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ASTRO PHOTO
 
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INTRODUCTION

La photographie astronomique peut être un passe-temps fascinant. Pour cela il n'y a pas besoin d'équipement spécial: un appareil photo, un trépied stable, un chronomètre précis, un intervalomèttre sont les seuls equipements pour commencer, plus beaucoup de patience.




1. LES SATELLITES IRIDIUM

L'éclair des sattelites Iridium est produit par la réflexion du soleil sur les panneaux solaires et les antennes des satellites Iridium. Ils ne sont visibles que lorsque le soleil est juste sous l'horizon. À l'oeil nu, ils semblent n'être qu'un bref éclair qui disparait très vite mais sur des photos à longues exposition on peut voir leur trajectoire.

Iridium Flare
Éclair d'un satellite iridium prés de α et β du Centaure
(Hémisphère Sud)
Le 26 octobre 2012

Les meilleures prédictions des éclairs des satellites Iridium se trouvent sur cet excellent site: www.heavens-above.com
Le nombre de chances d'observer et de photographier les éclairs des satellites Iridium est limité et peut ètre inluencé par la météo et la position de la lune.


2. LA STATION SPACIALE INTERNATIONALE (ISS)

Le passage de la Station Spaciale Internationale peut être observé et photographié. Il apparaitra comme une ligne sur le fond des étoiles. Ce serait l'object humain le plus brillant. Les prédictions des passges sont disponibles sur ce site:
www.heavens-above.com



La Station Spaciale Internationale à la verticale.
25 Septembre, 2010


La même, faisant face à 'l'ouest.
23 Novembre 23, 2013





3. FILÉS D'ÉTOILES

Les filés d'étoiles font les plus belles photos nocturnes. Ils peuvent être pris avec soit des appareils èl film, soit avec des appareils numériques.

3.1. Appareils èl film
3.2. Appareils numériques


3.1. Filés d'étoiles avec appareils à film.
C'est probablement la manière la plus simple: il suffit de positioner l'appareil sur un trépied stable et d'ouvrir l'obturateur sur "B". Les films peuvent être soit en couleur, soit en noir et blanc. des essais sont nécessaires pour déterminer l'ouverture en tenant compte du degré de vitesse du film. Avec les trèls longs temps d'exposition on a le risque de bouger l'appareil et aussi la "faute de réciprocité" des films en couleur. Les appareils numériques n'ont pas ce problème de rélciprocité mais ont le problème du "bruit" dans les très longs temps d'exposition.


3.2. Filés d'étoiles avec appareils numériques.
Les appareils numériques peuvent aussi être utlisés pour le filés d'étoiles. On peut les utliser de 2 manières:
   3.2.1. avec un long temps d'exposition.
   3.2.2. avec de multiples photos et un procédé pour les grouper en une seule image.

3.2.1. Long temps d'exposition. cette méthode est la même qu'avec un appareil à film, mais là, au lieu de courrir le risque de la réciprocité des films en couleur on a le problème du "bruit" ou à la longue des pixels apparraissent là ou elles ne devraient pas être. Certains appareils modernes ont une fonction pour réduire ce 'bruit'. Cela a le grave inconvenient de demander à l'appareil plus de temps pour "enlever" ces pixels nuisibles. Il serait peut être utile d'essayer d'abord sans utiliser cette fontion.

Example de temps d'exposition: ISO= 400, temps = 15 minutes:
f: 5.6 f: 8 f:11

Même vue avec 25 photos de 5 minutes chacunes 'groupées' en une seule image: Cliquez ici

3.2.2. Photos multiples. L'autre méthode est de prendre de nombreuses photos (parfois des centaines) et de les 'grouper' en une seule vue (stacking). Cette méthode a l'avantage que l'on peut si cela est necessaire, d'enlever des photos non désirables avant le 'groupage'. Il existe plusieurs programmes faisant ce "groupage".
www.startrails.de
www.markus-enzweiler.de/software/software.html

Quelques exemples de filés d'étoiles fait avec 'groupage' Cliquez ici.




4. ANALEMME SOLAIRE

4.1. Cadran solaire
4.2. Aved un appareil à film
4.3. Avec un appareil numérique
4.4. Logiciels


L'Analemme solaire est la représentation de la position du soleil au cours de l'année, pris à la mème heure . Elle a la forme d'un "8"'. Le soleil n'est pas à la même place (à la même heure) au cours de l'année. La position varie en altitude entre l'été et l'hiver et aussi en azimuth. Cette variation est due è la différence entre 'l'heure solaire' et l'heure des horloges. cette différence est bien connue des astronomes et des navigateurs et s'appelle l'Equation de Temps, avec un maximun d'environ 18 minutes en avril et en novembre, elle est nulle en avril et juin. septembre et janvier.
Une recherche sur Google et sur Wikipedia donnera une grande quantité de détails et de renseignemets.
Analemme du soleil (Hémisphere Sud)
Analemme du soleil (Hémisphere Nord)


4.1. Cadran solaire
Le moyen le plus simple pour matérialier l'analemme est de construire un cadran solaire. bien que ce ne soit pas vraiment dire une vraie méthode photographique. Il suffit de marquer l'ombre du bout d'une tige vertivale (gnomon) à la même heure au cours de l'année. Ces marques n'ont pas besoin d'être fait à des intrevalles réguliers aussi longtemps qu'ils puissent être joints par une courbe.
.

Le cadran solaire montrant l'ombre de la tige vericale le 30 octobre.
(Hémisphère sud).

Si le plateau du cadran solaire est orienté dans une direction nord-sud, l'analemme devrait être centrée sur le plateau. En fonction de la longitude du lieu, il faut calculer le moment ou l'observation sera faite. Il est vrai qu'à l'intérieur d'un mème fuseau horaire toutes les horloges marqueront la mème heure mais "l'heure solaire" ou "Temps Moyen Local" sera different suivant la longitude du lieu.
Pour obtenir ce "Temps Moyen Local" il faut connaitre notre longitude. Il faut aussi connaitre la longitude du "meridien standard" du fuseau horaire, généralement au centre de ce fuseau horaire. Cette longitude peut se trouver sur cette carte:
http://www.worldtimezone.com/
Pour chaque degré é l'ouest de ce mé ridien standard, on ajoute 4 minutes au temps standard du fuseau horaire. Et pour chaque degré à l'est du mé ridien standard on retranche 4 minutes. Voici un example de calcul du tenps Moyen Local. Ma longitude est E116°40'-, la longitude du méridien moyen de mon fuseau horaire (Zone 'Hotel': UTC+8) est E120°.
La différence entre les deux longitudes est:
120° - 116°40'- = 3°20'-
3°x 4 = 12 minutes
20'x 4 = 80 secondes = 1 minute 20 secondes
Différence = 13 minutes 20 secondes
Comme ma longitude est é l'ouest du méridein standard, je doits additioner cette différence à l'heure légale (heure du fuseau horaire). C'est ainsi que pour prendre une photo du soleil à midi au soleil (heure solaire TML) je prendrai la photo à 12 heures, 13 minutes et 20 secondes.


L'analemme solaire avec les dates pendant toute une année (Hémisphè re sud). L'échelle horizontale est très agrandie. En utilisant ce tracé on peut positioner et échelonner les photos à prendre au cours de l'année pour avoir des intervalles réguliers. Les équinoxes se situent environ autour du 20 mars et 21 septembre et les solstices autour du 20 juin et 21 décembre, selon les années. Pour les dates exactes on peut consulter des sites comme Wikipedia.


4.2. Appareil à film

La première photo publiée de l'analemme solaire a été attribuée à Dennis di Cicco en 1978-1979. La photo a été publiée dans le numéro de Juin 1979 de la revue Sky & Telescope.
Depuis, la légende veut qu'il aurait eu plus d'Astronautes dans la lune que de photographes ayant réussi à photographier une analemme solaire. Et aussi que personne n'a réussi en moins de 3 ans. Je dois dire que cette année est ma troisià me et probablement ma dernià re avec des appareils à film, ayant découvert les avantages des appareils numériques pour ce genre de photos.
Je dois aussi dire que certaines photos d'analemmes sont "trop parfaites", sans manquements, sans trous et avec des formes parfaites... Il est impossible d'imaginer qu'au cours d'une année il n'y ai pas des jours ou le ciel est couvert et le soleil est invisible. Aussi, certaines anlemmes sont montrées sur un fond de paysage, montant que ces photos ont été améliorées (trafiquées) avec des logiciels du genre Photoshop qui permettent de faire des miracles.Comme les images du soleil doivent être prises avec des filtres trè s sombres, aucun paysage ne devrait être visible. On peut donc poser la question: Combien ces modifications sont elles acceptables? Les images que je présente ici sont sans ruquages, "brut de décoffrage".

Une recherche sur Google montrera ces analemmes.

Il est relativement facile de photographier l'analemme solaire avec un apparil à film. Le choix ira à un appareil de format 35 mm qui aura besoin d'un objectif à grand angle pour couvrir la totalité de l'analemme et devra être capable de prendre plusieurs vues sur la même photo.
J'ai utilisé un appareil Nikon FE. Il a aussi l'avantage de pouvoir êttre muni d'un groupe de mototisation (MD12). Cette motorisation permet aussi de controler l'appareil à distance. Comme les piles (8 x piles de taille AA) ne dureraient pas toute une anné e, j'ai construit une alimentation qui se loge dans le compartiment des piles et qui est alimenté par un bloc secteur 12 volts.
Aussi, pour ne pas avoir à être présent 40 fois dans l'année au bon moment, j'ai écrit un logiciel en GWBasic qui commande automatiquement l 'appareil au jour et à l'heure voulus. Pour plus de dé tails sur ce lociciel voir au paragraphe 4.4
Quarante vues sont suffisantes pour représenter l'analemme. deux tables montrent quand prendre les 40 photos. On notera que pour avoir des espaces presques égaux entre elles, les espaces dans les tables sont inégaux. Cela tient de la variation de la vitesse de changement de l'Equation de temps.

Appareil Nikon FE, Motor Drive MD11 et l'alimentation qui remplace les 8 piles de taille AA
Ma fenêtre faisant face au soleil avec vitre en pente et protection thermique.
Intérieur de la fenêtre avec en premier plan le boitier interface, les deux appareils marqués "ROUGE" et "JAUNE" Sur les 2 cotés les ventilateurs pour refroidir en été.


Les tables sont disponibles ici:
Table pour année bissextile
Table pour année normale


Analemme solaire: entre novembre 2012 et novembre 2013
Appareil: Nikon FE avec Motor Drive MD12
Objectif: 28mm
Film: Ilford HP5 PLUS 400
Exposition: M250
Ouverture: f4
Filtre: Mylar filtre solaire collé sur filtre UV
Grande photo



4.3.Appareil numérique

L'étape suivante est d'utiliser un appareil numérique. Cela dispensera d'avoir à déveloper le film, de mélanger des produits chimiques , etc.
Mais un appareil numérique ne prend pas de poses mutiples. Ces quelques 40 photos devront être 'groupées'. Un moyen est d'utiliser les "layers" ou 'couches' de certains logiciels graphiques. Mais cela est loin d'être simple, ni rapide.
Heureusement pour nous, il y des logiciels qui font tout ce trvail de 'grouper' des expositions multiples en une seule photo.
Plusieurs logiciels font ce travail pour nous:
www.startrails.de
www.markus-enzweiler.de/software/software.html

J'utilise un appareil Canon EOS 400D, appareil numérique reflex. Les réglages étaient:
ISO = 200
f4
1/200 sec exposition

Je prends 40 photos durant l'année. Voir les tables annuelles.
Table pour anneée bissextile
Table pour année normale

L'utilisation d'un appareil numérique a un autre avantage comparé à l'utilisation d'un appareil à film: Chaque photo peut être visualisée et déchargée à n'importe quel moment tandis qu'avec un appareil à film on doit attendre la fin de l'année. Chaque photo peut aussi être supprimée si besoin si elle n'est pas parfaite et un jour sans soleil est moins important qu'avec seulement 40 photos.
Egalement avec un appareil numérique on peut effectuer le 'groupement' à n'importe quel moment et ainsi avoir un "groupement' progressif.
Un autre avantage est que le manque d'une ou deux photos (ciel couvert par exemple) n'est pas aussi grave que lorsqu'on n'en n'a que quarante. Dans ce cas on n'a qu'un petit espace sans photo.
C'est ce que je vais faire cette année avec ma premiêre analemme numérique, publiant ainsi un groupement tous les mois en commançant en novembre 2013.

Appareil 1
(jaune) du 11 novembre au 12 novembre

Appareil 2
(rouge) du 11 novembre au 12 novembre


A suivre...

Mais on ne doit pas oublier que la plupart des appareils numériques ont un senseur réduit et que avec le même objectif ils couvrent un champ plus réduit que le ferait un appareil à film.
(Il existe des lentilles qui restore le plein champ en réduisant la longueur focale). Voir Wlkipedia pour plus détails sur les senseurs numériques: wikipedia.org/wiki/Digital_cameras#Sensor_size_and_angle_of_view





4.4. Logiciel

Pour ne pas avoir à être pré sent chaque fois qu'une photo doit être prise, j'ai écrit un logiciel in GWBasic prenant la photo au jour et é l'heure voulus. Je pus seulement utliser the port parallêle pour connecter l'ordinateur él'appareil photo. Pour l'interface j'utilisais un module Kemo M125
www.kemo-electronic.com
D'autres modules peuvent égalemnt ê tre utilisés. Quelques examples de ces interfaces:
www.sunrom.com/156
www.cnc4pc.com/Store/osc/product_info.php?products_id=47

L'interface commande un relais de 12 volts qui é son tour commande les apareils photo. Le port parallèle est plus facile à programmer que le port USB. J'ai aussi utilisé GWBasic qui est assez simple à programmer.
Le programme lit la date et l'heure de l'ordinateur et quand ils sont tous les deux corrects un message est envoyé au port parallêle avec l'adresse correcte:
Decimal: 888
Hex: 378h
Soit la commande:
Out 888,1
Ceci déclanche l'appareil qui prend la photo. Un délai de 1 seconde est ajouté, simulant le doigt sur le bouton de déclenchement et en remettant tous les bits à zéro, on simule le relachement du bouton.
Sleep,1
Out 888,0

Le chiffre '1' détermine la ligne qui est active. Quand j'utilise 2 appareils, chacun à leur tour, la deuxià me commande est:
Out:888,8
L'interface et les relais doivent donc prendre ces lignes respectives du port parallèle.

Vu l'orientation de ma fenêtre, les photos sont prises à 12:40 temps local. Comme GWBasic compte les secondes depuis minuit avec la chaine '$time', 12:40 devient 45600 secondes aprà s minuit.
Le logiciel se trouve ici:
ana10.pdf
Aprà s avoir photographié la première analemme (avec 40 photos), j'ai modifié le logiciel pour prendre une photo chaque jour.




5. LIENS

Voici une récapitulation des liens sités ailleurs:

www.heavens-above.com
The meilleur site pour les prédictions astronomiques.

www.worldtimezone.com/
Les fuseaux horaires et leurs méridiens standards.

www.markus-enzweiler.de/software/software.html
Logiciels de 'groupement de photos'.

www.startrails.de
www.kemo-electronic.com
Source du module M125 our le port parallèle

www.sunrom.com/156
www.cnc4pc.com/Store/osc/product_info.php?products_id=47
Deux autres module pour le port parallèlle.



Et finallement le e-book ultime sur les photos nocturnes:
http://philhart.com/shooting-stars




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Dernièlre mise à jour: 2 may 2020
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