Astrophotographie

La monture équatoriale

Elle est très utile (pour ne pas dire indispensable) pour les observations astronomiques. Elle est composée de 2 axes de rotation qui entrent dans la constitution d'une monture que sont l’axe de déclinaison et l’axe d’ascension droite.

L’ascension droite se trouve dans l’alignement parfait du pôle Nord du ciel, ce qui fait que sa position reste toujours parallèle à celle de l’axe de rotation de la Terre. L’axe de déclinaison quant à lui se trouve juste à la verticale, à 90° par rapport à l’axe de rotation.

La déclinaison désigne l’altitude du corps céleste au-dessus de l’équateur du ciel, et cette valeur peut aller jusqu’à 90°. Quant à l’ascension droite, elle représente l’angle de votre objet céleste qui varie en fonction du temps. Il est donc exprimé en heures, en minutes et en secondes.

Lorsque ma lunette est installé sur ma monture équatoriale et qu’elle est dans l'alignement avec l’étoile Polaire, il ne me reste qu’à pointer ma cible. Facile me direz vous ! Avec la rotation de la Terre, il me suffira de suivre le mouvement en procédant au réglage fin de l’ascension droite, afin que l’objet pointé reste dans mon champ visuel. Cela nécessite de rester constamment derrière l'oculaire pour vérifier si l'objet visé est toujours là...

En Astrophoto, l’utilisation d'une monture équatoriale motorisée facilite les choses. En effet dans ce cas-là, il n’est même plus nécessaire de compenser les écarts créés par le mouvement de rotation de la Terre de façon manuelle : les moteurs prennent le relais pour vous.

La lunette Astronomique

C'est un instrument optique permettant d’observer des objets. Pour concentrer les différents faisceaux de lumière, la lunette astronomique se compose de lentilles afin de dévier la trajectoire de la lumière. Ce phénomène de déviation est appelé « réfraction ».

La lunette astronomique oriente les faisceaux lumineux en un point unique (point focale). Pour cela, elle est composée de 2 éléments situés de chaque côté d’un tube fermé.

L'objectif ; Il collecte et réfracte les faisceaux de lumière pour constituer l’image observée. Il se situe à l’entrée du tube pour permettre de viser l’objet que l'on souhaite observer.

L’oculaire ; Il projette l’image de l’astre à l’infini et permet ainsi de faciliter l’observation en effectuant un grossissement de l’image tel le principe de la loupe.

Le paramètre le plus important à prendre en compte lors de l’achat d’une lunette astronomique est le choix du diamètre de l’objectif. C’est lui qui définit l’ouverture de l’instrument optique et donc sa capacité à collecter un maximum de lumière. Plus la focale de l’objectif sera importante, plus la lumière sera collectée et plus il sera facile de voir les images lointaines.

Pour ma part, après de nombreuses années à avoir observé dans un gros télescope (355mm) lourd et encombrant , j'ai opté pour une solution nomade plus légère avec une lunette Triplet Apochromatique de 80mm de diamètre et 480mm de focale.

Le saviez-vous ?

Galilée va construire et utiliser à partir de 1609 ses premières lunettes astronomiques pour observer le ciel : d'abord la Lune, puis les étoiles et enfin les planètes.

L'imageur

Pour prendre une photo du ciel profond, on peut utiliser un réflex que l'on connecte directement à la lunette à l'aide du bague d'adaptation.

Le réflex (de manière générale) reste idéal pour débuter, mais il n'est pas assez sensible en standard. Quand on réalise des photographies en faible luminosité, la qualité des images est mauvaise. Elles sont dégradées par le "bruit" de lecture généré par le capteur CCD.

Il convient alors de s'orienter vers une caméra dédiée pour l'Astronomie. Ce sont des caméras équipées d'un capteur (couleur ou noir et blanc), très sensibles, peu bruitées et refroidies (env - 30°).

L'ennemi de l'astrophotographe est le "bruit". Pour le diminuer, la technique employée en astrophotographie est toujours la même : on accumule des poses dites "unitaires", d'une durée plus ou moins longue, qui sont ensuite additionnées sur ordinateur pour simuler une pose d'une durée plus importante et moins bruitée.

Contrairement aux planètes de notre système solaire, les objets du ciel profond sont très peu brillants. Pour les photographier, il faut cumuler de longues heures de poses.

Vous l'aurez compris, cette discipline exige du matériel spécifique, de la patience et beaucoup, beaucoup d'apprentissage.

Le pilotage

J'utilise une monture "Goto" dont le principe est de pointer automatiquement l'objet souhaité grâce à une liste d'objets astronomiques intégrée à un logiciel qui pilote l'instrument. Le système dirige les moteurs de la monture permettant le pointage du sujet recherché. Pour l'observation visuelle cela reste idéal ; Pour l'astrophotographie, cela se complique un peu plus car il faut une mise en station très précise et un suivi des axes aux petits oignons. J'en ai passé des nuits froides d'hiver à me geler pour m'assurer que tout était ok...

Mais ça c'était avant !, depuis cette année, j'ai opté pour un micro-ordinateur basé sur un Raspberry Pi4 contrôlé par Wifi via une application smartphone/tablette permettant de gérer l'ensemble de mon setup d'astro-photographie. Il est équipé d'un hub USB (pour la connexion de la caméra et du support de stockage) et d'une gestion électrique intégrée 12v qui me permet d'y connecter ma monture et divers accessoires .

Désormais je pilote ma monture depuis chez moi au chaud et mes acquisitions se font pendant que je dors (grâce à la programmation) ce qui change tout de même la vie (les puristes vont me haïr ).

Le prétraitement des images

En astrophotographie, le but du prétraitement est de créer une image possédant le moins de défauts possible (bruit, défauts optiques,…) à partir d’une série de photos identiques. Sans trop entrer dans les détails (la réalité est plus complexe), en empilant les images, vous allez simuler une pose plus longue, donc avec plus de signal et moins de bruit. Avec 10 images de 60 secondes, vous aurez un résultat similaire à une pose de 10 minutes. Il sera même meilleur car la pollution lumineuse se verra moins. Cette image sera alors utilisée pour réaliser les retouches esthétiques finales (couleurs, netteté, etc…).

De nombreux logiciels de traitement astro existent sur le marché, certains sont payants et d’autres libres de droits.

Pour ma part j'utilise Siril, il s’agit d’un logiciel libre et multi-plateforme qui réalise toutes les opérations de prétraitement.

Je ne rentrerai pas ici dans le détail des multiples aspects du traitement d'une image astronomique, sachez tout de même que ce traitement représente environ 40% du résultat final.

 

Voici un exemple de traitement sur la nébuleuse d'Orion ; 10 images de 120" + 18 images de 300"

Image brute (en haut), empilement de 28 images (à gauche), image finale avec retouches (à droite)

Mes clichés Astro

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