Un chemin peu coûteux vers l’Astrophotographie

On me demande parfois de recommander un appareil photo pour me lancer dans l’astrophotographie. Bien sûr, ma première réponse est d’utiliser l’appareil photo et les objectifs que vous avez déjà. Au-delà de cela, il est difficile de recommander une marque et un modèle spécifiques car je n’ai pas tous les appareils photo à ma disposition, et nous sommes bénis (maudits ?) avec un flux continu de caméras nouvelles et améliorées. Voici quelques réflexions.

Chemins Multiples

Tout d’abord, permettez-moi de dire que je prends des astrophotos depuis l’âge des dinosaures (à l’époque du cinéma). Deuxièmement, alors que j’ai utilisé une variété de marques d’appareils photo (Sony, Panasonic, Canon, Pentax, Fuji) pour des voyages et à d’autres fins, mes appareils photo préférés ont été des Nikons pour des prises de vue “sérieuses”. J’ai également quelques caméras d’astrophotographie dédiées en cours d’utilisation.

Mais il y a quelques années, j’ai décidé de faire modifier une caméra “grand public” pour l’astrophotographie. Lorsqu’une caméra est décrite comme modifiée pour l’astrophotographie, cela signifie que la réponse du capteur de la caméra a été étendue plus loin dans l’extrémité rouge du spectre pour capter la raie d’émission hydrogène-alpha (H-alpha) importante sur le plan astronomique. Pour ce faire, retirez / remplacez le filtre de blocage IR, qui coupe un peu l’extrémité rouge foncé du spectre visuel. Alors que les photos de jour normales prises avec un tel appareil photo peuvent être rééquilibrées pour apparaître “normales”, si une reproduction exacte des couleurs standard est nécessaire, une caméra modifiée ne doit pas être utilisée.

Bien qu’il existe des versions spéciales de caméras commerciales produites en usine (p. ex. Nikon D800a et Canon 60D), Ils sont construits en séries limitées et sont probablement épuisés au moment où vous lisez ceci. Ils sont également « derrière » les modèles actuels et plus chers que les modèles standard. Ceux-ci ont cependant l’avantage d’inclure une balance des couleurs de lumière du jour intégrée et des fonctionnalités supplémentaires du micrologiciel astrophoto, telles qu’une capacité d’exposition plus longue.

L’autre option consiste à demander à un revendeur de caméra ou d’équipement d’astronomie tiers de modifier une caméra pour supprimer le filtre IR standard et le remplacer par un filtre qui passe plus de la ligne H-alpha. En fait, le fait qu’un tiers modifie un appareil photo vous donne plus d’options telles que supprimer complètement le filtre IR pour permettre la possibilité de prendre des photos IR (bloquant les longueurs d’onde visibles) ou même des photos UV. 

De plus, les mods tiers permettent de sélectionner un filtre qui laisse passer plus de lumière H-alpha vers le capteur que les modèles astro conçus en usine, qui utilisent des coupures IR plus agressives pour garder les performances de la lumière du jour plus proches des modèles standard. Mais notez que quelle que soit l’option de filtre de remplacement sélectionnée, le filtre doit correspondre au filtre d’usine afin que le point focal ne soit pas modifié, sinon les objectifs standard de cet appareil photo risquent de ne pas se mettre au point.

Mon chemin : Le Canon RP

En tant que tireur Nikon de longue date et ayant construit une collection d’objectifs à monture F, il aurait été logique de sélectionner un boîtier Nikon modifié. Cependant, j’ai profité de cette occasion pour expérimenter également l’expérience du corps de l’appareil photo sans miroir. En fait, j’ai fait un retournement complet à 180 degrés et je suis allé avec un Canon RP corps (26 mégapixels, plein format, sans miroir). Pourquoi? Une réponse est que cette caméra n’était pas destinée à remplacer l’une de mes caméras d’utilisation “normale”. 

Je voulais faire modifier un appareil photo pour l’astrophotographie sensible au rouge, et en choisissant un boîtier sans miroir, je pouvais obtenir un adaptateur d’objectif à monture Nikon F, le rendant entièrement compatible avec mes objectifs et télescopes existants. De plus, l’épaisseur de l’adaptateur d’objectif m’a permis d’obtenir (importé du Japon), un adaptateur qui permet l’insertion de filtres (58mm, filetés) ainsi qu’une bague conique à 3 points qui permet de faire pivoter librement la caméra et de la verrouiller dans n’importe quelle orientation de cadrage. D’autres marques d’adaptateurs sont ensuite devenues disponibles, ce qui permet de monter les filtres dans des tiroirs à filtres et de les échanger facilement et rapidement. Pour mon usage, j’ai trouvé que la nécessité d’échanger rapidement des filtres n’était pas importante.

Bien sûr, une préoccupation importante était le coût du corps de la caméra. Le fait que quelqu’un modifie un boîtier de caméra annulera certainement la garantie et la rendra peut-être irrémédiable aux yeux d’une usine de réparation autorisée. Le Canon RP se vend actuellement pour environ 1000 $, ce qui est une bonne valeur pour un appareil photo sans miroir plein cadre (à mon avis), et assez bon marché pour une “expérience.”

Filtres Astronomiques

Pourquoi les filtres échangeables sont-ils un point important? Pour la plupart des astrophotographes, la pollution lumineuse est un problème, de sorte que de meilleurs résultats peuvent être obtenus en utilisant filtres astronomiques spéciaux dans le chemin optique. Ceux-ci ne sont pas à faible coût, mais pour la plupart des astrophotographes, devraient être considérés comme des articles “incontournables”. Pour ma situation, ma configuration de prise de vue en astrophotographie par défaut comprend un filtre de pollution lumineuse, conçu pour bloquer sélectivement les bandes où les sources de pollution lumineuse contribuent beaucoup d’interférences. Ce sont les bandes d’émission importantes que l’on trouve dans les lampes fluorescentes, les lampes à vapeur de mercure et les lampes au sodium couramment utilisées en extérieur. La source naturelle de « pollution lumineuse » provenant de l’oxygène de haute altitude est également filtrée par le filtre IDAS que j’utilise. Malgré le passe-bande compliqué de ce filtre spécialisé, il parvient à maintenir un équilibre des couleurs qui ne nécessite pas beaucoup d’ajustements de post-traitement.

Filtre à Double Bande Étroite

Malheureusement (pour les astronomes), les lumières facilement bloquées sont remplacées par des lumières LED, qui sont plus larges et plus difficiles à bloquer sélectivement. Dans ce cas, pour de nombreux objets astronomiques, le problème peut être attaqué dans une direction différente: utilisez des filtres qui bloquent tout sauf la lumière des cibles astronomiques. Cela fonctionne pour de nombreux objets de nébulosité du ciel profond, des cibles qui brillent à la lumière de l’hydrogène ionisé (H-alpha) et de l’oxygène (OIII). Ceux-ci sont souvent appelés filtres à double bande étroite, car ils ont des passages de bande étroits à H-alpha (rouge profond) et OIII (bleu-vert) et fonctionnent bien avec les appareils photo sans miroir et reflex numériques avec capteurs de couleur pour donner un équilibre des couleurs relativement naturel (important pour les étoiles) tout en améliorant le contraste de la nébulosité cible.

Filtre à bande étroite simple (H-alpha)

Bien qu’on puisse affirmer qu’un filtre H-alpha à bande étroite est gaspillé sur une caméra à matrice couleur puisque seuls les pixels rouges du capteur sont utilisés, j’ai également expérimenté un filtre H-alpha à bande (très) étroite. Ceci isole la lumière H-alpha de la nébulosité d’émission, qui se trouve à l’extrémité rouge du spectre visible. Cette lumière est moins diffusée dans notre atmosphère que la lumière de l’extrémité bleue du spectre et est donc moins affectée par la pollution lumineuse d’origine humaine et même le clair de lune. Le résultat net est que même au clair de lune, même des cibles extrêmement sombres peuvent être imagées avec succès.

Dans l’image ci-dessus (pleine lune superposée pour l’échelle), les restes d’une explosion de supernova survenue il y a 40 000 ans peuvent être vus bien qu’ils aient été imagés alors qu’une Lune à moitié illuminée était à 83 degrés dans le ciel. L’apparence réelle de la nébulosité dans l’image est rouge pur (tout comme les étoiles filtrées) comme on pourrait s’y attendre pour H-alpha, mais a été convertie en une image monochrome pour la présentation afin qu’elle soit plus facilement visible sur un écran.

L’image ci-dessus montre la région autour de l’étoile de la ceinture d’Orion Alnitak, y compris la Tête de cheval et les nébuleuses de flammes. Cette image a été prise avec la Lune dans le ciel, à 73 degrés, cinq jours avant la phase de pleine Lune.

Pourquoi Ne Pas choisir une « Vraie » Caméra Astronomique ?

Les astrophotographes expérimentés peuvent se demander pourquoi je ne suis pas simplement allé avec une “vraie” caméra astronomique. Après tout, ils ont l’avantage d’un refroidissement actif, ce qui réduit considérablement le bruit. De plus, de véritables caméras monochromes sont disponibles, qui ont une meilleure résolution car les pixels ne sont pas divisés entre les filtres R, G et B.

Ma raison est que les caméras astronomiques ont invariablement besoin d’un ordinateur externe pour les faire fonctionner. En règle générale, il s’agit d’un ordinateur portable traditionnel (généralement Windows) et de toutes les complications associées à la configuration d’un ordinateur. Bien que cela ne soit pas si important dans un environnement d’observatoire, le besoin d’apporter un ordinateur ajoute beaucoup de poids supplémentaire, de complications et réduit la fiabilité des configurations portables. Il est vrai que de très petits ordinateurs (par exemple Raspberry Pi) sont disponibles, il faut encore au moins une autre tablette ou un téléphone pour contrôler l’ordinateur avec un câblage réseau ou un réseau WiFi correctement configuré. Et bien que le refroidissement supplémentaire et la réduction du bruit seraient bien, les caméras modernes ont de très bonnes performances tant que vous n’avez pas à photographier dans des endroits extrêmement chauds.

Une caméra d’astronomie monochrome fournirait en effet une meilleure résolution et sensibilité pour la même taille de capteur, mais pour les prises de vue en couleur, des filtres supplémentaires (et des expositions) sont nécessaires, ainsi que la complication d’une roue de filtre pour au moins les filtres R, G et B et un logiciel supplémentaire pour contrôler le séquençage des filtres. Ajoutez la possibilité frustrante de n’obtenir que 2 des 3 couleurs nécessaires avant d’être interrompu par des nuages, et mon plaisir de l’astrophotographie commence à maigrir.

Un autre facteur qui ne peut être ignoré est le fait qu’un appareil photo plein format comme le Canon RP est beaucoup moins cher (même après modification) qu’un appareil photo d’astronomie plein format, surtout si un ordinateur et / ou une tablette supplémentaires n’est pas déjà à portée de main pour supporter l’appareil photo.

L’Expérience Canon RP

Alors, comment le Canon RP a-t-il fonctionné pour moi? La réponse courte est que j’en suis très content, d’autant plus que je l’utilise simplement pour l’astrophotographie. Comme prévu, l’interface utilisateur de la caméra a été légèrement ajustée, mais ce n’était rien à quoi je ne m’attendais pas. J’ai pu rapidement en arriver à l’utiliser dans l’obscurité avec les fonctionnalités limitées dont j’avais besoin pour l’astrophotographie.

J’ai facilement pu trouver un adaptateur secteur pour remplacer la batterie plutôt petite, ce qui me permettait de courir toute la nuit sans me soucier de perdre des images en raison d’une batterie morte ou de m’inquiéter de la surchauffe de l’appareil photo car la batterie s’était réchauffée avec une utilisation intensive.

Avec l’ajout d’un intervalomètre programmable externe, je peux régler et oublier aussi longtemps que ma monture de télescope permettra la prise de vue. De plus, en mode Ampoule, l’écran de l’appareil photo affiche le temps d’exposition écoulé sur l’écran arrière. Même sans l’intervalomètre, le Canon RP peut filmer des images continues (jusqu’à 30 secondes), ce qui le rend également adapté aux films en time-lapse nocturnes (par exemple, des séquences de météores).

Bien que je préfère le “vrai” viseur optique d’un reflex numérique, le viseur de l’appareil photo n’est pas aussi important pour mon utilisation en astrophotographie tant que l’appareil photo dispose d’une vue en direct LCD arrière décente. La vue sur l’écran LCD arrière du Canon RP est adéquate pour la mise au point, bien que j’aimerais encore mieux que la vue agrandie fournisse au moins deux fois plus de grossissement pour assurer une mise au point parfaite.

J’avais entendu certains utilisateurs d’appareils photo Canon se plaindre de modèles de bandes fixes lors de longues expositions, mais dans mon utilisation (jusqu’à 10 minutes), je n’ai eu aucun problème de bandes ou de bruit aléatoire excessif. La plage ISO élevée (jusqu’à 40 000) est idéale pour prendre des photos à cadrage rapide. Je recule généralement à 1 600 ISO pour les images réelles.

Conclusion

En utilisant le Canon RP la caméra sans miroir a été une “expérience” d’astrophotographie réussie pour moi. C’était un moyen flexible, peu coûteux, fiable et (le plus important) peu frustrant de faire de l’astrophotographie dans le ciel profond. Ce serait probablement la même expérience avec n’importe quel appareil photo sans miroir moderne et devrait fournir un excellent moyen de commencer si vous ne disposez pas déjà d’un appareil photo optimisé pour l’astrophoto.