La table équatoriale
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Comment construire une table équatoriale pour
photographier le ciel avec un simple appareil photo, sans télescope.
1. Le problème
Pour photographier le ciel nocture, il faut exposer le film ou le recepteur CCD pendant plusieurs minutes. Pendant ce temps la Terre tourne et les étoiles semblent se déplacer.
2. Utiliser un pied photo
Si on ne compense pas le mouvement de rotation de la Terre, les étoiles laissent une traînée sur le film. Avec un objectif de 50 mm sur un film 24x36 mm, on commence à voir une traînée après 15 à 20 s de pose. On peut laisser filer le ciel pendant plus d'une heure pour simuler une pluie d'étoile sur un premier plan photogénique. L'effet esthétique est indiscutable.
3. L'intérêt de la table équatoriale
Si on veut des étoiles ponctuelles et voir des nébuleuses, il faut compenser le mouvement de rotation de la Terre. Notre planète tourne de 15° par heure, ou 15' par minute, ou 15" par seconde. La table équatoriale fait tourner l'appareil photo à cette vitesse, avec une précision suffisante dans les conditions que nous allons expliquer.
4. L'appareil photo
Il est préférable d'avoir un appareil mécanique avec pose B. Un appareil électronique convient tant que les conditions de température lui permettent de fonctionner et tant que les piles permettent d'utiliser la pose B. En pose B les piles ne durent que quelques minutes.
4.1 L'objectif
Une focale de 50 mm convient pour des poses allant jusqu'à 10 min. Une focale plus longue limite le temps de pose en raison de l'imprécision du mouvement de suivi fourni par la table équatoriale.
4.2 Le diaphragme
On a intérêt à ouvrir le diaphragme au maximum pour avoir le plus de lumière possible. Mais la plupart des objectifs présentent un défaut optique dont l'effet est appelé vignetage qui se manifeste par une luminosité plus faible sur les bords.
NGC 7000 diaphragme 1,7
5 minutes de pose sur film Ektachrome 1600 Panther
Pour résoudre ce problème, on n'utilise pas le diaphragme à ouverture maximum mais celui immédiatement après, par exemple 2,8 au lieu de 1,7. Pour compenser la perte de lumière, on double le temps de pose.
5. Le temps de pose
Avec un film de sensibilité 400 ISO et un objectif ouvert à 1,7, on commence à voir les étoiles les plus brillantes au bout de 15s. Pour voir apparaître les principaux objets célestes, grands amas ouverts, les grandes nébuleuses les plus brillantes, 5 min suffisent. Au delà de 10 min, on peut commencer à voir filer les étoiles à cause de l'imprécision de la mise en station de la table équatoriale. Avec un objectif de 50 mm, en alignant la table équatoriale sur l'étoile polaire le mieux possible à l'oeil nu, on peut exposer jusqu'à 20 min. Si on a de la chance ce jour là. J'ai obtenu d'excellents résultats avec une pellicule de 1600 ISO pour une pose de 10 minutes.
6. La perte de sensibilité
Les récepteurs CCD n'ont pas ce problème. La sensibilité du film chute dès la première seconde d'exposition. Autant la différence entre une photo de jour exposée 1/125s et 1/250s est évidente, autant une photo de nuit exposée 5 min ne paraîtra pas tellement plus sombre que si elle est exposée 10 min. La différence est encore moins évidente entre 10 min et 20 min, mais le risque de voir les étoiles filer est beaucoup plus grand. C'est pour cela que je limite mon temps de pose à 10 min.
7. Le film
Les négatifs noir et blanc et les diapositives ont un grain plus fin que les négatifs couleurs. Il est préférable de ne pas laisser un professionnel non averti tirer les photos sur papier parce que les couleurs et la luminosité peuvent être fantaisistes et laisser penser que les photos sont ratées alors qu'elles peuvent être récupérées. Plusieurs films donnent de bons résultats en terme de grain et de respect des couleurs:
8. Construire la table équatoriale
Dessins plus techniques
8.2 Calcul de la distance entre la vis et l'axe de la charnière
La table tourne de 15°/heure ou 15'/min (0,25°). En 1 min, on tourne la vis d'un tour pour que l'on puisse s'assurer facilement toutes les 15s que l'on tourne à la bonne vitesse. En procédant ainsi, on suppose que la vis reste perpendiculaire à la table, ce qui est assez vrai pour des temps de pose assez courts. En 10 min, la table tourne de 2,5°, ce qui est un angle assez petit pour que l'erreur reste acceptable.
9. Mode d'emploi
Placez vous loin de toute source de pollution lumineuse (lampadaire, fenêtre éclairée...). Pointez l'axe de rotation vers l'étoile polaire. Il suffit de la viser à travers le tube. Pour cela, il est utile de poser la table équatoriale sur un tabouret stable ou une petite table. Cadrez le champ d'étoiles à photographier et bloquez la rotule. Déclenchez la pose et le chronomètre, et commencez à tourner immédiatement la vis dans le sens des aiguilles d'une montre à la vitesse d'1 tour/minute. Il faut tourner la vis régulièrement et contrôler toutes les 15 secondes si on tourne la vis à la bonne vitesse. Ralentir ou accélérer si nécessaire. On peut aussi installer un petit moteur pour rendre l'opération plus confortable. Voir l'utilisation d'un moteur pas à pas.
10. Résultats
Certaines photos seront bougées, floues, sous-exposées... Pour corriger ces défauts, il faut connaître les conditions dans lesquelles ont été prises ces photos. Pour chaque photo, notez les informations suivantes: région du ciel, date et heure, objectif, diaphragme, temps de pose, film, et tout commentaire utile permettant d'expliquer la qualité de la photo.
Apprenez en vous aidant d'une carte, à photographier les régions du ciel qui montrent le plus de nébuleuses, de galaxies, d'amas...
Sagittaire, Ektachrome 400, 5 min, F/1,7
Cygne, Ektachrome 1600, 10 min, F/2,8
11. Derniers Conseils
Avant de photographier le
ciel la nuit, répétez les opérations de jour, sans
film, et plusieurs fois. Répétez aussi les yeux
fermés car vous serez dans le noir et vous devez vous assurer
qu'aucune tâche ne nécessite beaucoup de lumière pendant
les poses.
Même s'il ne fait pas très froid, +10°C par exemple,
la température va baisser pendant la nuit, disons à
+5°C d'abord et puis à -5°C car la nuit sera claire.
Vous allez rester immobile pendant 10 minutes, et puis encore 10
minutes, plusieurs fois, pendant plusieurs heures.
Couvrez-vous comme pour aller
au pôle.
1. Le problème
Pour photographier le ciel nocture, il faut exposer le film ou le recepteur CCD pendant plusieurs minutes. Pendant ce temps la Terre tourne et les étoiles semblent se déplacer.
2. Utiliser un pied photo
Si on ne compense pas le mouvement de rotation de la Terre, les étoiles laissent une traînée sur le film. Avec un objectif de 50 mm sur un film 24x36 mm, on commence à voir une traînée après 15 à 20 s de pose. On peut laisser filer le ciel pendant plus d'une heure pour simuler une pluie d'étoile sur un premier plan photogénique. L'effet esthétique est indiscutable.
3. L'intérêt de la table équatoriale
Si on veut des étoiles ponctuelles et voir des nébuleuses, il faut compenser le mouvement de rotation de la Terre. Notre planète tourne de 15° par heure, ou 15' par minute, ou 15" par seconde. La table équatoriale fait tourner l'appareil photo à cette vitesse, avec une précision suffisante dans les conditions que nous allons expliquer.
4. L'appareil photo
Il est préférable d'avoir un appareil mécanique avec pose B. Un appareil électronique convient tant que les conditions de température lui permettent de fonctionner et tant que les piles permettent d'utiliser la pose B. En pose B les piles ne durent que quelques minutes.
4.1 L'objectif
Une focale de 50 mm convient pour des poses allant jusqu'à 10 min. Une focale plus longue limite le temps de pose en raison de l'imprécision du mouvement de suivi fourni par la table équatoriale.
4.2 Le diaphragme
On a intérêt à ouvrir le diaphragme au maximum pour avoir le plus de lumière possible. Mais la plupart des objectifs présentent un défaut optique dont l'effet est appelé vignetage qui se manifeste par une luminosité plus faible sur les bords.
NGC 7000 diaphragme 1,7
5 minutes de pose sur film Ektachrome 1600 Panther
Pour résoudre ce problème, on n'utilise pas le diaphragme à ouverture maximum mais celui immédiatement après, par exemple 2,8 au lieu de 1,7. Pour compenser la perte de lumière, on double le temps de pose.
5. Le temps de pose
Avec un film de sensibilité 400 ISO et un objectif ouvert à 1,7, on commence à voir les étoiles les plus brillantes au bout de 15s. Pour voir apparaître les principaux objets célestes, grands amas ouverts, les grandes nébuleuses les plus brillantes, 5 min suffisent. Au delà de 10 min, on peut commencer à voir filer les étoiles à cause de l'imprécision de la mise en station de la table équatoriale. Avec un objectif de 50 mm, en alignant la table équatoriale sur l'étoile polaire le mieux possible à l'oeil nu, on peut exposer jusqu'à 20 min. Si on a de la chance ce jour là. J'ai obtenu d'excellents résultats avec une pellicule de 1600 ISO pour une pose de 10 minutes.
6. La perte de sensibilité
Les récepteurs CCD n'ont pas ce problème. La sensibilité du film chute dès la première seconde d'exposition. Autant la différence entre une photo de jour exposée 1/125s et 1/250s est évidente, autant une photo de nuit exposée 5 min ne paraîtra pas tellement plus sombre que si elle est exposée 10 min. La différence est encore moins évidente entre 10 min et 20 min, mais le risque de voir les étoiles filer est beaucoup plus grand. C'est pour cela que je limite mon temps de pose à 10 min.
7. Le film
Les négatifs noir et blanc et les diapositives ont un grain plus fin que les négatifs couleurs. Il est préférable de ne pas laisser un professionnel non averti tirer les photos sur papier parce que les couleurs et la luminosité peuvent être fantaisistes et laisser penser que les photos sont ratées alors qu'elles peuvent être récupérées. Plusieurs films donnent de bons résultats en terme de grain et de respect des couleurs:
TMAX 400 (papier noir et blanc)
Ektachrome 400 Elite (diapo
couleur)
Ektachrome 1600 Panther (diapo
couleur)
Certains films peuvent donner des fonds de ciel trop bleus ou trop verts, d'autres font apparaître toutes les étoiles aussi brillantes ce qui rend l'identification des constellations difficiles.
8. Construire la table équatoriale
8.1 Choix techniques et plans
C'est un travail de quelques heures seulement qui ne nécessite que des outils de base, scie, colle, vis, peinture, bois, tole. La rotule est particulièrement importante. Évitez celles vendues pour l'astronomie et choisissez-en une chez un photographe, assez solide pour supporter un appareil de 2 ou 4 kg.
C'est un travail de quelques heures seulement qui ne nécessite que des outils de base, scie, colle, vis, peinture, bois, tole. La rotule est particulièrement importante. Évitez celles vendues pour l'astronomie et choisissez-en une chez un photographe, assez solide pour supporter un appareil de 2 ou 4 kg.
L'axe de la charnière doit
être positionné parallèle à l'axe de
rotation de la Terre et il doit aussi le rester. La charnière
sur la photo en noir et blanc est un peu flexible et l'axe change un
peu de direction quand on installe l'appareil photo.
8.2 Calcul de la distance entre la vis et l'axe de la charnière
La table tourne de 15°/heure ou 15'/min (0,25°). En 1 min, on tourne la vis d'un tour pour que l'on puisse s'assurer facilement toutes les 15s que l'on tourne à la bonne vitesse. En procédant ainsi, on suppose que la vis reste perpendiculaire à la table, ce qui est assez vrai pour des temps de pose assez courts. En 10 min, la table tourne de 2,5°, ce qui est un angle assez petit pour que l'erreur reste acceptable.
Placez vous loin de toute source de pollution lumineuse (lampadaire, fenêtre éclairée...). Pointez l'axe de rotation vers l'étoile polaire. Il suffit de la viser à travers le tube. Pour cela, il est utile de poser la table équatoriale sur un tabouret stable ou une petite table. Cadrez le champ d'étoiles à photographier et bloquez la rotule. Déclenchez la pose et le chronomètre, et commencez à tourner immédiatement la vis dans le sens des aiguilles d'une montre à la vitesse d'1 tour/minute. Il faut tourner la vis régulièrement et contrôler toutes les 15 secondes si on tourne la vis à la bonne vitesse. Ralentir ou accélérer si nécessaire. On peut aussi installer un petit moteur pour rendre l'opération plus confortable. Voir l'utilisation d'un moteur pas à pas.
10. Résultats
Certaines photos seront bougées, floues, sous-exposées... Pour corriger ces défauts, il faut connaître les conditions dans lesquelles ont été prises ces photos. Pour chaque photo, notez les informations suivantes: région du ciel, date et heure, objectif, diaphragme, temps de pose, film, et tout commentaire utile permettant d'expliquer la qualité de la photo.
Apprenez en vous aidant d'une carte, à photographier les régions du ciel qui montrent le plus de nébuleuses, de galaxies, d'amas...
11. Derniers Conseils
Avant de photographier le
ciel la nuit, répétez les opérations de jour, sans
film, et plusieurs fois. Répétez aussi les yeux
fermés car vous serez dans le noir et vous devez vous assurer
qu'aucune tâche ne nécessite beaucoup de lumière pendant
les poses.
Même s'il ne fait pas très froid, +10°C par exemple,
la température va baisser pendant la nuit, disons à
+5°C d'abord et puis à -5°C car la nuit sera claire.
Vous allez rester immobile pendant 10 minutes, et puis encore 10
minutes, plusieurs fois, pendant plusieurs heures.
Couvrez-vous comme pour aller
au pôle. 5. Le temps de pose
6. La perte de sensibilité
7. Le film
8. Construire la table équatoriale
9. Mode d'emploi
10. Résultats
11. Derniers conseils
6. La perte de sensibilité
7. Le film
8. Construire la table équatoriale
9. Mode d'emploi
10. Résultats
11. Derniers conseils
Par
une belle nuit d'hiver, un ciel bien dégagé,
température -5°C, combien de temps un appareil photo
numérique est-il capable de fonctionner?
NGC 7000 diaphragme 2,8
10 minutes de pose sur film Ektachrome 1600 Panther
Ici, l'axe de la charnière est remplacé
par un tube, ce qui permet de viser l'étoile polaire. Ce tube robuste ne plie pas quand on installe l'appareil photo.
Avec un pas de 1 mm (tige filetée à pas métrique de 6 mm de diamètre) la distance charnière-vis est de 228 mm
