La technique du circumpolaire et du filé d’étoiles crée des images hypnotiques. Les étoiles se transforment en longs traits lumineux et courbés, zébrant le ciel. Comment réaliser ces images ? Quels réglages appliquer sur place ? Quelles sont les possibilités de prises de vue ? Et comment les traiter ? Explications.

Parmi les différentes techniques de prise de vue en astrophotographie, il en existe une, simple à réaliser, et qui donne de très beaux résultats : le filé d’étoiles, appelé aussi circumpolaire lorsque nous pointons l’appareil vers l’étoile Polaire. Les clichés sont spectaculaires et laissent une grande de place à la créativité artistique !

Le principe

Le principe du filé d’étoiles est simple : il s’agit de mettre en avant la rotation de la Terre, grâce à des photos en pose longue, de plusieurs dizaines de secondes, voire de quelques minutes. Les étoiles, qui sont en temps normal des points, deviennent des traits lumineux plus ou moins longs, selon le temps passé à capturer la rotation, la focale utilisée ainsi que la zone photographiée du ciel.
En temps normal, la rotation de la Terre est l’un des « ennemis » des astrophotographes qui souhaitent capturer des galaxies, nébuleuses, etc., car cela les oblige à utiliser du matériel spécifique qui compense cette rotation. Ici, c’est exactement ce que nous voulons.

Exemple concret avec l'animation de toutes les images prises les unes après les autres, alors que l'appareil ne bouge pas. C'est alors la rotation de la Terre qui crée ce mouvement circulaire :

Quel matériel ? Quels réglages ?

Première idée qui vient à l'esprit: : laisser l’appareil photo prendre une très grande pose de plusieurs dizaines de minutes, voire de plusieurs heures, pour capturer le déplacement des étoiles dans le ciel.

Cela ne fonctionne malheureusement pas : l’image risque d’être surexposée, car le ciel possède une luminosité de fond qui finira par se voir. Vous userez votre capteur prématurément. Et cela exige que rien ne vienne perturber l’appareil photo (vent, chocs accidentels…). Si vous êtes curieux de voir le résultat d’une seule pose de 15 minutes, voici une image du Triangle de l’été, prise avec un Sony Alpha 200 en 2009 et son 18-55 mm, à 100 ISO. L'image présente des zones blanches, alors qu’il n’y avait aucune lumière à proximité. Il s’agit de ma toute première photo du ciel… À ne pas reproduire !

Photographie du ciel. Exemple de cliché raté en astrophotographie.Faire une seule grande pose de 20 à 30 minutes (ou plus) pour réaliser un circumpolaire ? Mauvaise idée : des taches lumineuses apparaissent sur l'image, et le capteur s'use prématurément.

La bonne méthode : prendre une série d’images en pose longue pour ensuite les combiner grâce à un logiciel dédié (et gratuit) que nous aborderons plus bas.

Quel matériel emporter ?

Concernant le matériel, c’est simple : il suffit de vous munir de votre reflex (avec votre objectif, bien sûr), d'un trépied et de prendre ce qui s’appelle un intervallomètre, c’est-à-dire une télécommande équipée d’un minuteur à répétition programmable. On en trouve à 30 € environ sur Ebay, visibles ici. L’intervallomètre va non seulement piloter le déclenchement de votre appareil de manière régulière, sans que vous soyez obligé de le faire pendant un certain temps (et dans le froid en hiver…), mais il va aussi vous permettre de faire des temps de pose plus longs que les 30 s de votre boîtier. À noter que, chez Nikon, la fonction d’intervallomètre est intégrée sur la majorité des appareils, ainsi que chez Pentax (sur le K-R, le K5 et le K30). Chez Canon, rien n’est prévu sur les boîtiers un peu anciens… à moins de passer sous Magic Lantern. Certains boîtiers disposent désormais d'un intervallomètre.

Le matériel pour réaliser un circumpolaire : un boîtier, un objectif, un intervallomètre, un trépied. Le matériel pour réaliser un circumpolaire : un boîtier, un objectif, un intervallomètre, un trépied.




Un intervallomètre est présent sur les boîtiers Nikon, mais le temps de pose par prise de vue est limité à 30 s maximum.
Un intervallomètre est présent sur les boîtiers Nikon, mais le temps de pose par prise de vue est limité à 30 s maximum.


Pour les objectifs, vous pouvez très bien utiliser un fisheye, un grand-angle, un zoom et même un téléobjectif. Vous n’obtiendrez pas le même résultat selon la focale, mais n’hésitez pas à jouer là-dessus : changez de champ de prise de vue pour voir les différents rendus !
Préférez si possible les objectifs lumineux (f/1,4, f/1,8, f/2,8) pour capturer plus facilement les très faibles lumières du sol et du ciel, mais ce n’est pas indispensable, les rendus avec des objectifs standards sont bons.

Quels réglages privilégier ?

• Passez en mode manuel sur votre boîtier pour garder la main sur tous les réglages (comme dans toutes les prises de vue en astrophotographie).

• L’intervallomètre : réglez-le pour prendre des poses de 60 s avec un intervalle de 1 s (il faut l'intervalle le plus court possible, sinon les trainées d’étoiles seront en pointillés) ; vous trouverez un tuto vidéo pour utiliser un intervallomètre ici. Si vous n'avez pas de télécommande/intervallomètre et que vous possédez un Nikon ou un Pentax, utilisez celui intégré à votre boîtier, et réglez-le au maximum du temps de pose disponible, soit 30 s.

• Sur l’appareil, mettez-vous en mode BULB (augmentez le temps d’exposition jusqu’à voir apparaître cette mention sur l’écran), car c’est l’intervallomètre qui commande le déclenchement du boîtier ; réglez l’ouverture au maximum de votre objectif (f/3,5 si vous êtes équipé d’un 18-55 mm f/3,5-5,6) et sur une sensibilité à 800I SO par défaut.

• Une fois cela effectué, passez en mise au point manuelle, sinon l’appareil tentera de mettre au point dans le noir… et ne prendra pas d’image, ou alors ce sera flou. Vous devez le faire pour lui : effectuez la mise au point via votre écran, avec le mode liveview (tuto vidéo pour cette technique ici ) : pointez l’appareil photo vers une source de lumière lointaine (lampadaire, étoile brillante), 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.

Désactivez impérativement l’option de réduction du bruit sur votre boîtier : si vous ne le faites pas, l’appareil va réaliser une opération de traitement (un dark) pendant un délai égal à la prise de vue, avec le ciel qui continue de tourner pendant ce temps. En d’autres termes, vos filés d’étoiles seront en pointillés.

• Vous pouvez prendre les images en Raw ou en jpg, selon vos habitudes. Le traitement d’image sur des circumpolaires est, en général, moins poussé qu’une image en astrophoto classique, nous pouvons donc nous permettre de shooter en jpg. On arrive facilement à une centaine d’images pour un circumpolaire avec un rendu correct.

N'oubliez pas les bonnes pratiques de l'astrophotographie : pensez à consulter la météo (sur Meteoblue.com par exemple) et la carte de pollution lumineuse de l'association Avex pour réaliser au mieux votre prise de vue.

Les différentes prises de vue

Selon le temps de pose total (le nombre de prises de vue multiplié par le temps de pose de chaque prise), la focale de l’objectif que vous allez utiliser et de la région du ciel que vous allez prendre, le rendu des trainées d’étoiles ne sera pas le même. Cela nous permet de varier les images, de jouer avec la rotation de la Terre et de composer avec des éléments terrestres.

Réaliser un circumpolaire classique

Pour réaliser un circumpolaire « classique » et obtenir cet effet de tourbillon, vous devez connaître la position de l’étoile Polaire.
En effet, l’axe de rotation de la Terre, qui est incliné, passe quasiment au niveau de cette étoile. Sur les images, l'étoile Polaire ne bouge presque pas, alors que toutes les étoiles semblent tourner autour d’elles.
Pour la trouver, c’est très simple : cherchez la constellation de la Grande Ourse, reconnaissable avec sa forme de casserole et ses étoiles plutôt brillantes. De cette constellation, comptez 5 fois la distance entre les 2 étoiles opposées au « manche » et vers le haut de cette casserole, à l’aide de vos doigts. Vous tomberez sur une étoile un peu isolée qui brille plus que ces voisines : il s’agit de l’étoile Polaire qui indique le Nord.

Photographie du ciel. En astrophotographie, il faut trouver l'étoile Polaire. La méthode pour trouver l'étoile Polaire.Trouver l'étoile Polaire est simple : à partir de la Grande Ourse, il suffit de reporter 5 fois la distance entre les 2 étoiles opposées à la queue de la Grande Ourse vers le haut de cette constellation, pour tomber sur une étoile plus brillante que ces voisines.

Pour réaliser un circumpolaire, vous pouvez utiliser un grand-angle ou un fish-eye, ce qui vous permet de photographier une grande partie du ciel (avec l'étoile Polaire) et d’augmenter l’effet de rotation sur l’image, tout en composant avec un objet du sol : arbre, ruine, statue… les possibilités sont nombreuses.

Photographie de paysage nocturne. Astrophotographie circumpolaire. Un blockhaus se détache sur un ciel étoilé.Le blockhaus au Hourdel a son portrait en circumpolaire, avec une prise de vue de Nicolas Schneider.

Focales et temps de pause

Notez que plus votre focale est faible (votre champ de prise de vue est grand), plus le mouvement apparent des étoiles sera petit sur la photo. Soit vous devez prendre beaucoup d’images, si vous posez vers 60 s ou en deçà, soit vous posez plus longtemps grâce à l’intervallomètre. Par exemple, si vous êtes à 20 mm de focale, vous pouvez poser 120 ou 180 s, ce qui vous permet d’avoir des filés intéressants, tout en réalisant moins d’images. Appréciable si vous travaillez en Raw par exemple (ce qui ne veut pas dire que vous resterez moins longtemps sur place…).
Attention à votre sensibilité ISO selon la lumière ambiante et à votre temps de pose ! Vous pouvez évoluer entre des valeurs assez larges selon votre environnement, de 400 à 2000 ISO. Dans tous les cas, n’hésitez pas à effectuer des poses de test pour vérifier tout cela avant de commencer réellement.

N’hésitez pas à commencer votre circumpolaire au début de la nuit : vous conserverez l’horizon orangé/bleuté avec un très beau dégradé vers le haut de votre image.
Vous pouvez réaliser un circumpolaire alors que la Lune est levée : si elle est visible sur votre cadrage, elle s’affichera sur votre image finale comme un énorme trait de lumière blanche, sinon elle éclairera le ciel pour le colorer en bleu.

Photographie du ciel et de filés d'étoiles. Astrophotographie avec circumpolaire.Circumpolaire au-dessus du village de Vallouise, dans les Alpes. La prise de vue ayant commencé après le coucher du soleil, et terminée au moment du lever de Lune, le ciel est resté globalement bleu. 50 poses de 3 minutes ont été utilisées pour réaliser cette image.

Un autre exemple de rendu est possible en pointant l’appareil vers la région de l’équateur céleste, c’est-à-dire vers la zone où les étoiles se déplacent le plus vite, à l’est ou l’ouest : vous obtenez alors de grands filés assez rapidement, même avec un objectif grand-angle, et une forme intéressante de filés courbés et symétriques.

Astrophotographie avec filés d'étoiles. Photographie de ciel étoilé.Sur cette prise de vue d'Alexandre Santerne, qui lui a valu d'être l'APOD du 14 mars 2009, nous pouvons observer la courbure symétrique des filés d'étoiles, causée par l'inclinaison de l'axe de rotation terrestre. En pointant votre appareil vers l'équateur céleste, vous arriverez à capturer cet effet. Temps de pose total pour cette image : 5 h.

Enfin, les images au téléobjectif peuvent être également intéressantes, pour mettre en avant un objet terrestre lointain qui se détache du ciel et accompagne (ou non) le mouvement des étoiles. L’avantage de ce type de prise de vue est qu’il suffit de peu de poses pour obtenir un filé d’étoiles, grâce à la focale. Les temps de pose peuvent être plus courts, de 30 à 120 s.

Astrophotographie avec circumpolaire. Un filé d'étoiles est visible.En reprenant la vue de Vallouise (circumpolaire visible plus haut dans l'article), le petit village de Puy-Aillaud, qui surplombe la vallée, brille de ses quelques lampadaires. Au fond, une montagne est accompagnée des filés d'étoiles. 60 images de 25 s de poses ont été utilisées pour ce *startrail *au téléobjectif.

Additionner les images avec StarStaX

Une fois votre série de photos réalisée, il n’y a plus qu’à additionner toutes les images pour créer votre circumpolaire ou votre filé d’étoiles.
Il existe plusieurs méthodes sur différents logiciels pour des rendus plus ou moins complexes. Nous allons utiliser le logiciel gratuit StarStaX, qui a l’avantage d’être simple d’utilisation et offre de bons résultats. D’autres logiciels existent et proposent quasiment les mêmes fonctionnalités, comme Starmax.

Télécharger StarStaX

Capture d'écran du logiciel StarStax.L'interface de StarStaX est simple d'utilisation.

Sur la partie gauche ou en cliquant sur le bouton avec l’icône du petit dossier bleu, cherchez votre série d’images sur votre ordinateur (le glisser-déposer fonctionne également). Le logiciel va toutes les prendre et les lister en colonne. Il accepte les .jpg et les .tiff, ce qui est une bonne nouvelle (pas de support Raw en revanche).
Sur la partie droite de StarStax, dans l’onglet « fusion », indiquez par défaut le mode « éclaircir ». D’autres modes de fusion existent, vous pourrez les tester par vous-même. Essayez le « mode comète », ce qui va augmenter la luminosité des étoiles au fur et à mesure de leur déplacement. C'est assez esthétique. 

Pour lancer l’addition des poses, cliquez sur l’icône à droite de celui de la sauvegarde (ou appuyez sur ctrl+P) : le montage va s’animer, vous pouvez découvrir votre circumpolaire en temps réel, ce qui est très sympa !

Avant d'enregistrer votre image, allez dans l'onglet « photos », puis sélectionnez « lisser » dans le choix d'interpolation : cela vous permettra d'adoucir les traits de votre image (n'hésitez pas à observer la différence entre les réglages « rapide » et « lisser »).

Il n’y a plus qu’à enregistrer votre image finale : écrivez votre extension à l’enregistrement, le .jpg si vous pensez que votre image est bien comme cela, en .tiff si vous souhaitez continuer à la traiter sur un autre logiciel.

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