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Le petit setup d’astro photographie

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Aujourd’hui, après de nombreux tâtonnements, j’ai stabilisé mon setup d’astronomie. Je ne dirais pas qu’il s’agit d’une solution idéale mais c’est un bon compromis entre poids, budget et performance.

Il s’agit d’un setup qui ne sert qu’à la photographie astronomique du ciel profond c’est à dire les nébuleuses, les galaxies et les amas d’étoiles. Ne disposant pas de lieu d’observation fixe, un de mes critères de choix a été la transportabilité du matériel et sa mise en station rapide.

Parlons de la monture tout d’abord. Une monture équatoriale est l’équipement qui supporte l’instrument optique et qui permet de l’orienter vers un objet comme de compenser la rotation de la Terre. Pour l’astro photographie il doit être motorisé et d’une grande précision pour pouvoir réaliser des pauses longues. Car les étoiles donnent l’impression de tourner dans le ciel, comme le soleil. L’équipement en question est lourd, capable de porter plusieurs kilogrammes de matériel.

J’ai opté pour la monture ZWO AM5 qui ne pèse que 5.5 kg et se transporte dans une petite valise. Une monture harmonique capable de supporter 13 kg d’équipement, soit un peu plus de 8 pour l’astro photo (il faut toujours appliquer la règle des 2/3 par rapport aux spécifications constructeur, c’est comme pour l’autonomie des voitures électriques). Par comparaison j’ai également une monture AVX qui pèse 21 kg sans le contrepoids (5 kg) et le trepied (8 kg) et qui possède la même capacité de charge.

Pourquoi avoir choisi une monture possédant une telle capacité de charge ? Car j’utilise également un télescope Celestron 8 parfait pour le planétaire que je peux monter dessus et qui lui pèse 6 kg sans les accessoires. Autant pouvoir utiliser la monture pour plusieurs usages.

Le principal défaut de l’AM5 est son prix dissuasif : un peu plus de 2500 euros.

Pour poser la monture sur le sol, il faut un trépied stable. Et ceux-ci sont également assez lourds à moins d’en choisir fabriquée avec des matériaux composites comme la fibre de carbone.

Avec la monture ZWO j’ai pris naturellement le trépied en fibre de carbone ZWO TC40 qui ne pèse que 2.3 kg mais qui coute la bagatelle de 375 euros. La légèreté a un prix.

Pour ce qui est des instruments, il en existe de multiples. Des lunettes et des télescopes avec des systèmes optiques très divers, fait pour l’observation planétaire, pour le ciel profond et surtout pour toutes les bourses. Les télescopes Dobson ne sont pas cher mais encombrants et pas vraiment prévu pour la photographie, les Schmitt Cassegrain sont plus compacts mais peu lumineux, les lunettes sont relativement abordables mais pour la photographie il faut viser les optiques apochromatiques pour corriger les défauts des lentilles et c’est plus cher évidement.

Je voulais une lunette apochromatique de petite focale pour obtenir un grand champ et beaucoup de lumière. Le diamètre de la lentille détermine les détails que l’on pourra observer, la longueur du tube ou focale, le grossissement et le F/D la lumière reçue. La Skywatcher 72ED s’est imposée par son prix et ses qualités optiques acceptables. 420 mm de focale, 72 mm de diamètre, un F/D 5.8 et moins de 2 kg. Elle est vendue à moins de 400 euros.

Bien entendu j’ai ajouté un réducteur de focale 0.85x SkyWatcher 0420 pour arriver à un F/D 4.9 car en astronomie la lumière c’est la vie (plus la valeur est petite, plus c’est lumineux). Le petit accessoire se vend plus de 250 euros quand même.

Pour la photographie, après avoir utilisé un appareil photo vissé à l’arrière de l’instrument, je suis passé à la caméra. L’appareil photo filtre certaines fréquences comme l’infrarouge pour reproduire ce que perçoit nos yeux. Les caméras astro ne filtrent rien ce qui les rend beaucoup plus sensibles aux faibles luminosités.

J’ai acheté une ZWO 533MC Pro. C’est à dire une caméra couleur avec un capteur carré d’environ 3000 pixels de coté. Le choix a été guidé par son prix et ses performances. 1000 euros tout de même ! Un prix assez élevé mais les caméras sont très cher.

Si une monture équatoriale sait compenser le mouvement de la terre, elle n’est pas parfaite. Et pour de longues expositions, il est nécessaire de suivre parfaitement le mouvement du ciel. Cela peut se faire grâce à une lunette couplée à une petite caméra qui avec l’aide d’un ordinateur va suivre le mouvement d’une étoile et donner des instructions à la monture pour corriger les petites erreurs.

Je fais le guidage à l’aide d’une seconde caméra monochrome. Une petite caméra ASI 120 mini couplée à une lunette guide 30/120. Un équipement indispensable pour réaliser des poses de plusieurs minutes avec la monture. Comptez 300 euros l’ensemble.

Pour gérer tout ce petit monde il faut un ordinateur. N’ayant pas de portable j’ai opté pour la facilité, un Asiair Plus, petit ordinateur qui permet de piloter la monture, gérer les caméras, le suivi, la mise en station, l’empilement des images et la visualisation via une tablette ou un smartphone. Un petit PC à presque 400 euros.

Il ne faut pas oublier la batterie, car tout ce matériel consomme du courant. J’ai opté pour un petit Bresser Power Tank 100 W à 150 euros. Son avantage, posséder une grande palette de connectique, 5V USB, 12V RCA, 220 V alternatif et surtout pas trop lourd.

Restent plein de petits accessoires indispensables comme un masque de Bahtinov pour réaliser la mise au point, un bandeau réchauffeur pour éviter la buée, une boite à flat pour réaliser des images de calibration, un range câbles pour éviter les catastrophes, une boussole et un niveau pour la mise en station de la monture, un contrepoids de 3kg et une tige de contrepoids car même si ZWO affirme qu’il n’y en a pas besoin, c’est plus prudent, des câbles pour relier tout les accessoires, plein de câbles en fait et une valise de transport, le tout pour environ 300 euros tout de même.

Et bien entendu une tablette, un iPad mini qui valait environ 500 euros lors de son achat.

Je pourrais encore m’équiper d’un EAF pour faire la mise au point automatiquement mais pour l’instant je n’en éprouve pas le besoin. Je pourrais également acquérir un instrument de meilleure facture, mais là encore je suis loin d’avoir exploité les possibilités de la lunette.

Si vous faites l’addition, vous verrez que ce ‘petit’ setup astro ma couté la bagatelle plus de six mille euros. C’est là que je me rends compte que l’astro photographie reste un loisir de riche.

Caméra ou APN

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J’arrive (déjà) à un croisement en astro photographie. En trois sorties et plusieurs heures passées devant l’ordinateur, je commence à obtenir des images acceptables du ciel profond.

Je ne chasse pour l’instant que des objets très accessibles avec des temps de pose relativement courts mais je vois bien que j’ai passé un cap, surtout avec l’aide de la lunette Skywatcher 72ED. Cet instrument léger et transportable rend le travail beaucoup plus aisé grace à sa petite focale. La focale c’est la longueur du tube et plus la focale est courte, plus l’instrument est lumineux. Par contre il grossit moins. Le résultat c’est qu’il voit une plus grande portion du ciel et qu’il à besoin de moins de temps pour capter la lumière des étoiles. Du coup le suivi est plus facile et le temps de pose photo plus court.

Depuis le début je photographie avec un Nikon Z6 II Full Frame passé en mode APS-C dont le capteur n’est pas défiltré. En français cela signifie une surface de 16x24mm sur laquelle on trouve un peu plus de dix millions de pixels qui arrêtent certaines fréquences comme les infrarouges. Les appareils photos sont conçus ainsi pour restituer approximativement ce que voit l’œil humain. Nous ne sommes pas capable de voir les couleurs des objets qui brillent au-delà de Neptune, sorti des étoiles, alors tant qu’à capter un maximum de lumière, autant tout récupérer.

Beaucoup de nébuleuses et galaxies rayonnent dans l’infrarouge (l’infrarouge c’est la chaleur), du coup l’appareil photo ne capte pas tout le spectre émis et les images sont moins riches en détails.

Une solution pourrait consister à défiltrer mon Z6 mais je ne pourrais alors plus l’utiliser en photographie classique. Les paysages en infrarouge ce n’est pas mon truc.

D’où l’idée de la caméra. Ces équipements pèsent moins de 500 grammes (la moitié d’un appareil photo) et certaines d’entre elles sont refroidies à -30 degrés ce qui limite le bruit généré par le capteur. Oui parce que lorsque l’on photographie longtemps, le capteur chauffe. Et lorsque le capteur chauffe, il génère du bruit sur l’image c’est à dire de la lumière qui n’existe pas. Les photographes ayant déjà photographié dans des conditions très sombres connaissent le phénomène. À partir d’un certain niveau, l’image peut se confondre avec le bruit. Donc plus le capteur est froid, moins on a de bruit.

Mais voilà, une caméra au format APS-C, coûte plus cher qu’un boîtier photo du même genre. Et même ces caméras onéreuses possèdent des défauts. Il y a par exemple le ampglow, sorte de halo lumineux présent sur le capteur qui ne se corrige qu’avec des images spécifiques, le fait qu’une alimentation 12V 5A est nécessaire pour le refroidissement par effet Pelletier ce qui veut dire une batterie plus costaud si vous ne travaillez pas à coté d’une prise électrique, l’absence d’écran pour visualiser les images obtenues et réaliser la mise au point

Bref les caméras sont des sous APN hors de prix.

En plus il faut choisir, entre la caméra monochrome ou la caméra couleur. Les monochromes sont beaucoup plus sensibles car elles ne possèdent que des capteurs de luminosité contrairement aux couleurs qui se partagent le même nombre de pixels en trois longueurs d’onde. Hélas elles ne photographient qu’en noir et blanc. Du coup il faut utiliser des filtres dans plusieurs longueurs d’ondes pour restituer les couleurs ce qui veut dire poser pendant trois à quatre fois plus de temps. Les filtres coûtent cher et nécessitent idéalement une roue à filtre pour passer automatiquement de l’un à l’autre sans avoir à tout démonter. Bref c’est compliqué.

Dans mon cas je dois me résigner à choisir une caméra couleur avec un plus petit capteur tout en conservant de gros photosites. Le hic c’est qu’un plus petit capteur entraîne une réduction de la zone du ciel observée et ça ce n’est pas cool.

Moi qui me réjouissais de disposer d’un grand champ avec la lunette Skywatcher 72ED, son réducteur de focale et un boitier en APS-C, je découvre qu’avec une caméra à mille euros je devrais photographier des objets moins étendu. Par exemple actuellement je peux photographier la nébuleuse América, la galaxie d’Andromède, les Pléiades ou les nébuleuses Trifide et Lagune sur une image. Avec une caméra non. Je n’aurais q’une partie de ces objets.

Il existe bien caméra ZWO ASI 2600 MC qui possède un capteur 16×24 mm mais bon, elle est au même prix qu’un Nikon Z6 II neuf. Du coup mon choix s’est finalement porté sur la ZWO ASI 533 MC Pro après avoir écouté les conseils de passionnés. Un compromis entre mon budget contraint et les exigences techniques.

Pourquoi une caméra de la marque chinoise ZWO ? Parce que je suis dans l’écosystème ZWO avec l’ordinateur qui pilote ma lunette, un Asiair Plus et la monture qui supporte l’instrument, à savoir une AM5. Il est nécessaire que tout ce petit monde se comprenne pour que tout fonctionne bien et ZWO est un peu l’Apple de l’astronomie, il ne fonctionne qu’avec lui-même.

Pourquoi une caméra couleur ? parce que comme dit plus haut je ne suis pas encore prêt pour des sessions de huit heures de shooting surtout avec une dizaine de nuits acceptables pour l’astronomie par an et qui durent à peine plus de quatre heures en été. Pourquoi la 533 ? parce qu’elle est vendue actuellement sous le seuil psychologique des mille euros, qu’elle possède un capteur carré faisant 11 mm de coté comprenant 3008×3008 pixels, un niveau de bruit faible et aucun ampglow contrairement à certaines autres caméras.

Il va falloir maintenant que je reprenne tous les réglages de back focus, c’est à dire la distance entre la dernière lentille du réducteur de focale et le capteur de la caméra.

ZWO AM5

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Voila un titre peu racoleur sauf pour une petite minorité de nerds fondus d’astronomie.

On parle ici d’une monture de télescope, une monture équatoriale, c’est à dire qui compense le mouvement de rotation de la terre.

Les montures sont des équipements en fonte assez lourds et encombrants doublés d’un trépied en aluminium et de contrepoids. Ma monture actuelle, la AVX pèse trente cinq kilogrammes sans l’instrument et avec un contrepoids de cinq kilos à peine suffisant pour faire de la photographie.

J’essaye d’utiliser depuis peu un téléobjectif pour réaliser des photos de galaxies et nébuleuses sur une monture, un setup plus simple et lumineux à champ large pour capturer des objets comme la galaxie d’Andromède.

Pendant que l’appareil empile des photographies, j’aimerais bien faire de l’observation visuelle avec le télescope histoire de profiter à fond des rares nuits étoilées alsaciennes. Du coup, l’acquisition d’une seconde monture s’est imposée à moi. J’avais repéré une monture Sky Watcher HEQ5 finement calibrée sur Leboncoin à un prix raisonnable. Elle aurait parfaitement fait l’affaire.

Mais voilà, déjà que descendre le télescope du premier étage avec la monture prend près d’un quart d’heure et me ruine le dos, mais répéter l’opération deux fois risque de me clouer rapidement dans un fauteuil roulant. On parle ici d’une centaine de kilos à transporter à chaque fois tout de même.

Alors j’ai commencé à zieuter du côté de la monture ZWO AM5 dont j’avais entendu parler sur Astronomie Pratique. ZWO c’est la société qui fabrique l’Asiair et ma caméra de guidage. Leur monture, l’AM5 pèse cinq kilos et est capable de porter 13 kilos de charge sans utiliser de contrepoids. Le trépied associé, le ZWTC40 est en fibre de carbone et pèse quant à lui moins de trois kilos. Oui, on parle de huit contre trente-cinq kilos. C’est énorme !

Mais la qualité principale de la monture ZWO AM5 tient surtout à sa précision, une erreur période inférieure à 20 secondes d’arc. Évidemment, il y a un hic. Le prix. La monture HEQ5 coûte dans les 1300 euros neuve. La AM5, le double et sans le trépied. Ça devient tout de suite un autre budget.

Par chance j’avais encore quelques économies de côté et le gouvernement vient de nous verser une prime miraculeuse dernièrement. Pour boucler le budget, sans taper dans les ressources vitales, il me manquait 500 euros. Et ça tombait bien puisque je voulais me séparer de mon boîtier photo Lumix GX9 que je n’utilise plus beaucoup. Alors j’ai passé une annonce sur Leboncoin et en 24h j’avais vendu le matériel. Le budget était bouclé.

Restait à commander la monture. Sur les boutiques en ligne, où j’ai l’habitude de commander, la monture était en rupture de stock. J’ai contacté directement le constructeur pour connaître les disponibilités et les taxes douanières auxquelles s’attendre mais je n’ai pas reçu de réponse. Enfin si mais trop tard. Par chance, miraculeusement, chez Astroshop.de, le produit est devenu disponible et même s’il était légèrement plus cher, je n’ai pas hésité une seconde.

Sur la monture AM5 tout est prévu pour recevoir l’écosystème ZWO. Une queue d’aronde pour fixer l’Asiair, deux vis pour attacher la lunette guide, une sortie 12 V, un joystick de pilotage et une valise pour transporter la monture. Ce dernier point peu sembler futile, n’empêche c’est super agréable d’avoir cet accessoire en prime.

Je peux transporter la monture et le trépied d’une main, même avec le téléobjectif fixé dessus et installer le tout au fond du jardin sans effort.

Maintenant je vais devoir presque tout réapprendre. C’est une monture sans viseur polaire ni Goto pour la mise en station. Elle se pilote en Wifi via une application et avec l’Asiair que je commence à peine à maîtriser. Mes prochaines sorties astronomiques risquent d’être intéressantes.

D’ailleurs, mardi dernier, le ciel était magnifique pour la première fois depuis très longtemps. J’ai chargé la voiture le midi avec les deux montures et suis parti au champ du feu tester le matériel à 16h. A 17h j’étais au sommet du monde, le soleil venait de se coucher et j’ai commencé par régler mon alignement polaire à l’aide du logiciel intégré dans l’Asiair. Le ciel était magnifique, limpide, il faisait cinq degrés de plus qu’en plaine, une nuit idéale pour les étoiles. Et même si je travaillais le lendemain, j’avais bien l’intention de rester là jusqu’au petit jour.

Mais après quelques secondes de manipulation, la monture ne répondait déjà plus du tout. Le câble USB entre l’Asiair et la monture venait d’être broyé par le mécanisme surpuissant. J’avais mal passé ma connectique autour du pied. Faute d’un second câble USB A USB B dans ma mallette, j’ai tout remballé et suis redescendu sur Strasbourg. Deux heures de route pour rien et une nuit d’observation gâchée.

Arrivé à la maison, j’ai vérifié qu’il n’y avait pas d’autres dégâts, genre une prise USB endommagée ou pire. Par chance, seul le câble était fichu, alors une fois remplacé, je suis allé dans le jardin sauver le peu que je pouvais encore de ce beau ciel étoilé.

La nébuleuse d’Orion se levait à l’Est, une cible idéale pour des premiers essais. J’ai laissé la monture et mon 500 mm travailler de concert pendant une cinquantaine de minutes, vingt-cinq photos de deux minutes chacune empilées ensuite avec le logiciel Siril et développées enfin sous Lightroom. Pour une première photo, c’est déjà pas mal.