez par la voie lactée et la photo circumpolaire. Les photos du ciel nocturne sont une affaire de patience. Dans ce domaine photographique, il n’y a pas de frontière entre la patience et la passion.

Crédits photo :

© Pierre ROLIN : www.pierrerolin.fr

©Laurent Bastide : www.imagesemotions.fr

© Guillermo Ferla

© Bryan Goff

© Harry Collis

Auteur

Photographe passionné spécialisé dans la macro et proxi photographie créative. Amoureux de la nature et aussi un peu geek sur le matériel photographique 🙂.

5 Commentaires

  1. Bon article. Je fais des photos de la voie lactée avec un D850, un sigma 20mm 1.4. J’aurais aimé avoir plus d’explications concernant le traitement du bruit et les réglages afférents ( bruit ISo on /off ? etc). pour information, j’ai trouvé une zone sans pollution lumineuse dans le Quercy

  2. Pingback: Comprendre et apprendre l’astrophotographie - BonPlanPhoto

  3. Très bon article, en effet la photo du ciel profond est tout à fait possible, il ne faut pas en avoir peur ! 🙂
    Et même en zone polluée, un soir sans Lune et avec un filtre antipollution, les photos d’objets du ciel profond (Orion, M51, …) donnent de très bons résultats.

    Il faudrait peut-être parler également des APN reflex « défiltrés » (car le filtre IR-cut coupe pas mal de rouge sur les reflex non défiltrés !) ainsi que des caméras CCD/CMOS, qui permettent de capter plus de photons et avec moins de bruit qu’un reflex.

    Bon ciel 🙂

  4. Cynthia Gerard Répondre

    Merci Patrick pour ces bons conseils autant sur le plan technique que sur la compréhension de l’environnement photographié.

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