Tuto Astrophotographie : réaliser vos premières photos du Ciel Profond

Cet article a été rédigé par Alexis, astronome et astrophotographe passionné. Encore merci à toi Alexis pour ce super article ! 🙂

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Voici le 3ème et dernier post de la série d’Alexis sur l’astrophotographie.

Pour rappel, dans le premier article nous avons vu les bases de la photographie.
Dans le second, Alexis vous apprenait à réaliser de superbes clichés de Voie lactée ou des filés d’étoiles.

Dans ce dernier article, vous allez apprendre à photographier le ciel profond.

Eh oui, à la fin de cet article vous saurez comment prendre vos propres photos de galaxies, de nébuleuses, ou encore d’amas d’étoiles !

Allons-y, c’est parti.

Qu’est-ce que l’astrophotographie du ciel profond ?

L’astrophotographie du ciel profond (ou astrophotographie scientifique) désigne des photos qui permettent d’imager les objets du ciel profond afin d’en faire ressortir les formes et les couleurs comme elles sont réellement.

Les scientifiques se servent par exemple de ces photos pour savoir de quoi sont composés les objets du ciel profond, d’en connaître leurs dimensions, leur éloignement et leur histoire.

Mais l’astrophotographie est aussi pratiquée par des amateurs passionnés qui rêvent simplement de photographier eux-mêmes les merveilles célestes.

Matériel nécessaire pour l’astrophotographie

Pour ce type de photo, on va chercher à avoir la plus longue focale possible de manière à avoir un zoom assez puissant pour capter le signal d’objets petits et peu lumineux.

Pour ma part, j’utilise une petite monture de voyage, la Star Adventurer de chez Skywatcher.

Niveau photo, j’utilise un objectif 70-300 mm sur un APS-C.

C’est parfait pour commencer et se faire la main.

Au début, je pensais que j’allais être limité au niveau des objets à photographier, à cause de la longueur restreinte de la focale de mon objectif. Mais je me suis rendu compte qu’il y a beaucoup de choses à photographier, même avec des focales limitées.

La plupart du temps, les astrophotographes utilisent des télescopes comme objectifs, qu’ils fixent à leur appareil photo à l’aide d’une bague d’adaptation. Le tout repose sur une monture qui permet à l’ensemble de suivre le mouvement du ciel.

Plus le tube est gros et plus la monture doit être robuste pour pouvoir supporter le poids du matériel, sans impacter le suivi stellaire.

Comme les objets que l’on cherche à imager sont très loin et donc peu lumineux, il faut des temps de pose extrêmement longs.

En effet, plus le temps de pose est long, plus il y a de signal qui frappe notre capteur et plus on obtient d’information d’exposition.

Mais bien entendu, on ne veut pas avoir le filé d’étoiles.

Pour éviter ça, il faut donc utiliser une monture équatoriale motorisée. C’est une monture que l’on aligne avec l’axe de rotation de la Terre, et dont la motorisation va suivre automatiquement le mouvement du ciel à la même vitesse qu’il se déplace.

Le système GOTO fonctionne sur le même principe, mais permet en plus d’aligner le tube optique avec d’autres étoiles pour un suivi très précis d’un objet stellaire. Le système GOTO possède plus de 30 000 positions d’objets stellaires différents. 

Bien choisir votre matériel

En ce qui concerne le matériel, il faut savoir que ce type d’astrophoto coûte très cher :
Si vous n’avez absolument rien comme matériel, que ce soit APN, monture, tube ou objectif, l’investissement minimum sera de 1000€.

Soyez aussi conscient que meilleur sera votre matériel, meilleures seront vos photos finales.

Mais les prix grimpent vite. Alors réfléchissez bien, renseignez-vous sur le matériel avant d’investir, que ce soit pour le tube optique, la monture ou l’appareil photo.

Mesurez bien vos besoins, vous devez savoir exactement ce que vous achetez avant de l’acheter.

Moi par exemple, j’ai acheté une petite monture car elle n’était pas chère, polyvalente, facile à transporter et facile d’utilisation. Je ne savais pas à l’avance si l’astrophoto me plairait donc j’ai préféré peu investir.

C’est à vous maintenant de voir ce que vous avez envie de faire en astrophotographie et de voir en fonction de votre budget ce qui et envisageable ou pas, mais je n’ai pas de setup type à vous conseiller.

Préparation

Ensuite, une fois que vous serez équipés, prenez le temps d’apprendre à vous servir de votre matériel.
Lisez les modes d’emploi.

Montez-le une première fois chez vous, au calme pour voir s’il ne vous manque rien, testez tout ce que vous pouvez avant de sortir et réglez les problèmes avant de sortir. Il existe de bons sites internet et des groupes Facebook pour trouver les réponses à vos questions.

De plus, d’autres articles / vidéos seront réalisées sur ce sujet sur le blog, abonnez-vous à nos emails (si ce n’est pas déjà fait) pour ne pas les louper. 

Essayez d’anticiper les problèmes avant qu’ils n’arrivent sur le terrain. Ne soyez pas trop impatient de faire vos premières photos car la mise en station, l’alignement sur les étoiles, les réglages photo, prennent énormément de temps au début.

Mieux vous serez préparé et moins vous risquez de rentrer bredouille ou frustré. 

Comme lorsque vous aurez fait plus d’une heure de route pour avoir un ciel pur et une belle photo, pour vous rendre compte une fois sur place que vous avez oublié chez vous, une batterie, une carte mémoire, un contrepoids ou un adaptateur, quand tout le matériel est monté… !
(Oui, vous l’avez compris, je parle d’expérience.)

Mise en place

Commencez par monter votre matériel, puis alignez la monture avec l’axe de rotation de la Terre grâce à l’étoile polaire.

Selon la monture que vous utilisez, il est possible que vous ayez à la calibrer et à l’aligner avec des grosses étoiles pour que votre suivi du ciel soit juste.Com

Il s’agit alors de faire comprendre à l’ordinateur de la monture où vous vous situez sur la Terre, en rentrant la latitude et la longitude, le fuseau horaire, l’heure d’hiver ou d’été selon la saison, etc.

Pour plus d’informations, n’hésitez pas à consulter l’article concernant la mise en station.

Réglages pour l’astrophoto

Une fois que le matériel est en place, que le GOTO est calibré, il est temps de faire les réglages.

Commencez d’abord par mettre votre appareil au format RAW.

Ouverture

L’ouverture dépend de votre matériel.

Si vous utilisez un télescope, l’ouverture correspond au diamètre de votre tube. Elle ne bougera donc jamais (à moins que vous changiez de télescope).

Si vous utilisez un objectif et que celui-ci n’est pas traité contre les aberrations chromatiques, je vous conseille de fermer le diaphragme d’un ou deux stops.

Les aberrations chromatiques correspondent à une déformation de la lumière lors du passage dans un matériel optique.

Elles se caractérisent par des franges de couleurs disgracieuses qui apparaissent dans une image lors de forts contrastes.

Si votre objectif est traité, alors vous pouvez ouvrir le plus possible, en faisant attention de ne pas perdre en piqué.

Vous pouvez vous permettre de baisser un peu la sensibilité ISO pour limiter le bruit sur vos images. Vous ne perdrez pas d’informations d’exposition puisque les temps de pose sont beaucoup plus longs.

Temps de pose

Pour le réglage du temps de pose, il faudra mettre sur votre appareil le mode BULB, et utiliser votre intervalomètre : il va vous permettre de gérer le temps de pose et l’intervalle entre chaque photo.

Le temps de pose sera en fonction de votre mise en station et du calibrage de votre matériel. Faites les le plus sérieusement possible pour mettre des temps de pose le plus long possible. Et donc rentabiliser votre soirée.

Faites des tests : commencez par des poses d’une minute puis augmentez progressivement.

Si vous n’avez pas de filé d’étoiles c’est que votre temps de pose est bon et que vous pouvez potentiellement l’augmenter un peu plus.

Sur ce point il n’y a pas de secret, il faut faire des tests.

Une fois que vous pensez avoir trouvé le temps optimal, faites une petite série de cinq ou six photos pour vérifier. Si la série ne comporte pas de photo avec du filé d’étoiles c’est que vous avez trouvé le bon temps de pose.

En revanche, si une ou plusieurs ont du filé c’est que le temps est trop long et qu’il faut le réduire un peu.

Si le filé n’est pas régulier, qu’il à une forme de virgule, ou qu’il est un coup à droite, un coup à gauche, c’est que quelque chose ne va pas dans votre installation : un élément est mal fixé ou mal monté…

Si le problème persiste même après avoir tout vérifié, le problème vient peut-être de la monture. Dans ce cas, contactez le service après-vente du magasin où vous l’avez acheté.

Prises de vue

Une fois que vos réglages sont bons, prenez un maximum de photos.

Pendant ce temps vous pouvez observez le ciel, regarder un film, lire un bouquin… Jeter un œil de temps en temps, voir si tout va bien.

Vérifier régulièrement :

• La mise au point
• Qu’aucun filé d’étoiles n’est apparu
• L’état de la batterie
• La place restante sur votre carte mémoire

Vérifiez également tout ce qui pourrait gâcher du temps de pose.

En effet, plus vous aurez du temps de pose, meilleure sera votre photo finale.

Sachez que l’empilement permet aussi de multiplier le signal reçu par le capteur. Donc trois photos de trente secondes représentent au final une pose d’une minute trente.
Plus vous aurez de clichés, plus vous aurez du signal.

Les photos que vous venez de prendre sont appelées lights ou brutes.

Vous allez les améliorer lors du post-traitement avec les D.O.F (on voit ça juste après).

Gérer le bruit

Un des problèmes principal que l’on a avec ce genre de photo, c’est que les images sont très bruitées.

Il existe deux types de bruit : le bruit thermique, qui vient du capteur numérique qui a tendance à chauffer lors des longues poses.

Et le bruit de lecture qui vient de l’appareil photo qui, en inscrivant les données des photos sur la carte mémoire, écrit des informations supplémentaires erronées.

D’autres défauts dus aux poussières ou autres peuvent également apparaître.

Les D.O.F

Tous ces problèmes sont supprimés lors du post-traitement grâce à plusieurs séries de photos appelées D.O.F.

D.O.F signifie :

• Darks
• Offsets
• Flats

Ce sont des photos spéciales qui vous serviront lors du traitement et de l’empilement et qui amélioreront votre résultat final.

Darks

Les Darks servent à supprimer le bruit thermique.

Ils ont le même temps de pose, la même mise au point, la même ouverture, la même sensibilité ISO et la même température ambiante que les lights.
De manière à avoir le même bruit thermique.

Ça permettra au logiciel de le mettre en évidence, et de le supprimer des lights.

Ils sont faits dans le noir complet ou plus couramment avec le capuchon du tube ou de l’objectif. 

Offsets

Les Offsets (ou B.I.A.S) permettent de retirer le bruit de lecture des photos.

Ils sont généralement faits après les Darks car ils se font aussi dans le noir total ou avec le capuchon.

Ce sont les mêmes réglages et même température ambiante que les Darks, sauf que le temps de pose sera le plus court possible, la vitesse d’obturation la plus rapide possible, de manière à n’avoir que le bruit de lecture.

Les meilleures Offsets que vous pourriez faire c’est avec un temps de pose nul pour n’avoir que le bruit de lecture et aucun bruit thermique.

Mais c’est impossible, c’est pour cela que l’on met le temps de pose le plus court du boitier.

Flats

Les Flats vont servir à mettre en valeur les défauts de l’optique qui a été utilisée lors du shooting et à les supprimer.

On pourra alors supprimer des défauts comme :

• Le vignetage (angles de l’image sombres dû au fait que le sténopé est rond et le capteur rectangulaire)
• Les éventuelles poussières ou micro-rayures sur la lentille
• Etc

Les Flats peuvent se faire plus tard, sur une surface totalement unie, comme un écran blanc sur un ordinateur ou un smartphone par exemple.

Personnellement, j’ouvre une page web sans connexion internet et je tape dans la barre de recherche « about : blank ». Cela va générer un écran blanc que j’installe bien droit pour une surface unie devant mon objectif.

Les réglages des flats sont moins contraignants que ceux des Darks ou des Offsets.

Utilisez la même sensibilité ISO que les lights et la même ouverture.

Vous trouverez la bonne vitesse d’obturation en exposant les Flats au tiers droit sur l’histogramme, car les capteurs captent plus d’informations dans les hautes lumières (donc à droite) que dans les ombres.

Pour mettre en valeur au maximum les défauts de l’optique il faut de bonnes informations d’exposition.

Combien faire de D.O.F ?

Pour savoir combien de D.O.F vous devez faire, comptez un tiers du temps de pose totale des lights pour faire vos Darks.
Puis compter le nombre de Darks que vous avez et faites autant de Flats et d’Offsets que vous avez de Darks.

Donc si j’ai shooté 3 heures, à raison de 2 minutes de temps de pose par lights, ça me fait 90 lights.
Si je divise par 3 le temps total ça me fait 60 minutes de Darks, donc 30 fichiers Darks.
Je ferai alors 30 Offsets et 30 Flats.

Maintenant que vous avez toutes vos photos (brutes et D.O.F) dans la boîte vous pouvez passer au post-traitement !

Post-traitement d’une astrophotographie

Logiciel de Stacking

Il existe plusieurs logiciels de stacking (ou empilement) gratuits comme Deep Sky Stacker (DSS) ou SIRIL.

Pour ma part j’utilise SIRIL, car je trouve que les résultats sont meilleurs qu’avec DSS et qu’il offre une plus grande possibilité dans le traitement.
En revanche, il est plus compliqué à utiliser que Deep Sky Stacker.

Si vous préférez quelque chose de plus qualitatif vous pouvez utiliser PixInsight qui coûte un peu plus de 200 euros mais qui est très complet.

Le logiciel d’empilement va superposer et fusionner tous les lights sur les mêmes étoiles et générer un fichier nommé « master-lights ».

Il va ensuite générer un fichier « master-darks » avec tous les darks, un fichier « master-offset » avec tous les offsets et un fichier « master-flats » avec tous les flats.

Avec les « masters-D.O.F » il va supprimer les défauts sur le « master-light » pour sortir un fichier brut (.FIT ou .TIFF).

Il faudra ensuite retoucher ce fichier avec un logiciel de traitement d’image comme RawTherapy, Lightroom, The GIMP, Photoshop…

Si le logiciel de stacking vous rebute au premier abord, ne vous inquiétez pas, il existe beaucoup de tutoriels sur internet qui vous apprendront à l’utiliser.

Conclusion

Eh voilà, c’est ici que s’achève cet article.

Pour résumer tout ce que nous venons de voir dans ces 3 articles sur l’astrophotographie :

Lorsque l’on veut photographier le ciel nocturne, il faut des temps d’exposition très longs afin de capter le peu de lumière disponible.

Ces poses longues, caractéristiques de l’astrophoto, permettent des effets artistiques comme le filé d’étoiles dans le circumpolaire, mais posent aussi un certains nombre de problèmes, comme la gestion du bruit.

L’astrophotographie est un domaine exigeant. Que ce soit en terme de matériel nécessaire (et donc de budget), mais aussi de technique.
Vous devez bien connaître votre télescope ainsi que votre appareil photo.

Mais la récompense est à la hauteur des investissement (en temps et en argent).

C’est pour ça que, pour moi, l’astrophotographie est une pratique passionnante, glorifiante et… très addictive.

Il ne vous reste maintenant plus qu’à vous lancer !