comme pour la photographie diurne , le principe de l’astrophotographie consiste a immortaliser des vues du ciel nocturne ou de certains objets du ciel profond invisibles a l’oeil nu.
pour cela il va falloir un appareil comportant un capteur de type CCD avec des modes de prise de vue permettant de faire de la pause longue . En effet , la nuit , la lumiere est tellement limitée ou ténue que pour compenser il va falloir allonger le temps d’ouverture pour permettre de laisser rentrer de la lumière pendant plus longtemps .
les différents matériels potentiellement utilisables sont:
- les Smartphones ayant un mode de prise de vue PRO => réglage ISO et temps de pose.
- les Appareils Photo Numeriques (APN) ayant un mode Manuel avec réglage du temps de pose et de la sensibilité ISO
- les camera CCD spécifiquement conçues pour l’astronomie
- tout capteur CCD pilotable avec PC ou microcontroleur permettant egalement la pose longue et le reglage des ISO , par exemple une PI camera HQ pilotée par un Raspberry PI.
dimension du Capteur -Objectif et Longueur Focale:
dans les systèmes énumérés précédemment , on trouve systématique 2 dispositifs complémentaire indispensables pour permettre la prise de vue : un capteur et un objectif. le principe de fonctionnement de l’ensemble est absolument identique a celui de l’oeil humain qui a la retine comme capteur d’image au fond du globe oculaire et l’ensemble Pupille+cornée + iris comme objectif d’entrée de la lumière . la pupille et la cornée constituent la lentille de l’oeil et l’iris est le diaphragme de l’oeil.
la dimension du capteur ainsi que la longueur focale de l’objectif vont déterminer l’angle de champ d’observation. le schéma ci dessous , montre comment a longueur focale donnée la dimension du capteur change l’angle de vue et donc la dimension de la zone observable.
cette notion est importante a comprendre , car elle explique pourquoi pour un zoom de focale donnée le resultat sur la photo est different en fonction du type de capteur utilisé .
ainsi un capteur plus petit sur un zoom identique donnera une photo avec un grossissement apparent plus important (voir plus bas) .
Cas des APN:
par exemple , avec les appareil photo numériques , on distingue 3 grands types de capteurs photo :
- les capteurs plein format 24×36 mm
- les capteurs APS-C CANON : 22,3 x 14,9 mm
- les capteurs APS-C NIKON SONY FUJI : 25,1 x 16,7 mm
Angle de champ
si l’on compare les angles de champs obtenus suivant la focale , on a le tableau suivant :
Facteur de conversion et Angle de champ:
pour compléter le principe précédent en photographie on utilise na notion de Facteur de conversion entre formats. qui permet de quantifier le ratio de reduction d’un capteur donné par rapport a un capteur plein format . il se calcule de la façon suivante:
et pour connaitre la valeur de la diagonale du capteur , on utilise la formule :
par exemple , sur un APSC CANON de 22,3 x 14,9 mm , la diagonale est de 26,8 mm ce qui donne un facteur de conversion de 43,8/26,8 = 1,6.
a partir de la longueur focale f en mm et la diagonale d du capteur également en mm on peut calculer l’angle de champ Alpha avec la formule suivante :
vision humaine et focale équivalente:
on considère que l’angle de champ d’un oeil humain corresponds a un objectif de 50mm avec un capteur plein format . ce qui veut dire qu’un APN avec un capteur plein format 24×36 et un objectif de 50mm donne une photo correspondant a un champ equivalent a celui de l’oeil .
oeil humain = focale 50mm
Grossissement de l’objectif
la focale de base de 50mm est importante, car elle va permetre de calculer sommairement le facteur de grossissement d’un objectif .
ainsi , sachant qu’un objectif de 50mm sur capteur plein format donnera une photo equivalent a la vision humaine, un objectif de 100mm , donnera un grossissement visuel relatif de 100/50 = 2X par rapport a la vision de l’oeil. ou de l’ objectif de 50mm . un objectif de 300 mm donnera un grossissement relatif de 300/50=6X.
si on utilise un APN CANON avec capteur APS-C de facteur 1,6 , il faudra corriger la focale de référence en proportion . ainsi c’est un objectif de 50/1,6 = 31 mm de focale qui donnera une taille apparente identique a la vision a l ‘oeil nu. et un zoom de 300 mm sur ce capteur APS-C donnera un facteur de zoom de 300/31=9,7