Astrophotographie

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La grande nébuleuse d'Orion est un classique chez les astrophotographes.

L'astrophotographie, souvent appelée simplement astrophoto (AP), est une discipline de l'astronomie et de la photographie qui consiste à photographier des objets célestes.

Histoire[modifier | modifier le code]

La première utilisation de l'astrophotographie est créditée à John William Draper le 23 mars 1840 pour un daguerréotype de la Lune[note 1].

La première photographie stellaire est quant à elle attribuée à Bond et Whipple. Il s'agit également d'un daguerréotype, mais de l'étoile Véga, principale étoile de la constellation de la Lyre. Ce cliché a été réalisé dans la nuit du 16 au 17 juillet 1850 avec la lunette de l'observatoire de l'université Harvard.

Le premier objet du ciel profond photographié est la grande nébuleuse d'Orion, prise le 30 septembre 1880 par Henry Draper, le fils de John William Draper avec un instrument de 28 cm de diamètre sur une plaque photographique au collodion humide.

À la même époque, en Grande-Bretagne, Andrew Ainslie Common réalise aussi une photographie de la nébuleuse le 28 février 1883 dans son observatoire à Ealing, près de Londres. Celle-ci révélera plus de détails que l'œil humain ne put en percevoir. Ce cliché, résultat d'une pose de 60 minutes, a été fait au foyer d'un télescope de type Newton de 91 cm de diamètre et valut à son propriétaire la médaille d'or de la Royal Astronomical Society en 1884[1].

En France, sous l'élan des frères Paul et Prosper Henry, qui avaient déjà réalisé des clichés du ciel à l'aide d'un instrument de leur fabrication, les 56 membres du congrès international d'astronomie tenu à Paris en avril 1887 décident de créer la Carte du Ciel. Cette entreprise, commencée en 1889, impliquera 18 observatoires situés dans le monde entier. En une soixantaine d'années, le projet couvre quasiment tout le ciel. Il prend fin officiellement en 1970.

En 1909, le célèbre télescope de 60 pouces (1,52 m) du mont Wilson est mis en service. Équipé de plaques photographiques révolutionnaires, ces dernières enregistreront des astres 100 fois plus faibles qu'auparavant, mais au prix d'une dizaine d'heures de pose réparties sur plusieurs nuits.

En 1918, un autre télescope de 100 pouces (2,54 m) est installé à côté et ces deux instruments, alors les plus puissants du monde, serviront à prouver que les nébuleuses spirales, comme on les nommaient à l'époque, sont en fait d'autres galaxies et n'appartiennent pas à notre Voie lactée. C'est le célèbre astronome Edwin Hubble en 1924, qui à l'aide de ces mêmes télescopes prouvera ce fait en découvrant des céphéides dans les nébuleuses M31 (la Galaxie d'Andromède), M33 (la Galaxie du Triangle) et NGC 6822 (la Galaxie de Barnard).

En 1949, au Mont Palomar, l'installation de deux télescopes géants pour l'époque révolutionnera une fois de plus la photographie stellaire en offrant des clichés astronomiques d'une précision si grande qu'ils sont encore utilisés de nos jours. Il s'agit du télescope Hale de 5 mètres de diamètre et d'un télescope de Schmidt de 1,22 m de diamètre célèbre pour avoir réalisé le « Sky Atlas » de 1950 à 1958.

Ces clichés étaient réalisés avec les toutes récentes plaques photographiques Kodak 103a, utilisées jusque dans les années 1980. Ces clichés montraient des étoiles 10 fois plus faibles que celles des clichés réalisés au mont Wilson mais avec seulement 30 min de pose.

Malgré tout, depuis les années 1970 et l'invention du capteur CCD par les laboratoires Bell Telephone en 1969, les plaques photographiques disparurent peu à peu des observatoires professionnels pour plusieurs raisons :

  • Absence de réciprocité aux faibles éclairements ;
  • Sensibilité accrue ;
  • Linéarité photométrique ;
  • Facilité de stockage de l'information.

Même si dans les mêmes années, des progrès avaient été faits dans le domaine des émulsions photographiques (hypersensibilisation) et dans les procédés d'amplification de la lumière, les années 1980 ont vu la mort de la photographie dans les observatoires professionnels.
Désormais, les capteurs CCD sont partout et le plus gros capteur CCD (en fait une mosaïque de 12 capteurs CCD élémentaires) est celui équipant le télescope CFHT (Canada France Hawaï Telescope) avec 100 millions de pixels[2].

Dans la course ultime à l'image la plus parfaite, la plus précise et la plus lointaine, il a été décidé de construire un télescope qui serait complètement affranchi des turbulences atmosphériques et des caprices de la météo. Dans cette optique, le Télescope spatial Hubble a été lancé en avril 1990 afin d'étudier les confins de l'univers et d'apporter des réponses aux astronomes sur les galaxies et les quasars lointains.
Muni d'un miroir de 2,40 m de diamètre et opérant hors de l'atmosphère, il est capable d'enregistrer des astres aussi faibles que la magnitude 30 soit 100 fois plus faibles que le 5 m du Mont Palomar en 1949.

Catégories[modifier | modifier le code]

Photographie de la galaxie d'Andromède.
Photographie d'une pleine Lune.

On peut distinguer plusieurs catégories d'astrophotographie :

Photographie du ciel profond (Nébuleuse de l'Amérique du Nord).
Photographie d'une éclipse solaire.

Les trois premières catégories sont généralement en ordre croissant de difficulté de réalisation. Ainsi, photographier la Lune peut se faire avec l'appareil photo seul. La principale difficulté de cette catégorie d'astrophoto est d'éviter la surexposition.

Après la Lune, les planètes sont les objets les plus faciles à repérer et observer. Cependant, en saisir les détails invisibles à l'œil nu est un peu plus difficile. Une mauvaise maîtrise de l'astrophoto planétaire entraîne un disque blanc de la planète en question.

Matériel et techniques[modifier | modifier le code]

Le matériel et les techniques utilisés peuvent varier selon la catégorie d'astrophotos réalisées. L'astrophotographe peut ainsi faire des astrophotographies :

  • Sur trépied
  • Sur monture avec suivi manuel ou motorisé

Selon le matériel utilisé, les techniques vont différer légèrement. Cependant, les grandes lignes demeurent les mêmes pour tout type d'astrophotos :

  • Préparation du matériel (Mise en station),
  • Sélection de l'objet à photographier,
  • Sélection de la technique et du capteur (webcam, appareil photographique numérique, CCD...)
  • Sélection de la focale (grand champ, zoom, télescope, lentille de Barlow...)
    • Sélection du temps des poses (durée en secondes : 30 s, 60 s...)
    • Sélection des filtres
  • La prise de vues
    • Le sujet,
    • Les darks : ce sont les photos prises avec le même temps de pose que les photos du sujet mais avec le cache sur l'objectif. Cela permet de révéler le signal thermique et une partie du bruit numérique.
    • Les flats : en français « plage lumineuse uniforme » (P.L.U.) : ces photos sont réalisées en mode « Priorité Ouverture » sur une surface uniformément éclairée, sans modifier notamment la mise au point. Cela permet de révéler le vignettage et les éventuelles taches dans le train optique.
    • Les offset : ce sont les photos prises avec le temps de pose le plus rapide disponible sur l'appareil photo numérique. Cela permet de révéler le signal de lecture du capteur.
  • Le traitement
    • Prétraitement (organisation, sélection)
    • Traitement (alignement, addition...)
  • Post-traitement (amélioration)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Louis Jacques Mandé Daguerre, inventeur du procédé photographique qui portera son nom, avait fait l'année plus tôt une photographie de la Lune, mais celle-ci n'était qu'une tache floue

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]