L'astrophotographie sans équipement

Il y a vingt ans, photographier une étoile demandait un télescope, une monture de suivi, une caméra CCD refroidie et un ordinateur portable. La configuration la moins chère donnant un résultat montrable coûtait des milliers d’euros et exigeait d’apprendre un peu de vraie astronomie. Vers 2020, tout cela a changé. Un smartphone moderne, calé sur une clôture dans un endroit modérément sombre, peut capturer une image de la Voie lactée qui aurait nécessité un petit observatoire dans les années 1990.

Ce n’est pas une exagération. Le téléphone que vous portez en ce moment même, s’il s’agit grosso modo des quatre ou cinq dernières années d’iPhone ou de Google Pixel, a un appareil photo capable de véritable astrophotographie. Les capacités sont limitées comparées au matériel professionnel, mais elles dépassent tellement tout ce qu’un amateur pouvait faire il y a trente ans qu’il vaut la peine de savoir ce qui est possible.

Ce qui marche

Les étoiles et les constellations, c’est facile. Une pose longue de quelques secondes seulement avec un téléphone sur trépied capturera des centaines d’étoiles par image, bien plus que vous n’en voyez à l’œil nu. La Voie lactée sous un ciel sombre est à portée d’une pose de 15 secondes avec un téléphone récent, sans problème. Les filés d’étoiles — ces longues traînées courbes que l’on voit sur les photos prises sur une heure — sont faciles si vous empilez de nombreuses poses courtes.

La Lune se photographie magnifiquement. La pleine lune est si brillante qu’on peut la photographier avec des réglages de plein jour et capter de vrais détails de surface : cratères, mers sombres, le système de rayons brillants autour de Tycho. Un téléphone avec objectif zoom y parvient sans autre équipement que le téléphone lui-même.

La Station spatiale internationale apparaît comme une traînée brillante sur les poses longues durant un passage. Les aurores, quand elles sont fortes, se photographient bien avec une pose de 3 à 5 secondes.

Ce qui ne marche pas

Tout ce qui est fin — planètes, galaxies, nébuleuses faibles — est difficile ou impossible sans télescope. Vous ne verrez pas les anneaux de Saturne ni les bandes de Jupiter sur une photo de téléphone. La galaxie d’Andromède apparaîtra sur une pose longue, mais comme une petite tache, pas comme la spectaculaire spirale des photos publiées. Les planètes apparaissent comme des points brillants, pas comme de petits disques. Les couleurs des étoiles ressortent surtout en blanc, à cause des caractéristiques du capteur.

Le seuil qui sépare le « facile depuis un téléphone » du « il faut un télescope », c’est en gros : tout ce qui ressemble à un point lumineux pour l’œil humain est photographiable ; tout ce qui demande un grossissement pour en voir la structure ne l’est pas.

La technique

Trois choses comptent. Votre téléphone a besoin d’un contrôle manuel de l’exposition, il doit rester parfaitement immobile plusieurs secondes, et il doit faire la mise au point à l’infini.

La plupart des téléphones modernes ont un mode photo manuel ou « pro ». Cherchez-le. Les réglages de départ : ISO entre 800 et 3200 (plus haut signifie plus de sensibilité mais plus de bruit), vitesse d’obturation entre 10 et 30 secondes, mise au point manuelle à l’infini, et balance des blancs autour de 3500 à 4000 Kelvin pour éviter la dominante orangée que donne la balance automatique en faible lumière.

Les iPhone récents ont un mode Nuit intégré qui s’active automatiquement en faible lumière. Tenez le téléphone immobile quand le compte à rebours apparaît. Ce n’est pas aussi bon que le contrôle manuel, mais c’est suffisant pour des photos d’observation occasionnelles.

Les Pixel récents ont mieux : le mode astrophotographie s’active dans Vision de nuit quand le téléphone détecte qu’il est sur trépied, pointé vers un ciel sombre. Le téléphone prend 15 poses distinctes de 16 secondes et les empile en interne, produisant une exposition totale de 4 minutes avec peu de bruit. Les résultats, surtout sous des ciels sombres, sont vraiment impressionnants.

Pour les téléphones Android avec mode manuel mais sans automatisme astro, l’astuce est la même que l’approche manuelle de l’iPhone — réglez l’ISO, réglez l’obturation, faites la mise au point à l’infini, et comptez sur le trépied.

La stabilité

Cette partie est non négociable. Un téléphone qui bouge ne serait-ce que d’un millimètre pendant une pose de 20 secondes produit des étoiles floues. Vous avez absolument besoin d’un trépied ou d’une surface stable. Un trépied de téléphone bon marché coûte environ quinze euros et c’est le meilleur investissement si vous voulez vous y mettre sérieusement.

Sans trépied, caler le téléphone contre un mur ou sur un rocher dépanne, mais il faut veiller à ce que l’objectif ait une vue dégagée du ciel et ne soit pas incliné. La plupart des objectifs de téléphone ne sont pas au centre géométrique de l’appareil, donc poser le téléphone à plat sur le dos ne marche pas toujours comme on s’y attendrait.

Autre chose : utilisez un retardateur de 3 secondes plutôt que d’appuyer directement sur le déclencheur. Le simple fait de toucher l’écran fait vaciller le téléphone un instant, et le tremblement qui en résulte se voit sur une pose de 15 secondes. Le retardateur élimine cela complètement.

La règle des 500

Si votre pose est trop longue, les étoiles commencent à filer — se transformant en petits arcs au lieu de points — parce que la Terre tourne pendant la pose. La règle traditionnelle pour déterminer la pose maximale est la règle des 500 : divisez 500 par la focale de votre objectif en équivalent 24×36 pour obtenir la pose maximale en secondes.

Pour un objectif grand-angle de téléphone (environ 25 mm équivalent), le calcul donne à peu près 20 secondes. Pour un téléobjectif de téléphone (75 mm équivalent), c’est environ 7 secondes. Au-delà, vous verrez des filés d’étoiles notables. En deçà, vous obtenez des étoiles ponctuelles.

Certains utilisent la règle des 300 pour des résultats plus stricts sur les capteurs haute résolution. Les téléphones sont indulgents et la règle des 500 marche bien pour des clichés occasionnels.

L’empilement, l’astuce qui triche

La vraie magie, si vous voulez une qualité proche de ce que les amateurs équipés de matériel bien plus cher obtiennent, c’est l’empilement. Le principe : prenez de nombreuses poses courtes du même coin de ciel, puis utilisez un logiciel pour les aligner et les additionner. Le signal (les vraies étoiles) s’additionne de façon linéaire, tandis que le bruit (l’aléa du capteur) s’additionne comme une racine carrée. Le résultat de l’empilement de 20 poses de 20 secondes est plus proche d’une seule pose de 400 secondes que d’une pose de 20 secondes, avec bien moins de bruit.

Des logiciels gratuits font le gros du travail. DeepSkyStacker pour Windows, Siril multiplateforme, ou Sequator pour un alignement plus simple. Prenez 20 à 50 poses du même coin de ciel, balancez-les dedans et laissez tourner. La première fois que vous verrez un résultat empilé, vous vous demanderez comment le même téléphone a pu produire des images si différentes.

Le mode astro du Pixel fait cela en interne, et c’est pourquoi les résultats du Pixel sont si bons — il fait 4 minutes d’empilement automatiquement, dans l’appli photo, sans que vous le sachiez.

Un dernier conseil

L’appareil photo n’a pas besoin que vos yeux soient adaptés à l’obscurité. Mais vous, oui. Après 20 ou 30 minutes dehors sans regarder la moindre lumière blanche, vous voyez bien plus de détails dans le ciel qu’à la minute zéro, ce qui veut dire que vous composez de meilleures photos parce que vous savez vraiment ce qu’il y a dans votre cadre. Ça vaut la peine d’attendre.