L’espace est à la mode ces dernières années : les films « sérieux » comme Interstellar, Gravity, Seul sur Mars, Premier contact (pour ne citer qu’eux), le séjour de Thomas Pesquet à bord de l’ISS, mais aussi les agences spatiales qui communiquent via les réseaux sociaux et l’essor de l’astrotourisme font (re)naître la curiosité du grand public pour tout ce qui ce qu’il y a au-dessus de nos têtes. Et des choses à voir, il y en a ! La photographie n’échappe pas à cette tendance : de plus en plus de photographes de tous niveaux veulent capturer le ciel, et cette fameuse Voie lactée, toutes les étoiles qui scintillent dans la nuit…

Paysage nocturne. La Voie lactée se détache dans la nuit.

L'alliance de la photographie et de l’astronomie donne naissance à l'astrophotographie, une discipline fascinante. Les images que nous obtenons dès l’affichage sur l’écran de notre appareil sont sublimes… à condition de maîtriser les bonnes pratiques, celles que nous allons détailler dans ce dossier. L'astrophotographie se compose de plusieurs sous-disciplines plus ou moins complexes, selon les sujets à photographier.

Aujourd’hui, l’astrophotographie est accessible à tous ; les boîtiers reflex sont devenus suffisamment sensibles et performants pour capter les très faibles lumières des étoiles, galaxies et nébuleuses qui ont parcouru le vide intersidéral pendant des centaines, milliers, voire millions d’années avant de nous atteindre. Avec de la pratique, de la curiosité et de la créativité, vous arriverez à prendre de belles images du ciel.

Guillaume, astophotographe, en pleine séance de prises de vue.Guillaume, astophotographe, en pleine séance de prises de vue.
Savoir jouer et composer avec les éléments terrestres et la pollution lumineuse, comme ici avec ce petit arbuste parallèle à la Voie lactée, permet d'exprimer votre créativité !Savoir jouer et composer avec les éléments terrestres et la pollution lumineuse, comme ici avec ce petit arbuste parallèle à la Voie lactée, permet d'exprimer votre créativité !

Quels objets du ciel puis-je photographier avec mon appareil ?

Le ciel nocturne est un formidable terrain de jeu

Des milliards d’étoiles scintillent dans le ciel, plus ou moins brillantes, formant parfois des constellations. Leurs formes imaginées il y a des siècles par les astronomes de l’Antiquité pour l’hémisphère Nord, et au XVe siècle pour l’hémisphère Sud (lors de la conquête des mers). Pour ne parler que des constellations modernes. Une bande fantomatique immense, traversant le ciel de part en part, est visible en campagne : il s’agit de notre galaxie, la Voie lactée, vue de la tranche, puisque nous sommes à l’intérieur de ce grand disque composé de centaines de milliards d’étoiles. Des galaxies, nébuleuses, amas globulaires (concentration de dizaines ou centaines de milliers d’étoiles dans une « petite » zone de l’espace)… on en trouve des milliers dans le ciel, de différentes couleurs, formes, tailles, à des distances que nous avons du mal à imaginer. La liste est longue et diversifiée, avec de magnifiques exemples dans chaque type d’objets, pour notre plus grand plaisir.

Astrophotographie, constellation d'Orion, nébuleuses d'Orion, de la Flamme et de la Tête de Cheval. Photographie Maxime OudouxAu centre de la constellation d'Orion, les nébuleuses d'Orion, de la Flamme et de la Tête de Cheval brillent par leur présence et leur taille. Image prise avec un Nikon D750 et un Sigma 70-200 mm f/2,8 EX APO HSM OS à 200 mm de focale.

Revenons sur la partie photographie. La question que vous vous posez est : que puis-je prendre avec mon appareil photo ? Et vous vous dites certainement : en astronomie, tout est très loin, donc forcément tout petit, et il faut un gros télescope pour le prendre en photo. La bonne nouvelle, c’est qu’avec du matériel photo grand public, on peut capturer un grand nombre d’objets. Le télescope n'est pas obligatoire. Par matériel photo grand public, nous parlons ici de boîtiers reflex ou hybrides, équipés du mode manuel, dès l'entrée de gamme. Impossible de pratiquer l’astrophotographie avec un compact. Avec les smartphones moyen et haut de gamme, comme avec les photophones, il est possible de prendre quelques images du ciel, en passant par des applications embarquées de contrôle manuel de l’appareil (comme ProCam, par exemple), mais les résultats sont encore timides.

Avec un objectif fisheye, grand-angle, ou l'objectif 18-55 mm fourni avec votre boîtier, vous pouvez prendre énormément de choses :

• une grande portion du ciel, avec le sol (cela devient un astropaysage ou « nightscape » en anglais) ;

• plusieurs constellations, ou se concentrer sur une grande constellation (comme la Grande Ourse, Orion, Cassiopée...) ;

• la Voie lactée ;

• quelques nébuleuses très lumineuses comme celle d’Orion, la Lagune… elles se résumeront à des petites taches colorées, mais ce seront bien elles !

• la galaxie d’Andromède, la plus proche de nous… à plus de 2,5 millions d’années-lumière. Là encore, elle se résumera à une tâche diffuse, mais pensez à nouveau à la distance qui nous sépare.

AstrophotographieLe col Agnel dans les Alpes, sur le versant italien ; la Voie lactée rencontre la pollution lumineuse des vallées, amplifiée par l'humidité à l'horizon. Image prise avec un Nikon D750 et un Samyang 20 mm f/1,8.
La triple conjonction Lune, Vénus, Mars et de la Station spatiale internationale, prise le 31 janvier 2017 à 19 h 59. Image prise avec un Nikon D750 et un Samyang 35 mm f/1,4.La triple conjonction Lune, Vénus, Mars et de la Station spatiale internationale, prise le 31 janvier 2017 à 19 h 59. Image prise avec un Nikon D750 et un Samyang 35 mm f/1,4.

Avec une focale de 70 mm jusqu’à 200 ou 300 mm, vous avez accès à de nombreux objets (cela peut nécessiter un système de compensation de la rotation de la Terre) :

• la Lune ;

• les satellites galiléens de Jupiter (à 300 mm de préférence) ;

• des constellations plus petites ;

• de grands champs dans la Voie lactée ;

• de nouvelles nébuleuses en plus de celles citées plus haut, comme celle de la Flamme, Trifide… elles seront plutôt petites dans l’image, mais vous capturerez des détails ;

• des amas globulaires, comme celui d’Hercules ;

• plus d’une cinquantaine de galaxies ;

Astrophotographie, la Lune. Photographie Maxime Oudoux.La Lune, une cible de choix pour débuter avec un téléobjectif ; jouez avec ses phases, sa position dans le ciel ou lors d'événements astronomiques, comme les éclipses de Lune. Image prise avec un Nikon D750 et un Sigma 70-200 mm f/2,8 EX APO HSM OS à 200 mm de focale.

Comprendre et maîtriser les bases de l’astrophotographie

Cette partie ne fait qu’effleurer les possibilités du matériel, des réglages et de la prise de vue pour être accessible au plus grand nombre, uniquement avec du matériel photographique. Si vous voulez en savoir plus, ne manquez pas l’article spécialisé (à paraître prochainement) : L’astrophotographie au trépied : technique, réglages, prises de vue.

Choisir un boîtier

Le meilleur moyen de photographier le ciel est d’utiliser un reflex ou un hybride. En effet, ces appareils photo offrent une plus grande souplesse d’utilisation au niveau des réglages, on peut changer d’objectif, et leurs performances sont supérieures aux boîtiers compacts.

Vous devez pouvoir effectuer les réglages manuellement (c'est indispensable) : exposition, ouverture, sensibilité ISO, mise au point manuelle, choix de l’enregistrement en de l’image en Raw (nous les détaillerons plus bas).

La grande majorité des reflex et hybrides actuels sont capables de photographier le ciel, quelles que soient la gamme ou la taille du capteur : du Canon 100D jusqu’à 5D Mk IV, du Nikon D3100 jusqu’au D810 (et il en va de même pour Pentax, Fujifilm, Sony...). Plus vous montez en gamme (et en prix), plus votre appareil vous permet de monter en sensibilité et de vous offrir des images qui n’ont pas beaucoup de bruit, c’est-à-dire de grain. Si votre boîtier a été commercialisé il y a moins de 7 ans, c’est gagné !

Notez qu’en astrophotographie, ce n’est pas le nombre de pixels qui compte : 36 millions de pixels ne feront pas obligatoirement de meilleures images ; ce qui importe le plus, c’est la gestion du bruit électronique et la taille des pixels (plus précisément des photosites). Pour faire bref (et en prenant quelques raccourcis), plus les photosites sont gros, plus ils collectent de photons, donc voient plus de choses. D’ailleurs, certains modèles d’appareils de plus de 10 ans sont toujours utilisés aujourd’hui pour photographier les galaxies et les nébuleuses, grâce à leur définition plus modeste que celle des appareils actuels.

Trois boîtiers performants, le Canon 100D, le Nikon D750 et le Sony A7sQue ce soit avec un boîtier d'entrée de gamme muni d'un capteur APS-C, comme le petit (mais costaud) Canon 100D, d'un capteur plein format, comme le Nikon D750, ou d'un hybride, comme le Sony Alpha 7s, vous pouvez pratiquer l'astrophotographie !

Les objectifs : de précieux alliés

Le boîtier n’est pas nécessairement le plus important, s’il est relativement récent. En revanche, il vaut mieux faire plus attention aux objectifs, donc investir un peu.

L’astrophotographie exige d’utiliser vos meilleures optiques. Les étoiles, peu lumineuses et très fines, vont révéler les défauts de vos objectifs. Et cela peut se voir rapidement sur vos images : étoiles étirées sur les bords, entourées d’un anneau violet… on parle d’aberrations chromatiques, de coma ou de déformations. Le vignetage, c’est-à-dire l’effet d’assombrissement de l’image sur les bords, est aussi à prendre en compte, même s’il se corrige assez bien avec les logiciels de retouche.

Les objectifs fournis de base avec les boîtiers, les fameux 18-55 mm f/3,5–5,6, sont appropriés pour l’astrophotographie, mais ils sont de qualité moyenne, voire médiocre. Tous les défauts optiques cités ci-dessus seront présents, car leurs lentilles ne sont pas de très bonne facture — pas assez pour l’astrophotographie en tout cas. Ils peuvent vous permettre de commencer, mais vous aurez peut-être envie d’investir dans un nouvel objectif plus performant.

Pour pallier le manque de lumière, les objectifs doivent être lumineux : ouverture maximale de f/2,8, f/1,8 ou f/1,4, pour collecter plus de lumière.

Il existe quelques objectifs qui offrent de belles images avec une ouverture lumineuse, pour un rapport qualité/prix très intéressant sous la barre des 600 €.

Zooms transtandards

Test - 17/11/2011
Tokina 11-16 f/2,8 ATX PRO DX
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Test - 28/11/2010
Tamron SP AF 17-50mm f/2,8 XR Di II VC
SP AF 17-50mm f/2,8 XR Di II VC
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Focales fixes

Test - 28/09/2016
Samyang AF 14 mm f/2,8 FE ED AS IF UMC
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Samyang 20 mm f/1,8
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Samyang 24 mm f/1,4
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Test - 14/06/2011
Samyang 35 mm f/1,4 AS UMC
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Test - 26/02/2013
Canon EF 35 mm f/2 IS USM
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Test - 13/06/2014
Nikon AF-S 35 mm f/1,8 G ED
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Test - 27/05/2015
Canon EF 50 mm f/1,8 STM
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Test - 23/06/2011
Nikon AF-S FX 50 mm f/1,8G
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Indispensable trépied

Le troisième équipement indispensable est le trépied. Vous allez demander à votre appareil photo de poser pendant plusieurs secondes dans des sensibilités ISO inhabituelles, avec un objectif ouvert au maximum. Si l’appareil bouge pendant la prise de vue, vos étoiles seront des traits de lumière…

Une multitude de trépieds existe sur le marché : certains peuvent déplier leurs pieds avec 3 ou 4 sections, avec une tête articulée (type 3D) ou avec une rotule ball. Tous font le travail, mais, de nuit, leur faiblesse peut être mise en avant : la stabilité et les vibrations. Un petit coup de vent peut ruiner votre prise de vue. Optez pour des modèles solides, avec de bons systèmes de serrages, des articulations qui n’ont pas de jeu et une charge utile annoncée entre 2 et 5 kg minimum.

Les réglages

Pour réussir à capturer la faible lueur des étoiles, votre boîtier doit être capable de proposer une grande ouverture pendant plusieurs secondes, comme votre objectif, et le tout sur un trépied.

Avertissement

Suivant votre matériel et votre focale, les réglages changent. Ici, nous allons vous indiquer des réglages par défaut. Ils fonctionnent dans la majorité des cas et vont à l’essentiel, en faisant quelques impasses sur des réglages avancés (ces derniers étant dans l’article spécialisé : Astrophotographie au trépied, à paraître prochainement). N’oubliez pas de tester plusieurs variantes de réglages pour obtenir le meilleur de votre appareil et de votre lieu de prise de vue !

Nos suggestions

Mode manuel : vous devez tout contrôler sur votre appareil, avec l’exposition, la sensibilité ISO, l’ouverture, même la mise au point (il n’y arrivera pas tout seul, il fait nuit !).

• Le temps de pose oscille entre 10 et 15 secondes. Plus vous avez une focale importante (plus vous zoomez), plus la rotation de la Terre sera visible, et les étoiles vont se transformer en traits. Il faut réduire le temps de pose en fonction de la focale.

• La sensibilité peut être comprise entre 1 600 ISO et 4 000 ISO, selon la capacité de votre appareil à monter en sensibilité tout en vous proposant des images avec un bruit contenu, ainsi que votre lieu et l’heure de prise de vue (pollution lumineuse, Lune, peu avant ou après le coucher/lever de soleil). À vous de tester, mais n’hésitez pas à monter d'abord très haut pour redescendre ensuite dans les ISO, et trouver l'image avec le meilleur rapport sensibilité/taille du grain !

• Utiliser l’ouverture la plus grande possible de votre objectif, donc le chiffre f/x le plus petit : f/3,5 pour les 18-55 mm f/3,5-5,6, f/2,8 pour un Tamron 17-50 mm f/2,8, etc. Ce réglage s’applique sur le diaphragme de votre objectif, qui se comporte comme l’iris de votre œil (il laisse passer plus ou moins de lumière).

• La mise au point doit être manuelle, car l’appareil n’y arrivera pas : débrayez-la, effectuez la mise au point sur votre écran, avec le mode Liveview (une vidéo tuto est disponible ici) : pointez l’appareil photo vers une source de lumière lointaine (lampadaire, étoiles brillantes), zoomez un maximum dans l’image avec les touches « loupe + » de votre boîtier (ne zoomez pas avec l’objectif). Jouez avec la bague de mise au point jusqu’à ce que la source de lumière soit la plus fine possible. Vous avez maintenant la mise au point parfaite à l’infini.

• Shootez en Raw : votre appareil peut prendre des images en JPEG, qui est un format d’image compressé, ou en Raw, qui est l’équivalant numérique du négatif en argentique. En astrophoto, nous avons besoin de traiter les images, parfois de manière assez poussée, ce qui demande d’avoir un bon fichier d’origine, sans compression ou perte d’information. Ainsi, en Raw, nous sommes plus libres dans les traitements et pour supprimer le bruit de l’image sans la détériorer.

• Vous pouvez utiliser une balance des blancs autre qu’automatique, soit pour avoir toutes les images avec les mêmes teintes de couleur (utile en circumpolaire ou panoramique), soit pour rendre le ciel plus bleu sans passer par le traitement d’image. Testez sur le terrain pour déterminer celle qui vous convient le mieux, en prenant une image avec la balance nuage par exemple. Si vous avez la possibilité de mettre une balance des blancs avec une valeur personnalisée, vous pouvez la paramétrer autour de 3 500 K (pour contrer la pollution lumineuse).

Préparer sa sortie

Pratiquer l’astrophotographie demande de la préparation. Si vous souhaitez réaliser un bon cliché en astrophoto, vous devez :

• consulter la météo sur des sites comme Météo France, Meteoblue, ou sat24.com qui a l’avantage de présenter des images satellites dans le visible et l’infrarouge toutes les 20 minutes ; observer l’évolution des nuages est facile !

• Connaître et éviter (ou composer avec) la pollution lumineuse autour de vous : causée par l’éclairage public des villes, elle masque les étoiles tout en créant un écran jaunâtre, très visible sur les photos. Le meilleur moyen de déterminer où sont les zones épargnées est de consulter la carte de l’association Avex (plus la couleur est froide, moins il y a de la pollution lumineuse ; un bon ciel commence à partir de la couleur verte).

• Connaître le ciel du soir : grâce à des almanachs, des applications mobiles ou des logiciels comme Stellarium (un logiciel incontournable à télécharger absolument), vous pouvez savoir quelles constellations, planètes, nébuleuses, etc., seront visibles… ainsi que la Lune. Cette dernière, en fonction de sa luminosité, peut vous aider à éclairer le sol, mais masquera en partie la Voie lactée.

Capture d'écran de site météorologique et de cartes astrologiques. Le site Stellarium permet de savoir quelles constellations, planètes, nébuleuses seront visibles.Pour préparer sa sortie astrophoto au mieux, il faut connaître la météo à venir, quel sera l'impact de la pollution lumineuse sur le lieu de la prise de vue, et la configuration du ciel.

Quelles sont les différentes techniques et catégories de l’astrophotographie ?

La photographie du ciel et de la nuit se décline en plusieurs sous-catégories. Toutes ne sont pas accessibles avec du matériel photo grand public.

L’astropaysage (nightscape)

Une portion du paysage terrestre rencontre la voute céleste. C’est une pratique accessible, créative, réalisée avec un grand-angle ou grâce à la technique du panoramique (addition de plusieurs images pour créer une mosaïque). La pollution lumineuse, les nuages et même la Lune peuvent être utilisés pour compléter la scène ou l'éclairer.

Photo de paysage enneigé. Les étoiles sont visibles dans le ciel nocturne.Le refuge du col de la Pousterle dans les Alpes, capturé lors d'une Lune quasi pleine. Sa présence dans le ciel est à double tranchant : elle éclaire le sol et donne à la voute céleste une couleur bleue magnifique, mais elle masque les étoiles les plus faibles ainsi que la majorité de la Voie lactée.

Le circumpolaire

Le circumpolaire / filé d’étoiles (ou startrail en anglais) utilise la rotation de la Terre comme effet esthétique : avec une multitude d’images et un logiciel de montage simple, il est possible de créer de grands traits lumineux, tournoyants dans le ciel, à l'effet hypnotisant. Plus vous prenez d’images, plus votre circumpolaire est impressionnant. Nous y reviendrons dans un prochain article.

Photographie panoramique de paysage nocturne avec effet circumpolaire.Le village de Vallouise dans les Alpes, surplombé par les filés d'étoiles, en direction du nord (vers l'étoile Polaire, que nous devinons au milieu des cercles) ; cette image est composée de 50 photos de 3 minutes de pose, prises avec un Nikon D750, un Samyang 20 mm f/1,8 et un intervallomètre.

Le lunaire

Technique spécialisée en astrophotographie, le lunaire s’intéresse à notre voisine la plus proche : la Lune, avec ses phases, les éclipses ou des conjonctions (rapprochement) avec d'autres objets du ciel…
Le lunaire peut être réalisé avec du matériel photo ou avec des caméras, lunettes, télescopes qui donnent les meilleurs résultats (réduction de la turbulence atmosphérique).

Photographie de la Lune et de Jupiter dans un ciel nuageux.Conjonction de la Lune et de Jupiter (accompagnée de ses 4 satellites galiléens, lo, Europe, Callisto et Ganymède). Image prise au Nikon D750 avec une lunette Meade 102/700 Triplet ED de 700 mm de focale.

Le solaire

Le sujet principal étant bien évidemment le Soleil, cette technique permet d’observer et de photographier tout ce qui se passe à la surface et aux environs de notre étoile : protubérances, taches noires, granules…
On ne le répète jamais assez : à pratiquer avec du matériel d’observation solaire adéquat !

Photographie du Soleil.Le Soleil dans la raie d'émission H-Alpha, une longueur d'onde dans laquelle beaucoup de détails apparaissent à la surface de notre étoile. Image de Michel Chretien.
Photographie du Soleil passée en négatif.Une fois l'image passée en négatif (pour renforcer les contrastes), le Soleil est méconnaissable : ses structures semblent être en 3D, et on a l'impression d'observer une bactérie au microscope électronique ! Image de Michel Chretien.

Le planétaire

Elle regroupe l’observation et la photographie des planètes du Système solaire. La principale difficulté de cette discipline est de composer avec la taille apparente des objets, très petite, avec les turbulences atmosphériques : les planètes semblent trembler en permanence, rendant leur capture difficile. L'emploi de caméra, pour filmer et sélectionner les images les plus nettes, afin d'améliorer le traitement, est très fortement conseillé. Ici, les télescopes ont d'énormes focales, dépassant les 2000 mm. N'espérez pas avoir la grande tache rouge de Jupiter avec votre 70-300 mm...

Photos des planètes Jupiter et Mars prises au télescope par Gabriela et Fabio CarvalhoJupiter et Mars, superbement capturées et traitées par Gabriela et Fabio Carvalho depuis leur observatoire au Brésil, avec leur télescope de 1 950 mm de focale équipé d'une lentille de Barlow (un téléconvertisseur) x2...

Le ciel profond

Les galaxies, les nébuleuses, les amas ouverts et globulaires, les étoiles doubles (ou plus)… tout cela désigne le ciel profond. Le temps de pose est souvent très long, le suivi de la cible obligatoire pour compenser la rotation de la Terre, et le traitement sur des logiciels photo ou spécialisés est nécessaire pour obtenir de belles images. Bonne nouvelle : contrairement au solaire ou au planétaire, il est possible de faire de l'astrophoto du ciel profond avec du matériel photo standard, car les objets sont relativement grands dans le ciel.

Une photographie du ciel et de la Voie lactée.Le centre de la Voie lactée fourmille d'étoiles, d'amas et de nébuleuses. Avec un ciel épargné par la pollution lumineuse, le spectacle est garanti. Cette mosaïque de 3 images, prise avec un Nikon D750 Astrodon (plus sensible aux proches infrarouges, comme le D810a) et un Samyang 135 mm f/2 ouvert à f/2,8, est issue d'une pose unique de 3 minutes seulement.

Photographie d'étoiles situées à plus de 3000 années-lumière.La nébuleuse de la Trompe, prise par Uwe Kamin, dans de la constellation de Céphée, est située à plus de 3 000 années-lumière. Ici, avec lunette de 600 mm de focale, le temps de pose est immense pour capturer toutes les subtilités de ces volumes de gaz et de poussière : 10 heures en cumulé.

Traiter ses images en astrophotographie

Le traitement d’image en astrophotographie, c’est l’autre grande partie du travail : une fois que vous avez capturé le ciel, il faut désormais traiter vos images.

Vos prises de vues peuvent être bonnes sans traitement, mais elles ne donnent pas tout leur potentiel, surtout si vous avez shooté en Raw. Vous pouvez les rendre plus lumineuses, révéler la Voie lactée sans pour autant tricher, réduire la pollution lumineuse, supprimer le vignetage, le bruit et les aberrations de votre objectif. Votre photo sera transformée pour le meilleur, mais gare aux excès !

Capture d'écran du logiciel de retouche photo Lightroom. Il est possible de retoucher ses images en astrophotographie.Les logiciels de traitement photo comme Lightroom sont parfaitement capables de traiter les images en astrophotographie.

Nous développerons toutes ces étapes dans un prochain article consacré au traitement des images avec DxO Optics Pro et Lightroom.

Maxime Oudoux

Photographe Indépendant spécialisé en astrophotographie, amoureux du ciel et des paysages nocturnes. Ses publications 

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