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L'astrophotographie

Le tube allonge (II)

Il existe une grande variété de tubes allonges, qui ne sont en fait qu’une version moderne du célèbre soufflet d’antant. Cet accessoire va du simple tube de 50 mm de longueur fixé à la bague T au tube à tirage variable jusqu’au modèle rallongé, deux à cinq fois plus long que le modèle standard. Les plus longs s’utilisent principalement avec des oculaires assez long ou de longue focale ou avec des lentilles de Barlow/Powermate qui demandent un tirage assez conséquent jusqu’au plan focal distant parfois de plusieurs décimètres.

Le modèle le plus pratique, très souple quant à son utilisation et versatile, reste sans conteste le tube à longueur variable car il permet d’obtenir des agrandissements variables au niveau du plan focal tout en préservant la luminosité et en évitant le vignetage.

Une bague allonge adaptée au coulant de 31.75 mm revient à moins de 30 €, et à moins de 60 € pour le coulant de 50.8 mm.

A gauche, une bague allonge à longueur variable pour la photographiée au foyer. La partie gauche se place dans le porte-oculaire, la partie droite reçoit la bague T et le boîtier photographique. A droite, une bague T pour APN munie d'un adaptateur plus large. La bague se fixe directement sur l'oculaire du côté gauche. Document Orion Telescopes & Binoculars et Vixen.

De manière générale, il est important que ces accessoires soient construits avec une grande précision pour éviter tout jeu, même minime, lorsque les différentes éléments seront assemblés. Ils doivent également être fabriqués dans un matériau de qualité, résistant au stress mécanique ainsi qu'à l'humidité ou la chaleur, et surtout être aussi léger que possible. C'est la raison pour laquelle ils sont souvent fabriqués en aluminium anodisé et peint en noir tant à l’intérieur qu’à l’extérieur pour éviter les reflets ou impression thermique sur les détecteurs CCD.

Il va sans dire que si vous devez utiliser ces accessoires dans des conditions extrêmes (intempéries, froid polaire, chaleur et sable du désert) il est exclu de les acquérir chez le premier marchant du coin qui bien souvent ne supporte pas ce type de matériel qui est trop spécialisé. De tels accessoires doivent bénéficier d'un traitement particulier antiabrasion, anticorrosion, etc. qui double ou triple leur prix. Ils s'achètent en général chez des constructeurs de grandes marques réputés pour l'excellence de leurs optiques ou de leur pièces mécaniques (Tele Vue, Astro-Physics, AOK, Lichtenknecker Optics, etc) ou des magasins d'astronomie spécialisés.

Tous les tubes ou bagues allonges sont concus pour la projection oculaire, c’est-à-dire qu’ils peuvent recevoir un oculaire (et son filtre à vis éventuel) afin d’obtenir des images en haute résolution des astres. Ces tubes comportent une ou plusieurs vis sur le côté pour maintenir l’oculaire en place. Ils sont disponibles aux coulants standards des oculaires au coulant de 24.5 mm (plus rare), 31.75 mm et 50.8 mm.

A gauche, appareil réflex argentique équipé d'une bague T et d'une bague allonge prêt à être inséré dans le porte-oculaire d'un télescope. Au centre et à droite, l'adaptateur "SC" spécifique aux télescopes Schmidt-Cassegrain. Il se visse directement dans le "visual back". Il existe également un modèle adapté au oculaires de 50.8 mm de diamètre. Documents L'Astronome et Celestron.

Pour les télescopes catadioptriques (Maksutov-Cassegrain et Schmidt-Cassegrain), étant donné qu’ils ne disposent pas d’une crémaillère ordinaire pour effectuer la mise au point (celle-ci s’effectuant par déplacement du miroir principal), vous devez acheter une bague spéciale compatible avec la marque de votre télescope. Dans ce cas le tube allonge ou « tele-extender » se visse d’un côté dans le porte-oculaire, dans le « visual back » du télescope catadioptrique, l’autre côté s’attachant à la bague T. Ensemble ces quelques accessoires solidarisent parfaitement votre boîtier argentique ou numérique au télescope.

Les accessoires sont légèrement différents pour les APN compacts du fait qu'ils conservent leur optique et sont fixés au télescope par une bague spécialement adaptée au modèle.

Enfin, est-il besoin de le rappeler, lors de l'achat de vos accessoires vérifier la solidité et la résistance de la partie de la bague qui reçevra l'emprunte de la vis de serrage. Certains adaptateurs ou oculaires bas de gamme ne supportent pas un serrage très important et il arrive que l'extrémité de la vis marque son empreinte (une petite alvéole) dans la bague allonge ou perce carrément la bague suite aux pressions mécaniques successives. Donc un bon conseil si vous désirez conservez longtemps vos bagues et autres adaptateurs, investissez dans des accessoires de qualité car ils méritent tout autant votre considération que votre optique !

Deux systèmes d'adaptation pour la photographie au foyer proposés par Meade. A gauche, le modèle SC se plaçant dans le "visual back" des Schmidt-Cassegrain, à droite le télé-extenseur (tele-extender). Documents T.Lombry

Comment procéder pour attacher tous ces accessoires sur le terrain ? Si l'appareil le permet, commencez par retirer l’objectif de votre appareil photo et fixez la bague T au boîtier. Sur certains APN compacts, fixez l'adaptateur fileté autour ou sur l'objectif selon le modèle.

Sur le télescope, installez la bague adaptatrice soit dans le visual back de votre catadioptrique soit sur le porte-oculaire. Si vous désirez effectuer une projection oculaire placez ensuite l’oculaire dans la bague solidaire du télescope.

S’il n’y a ni oculaire ni aucun accessoire optique il suffit ensuite de venir placer le tube allonge sur le porte-oculaire et de le fixer solidement à l’oculaire ou sur la bague attachée au télescope.

Lorsque le tube allonge est bien attaché vous pouvez y fixer la bague T de votre appareil photographique. Certains tubes allonges se vissent dans la bague T (meilleur maintien) d’autres se déposent simplement dans une rigole qui épouse leur profil et sont maintenus par une vis extérieure.

Les étapes du montage d'un boîtier réflex argentique au foyer d'un télescope. De gauche à droite, retrait de l'objectif à baïonnette, installation d'un verre de visée claire et du flexible de déclenchement; fixation du tube allonge côté télescope et de la bague T côté réflex; fixation de l'ensemble. La procédure est légèrement plus simple pour les APN car le verre de visée reste en place, l'image s'affiche au dos de l'APN (mode "LiveView") et le déclenchement s'effectue par télécommande. Documents Tony Moutaux/U.Strasbourg et T.Lombry.

Pour les APN compacts ou les caméras utilisées en mode afocal, c'est l'adaptateur vissé sur l'appareil qui vient directement coulisser dans le porte-oculaire ou le diviseur optique, généralement au coulant de 50 mm.

A présent que tous les accessoires sont solidaires, vous pouvez déplacer votre instrument sans craindre de voir glisser un accessoire.

Si vous n’avez pas oublié la carte flash dans votre APN (et d'utiliser une batterie chargée), il suffit ensuite d'assurer la mise au point. A vous maintenant de déclencher lorsque la turbulence sera stabilisée !

Appareil photographique argentique ou numérique, réflex, compact ou bridge, peu importe; il existe sur le marché des bagues T, des raccords et des tubes allonges adaptés à (presque) toutes les configurations instrumentales. A gauche, une lunette Tele Vue Helios de 80 mm équipée d'un boîtier réflex pour la photographie au foyer. A droite, un boîtier numérique Olympus Camedia muni de son objectif fixé sur la lunette-guide d'un Celestron C14. Cliquer sur l'image pour une vue rapprochée sous un autre angle. Documents Tele Vue et Pedro Ré.

Le verre de visée

Pour mémoire car cela devient rare, dans le cas particulier des réflex argentiques, en photographie traditionnelle la mise au point s'effectue sur un verre de visée dépoli. En astrophotographie, oubliez le verre dépoli ! En effet, même une étoile soi-disant brillante à l’oculaire ou les cratelets de la Lune se distinguent difficilement parmi les « grains » qui constituent le verre dépoli. Faites-en l'expérience ça vaut mille mises en garde. Le verre dépoli ne peut être utilisé que pour des prises de vue générales, l’appareil photo étant fixé sur un trépied à côté du télescope ou sur le tube optique (piggyback).

Si votre appareil photo argentique dispose de verres de visées interchangeables, achetez immédiatement un verre clair, éventuellement marqué en son centre d’arcs ou de cadres concentriques pour faciliter le cadrage.

Des verres clairs existent également pour les moyens et grands formats où le problème de mise au point s'aggrave encore plus mais cette technique est aujourd'hui abandonnée au profit des APN. La société américaine Beattie vend toutefois des verres clairs pour ces appareils aujourd'hui d'un autre âge.

Les deux images de gauche présentent les verres de visées interchangeables de Beattie retirés d'un réflex agentique de 35 mm et d'un moyen format. Ces verres dépolis, aussi fins ou lumineux soient-ils, ne permettent pas d'effectuer une mise au point précise sur des objets à faible contraste ou très peu lumineux (nébuleuses, étoiles, planètes, cratères lunaires, etc) et doivent être remplacés par des verres clairs, un article qui n'est malheureusement pas commercialisé par tous les constructeurs. Nikon, Olympus, Pentax, Vixen et quelques autres marques proposent toutefois ce produit. A droite, une lunette apochromatique Astro-Physics Starfire EDFS de 130 mm f/6 équipée d'un boîtier réflex Pentax 6x7 muni d'une loupe de mise au point, d'une bague T et d'un correcteur de champ. Excusez du peu... !

L'idéal est d'utiliser un système numérique (caméra CCD, webcam ou APN). L'avantage d'un APN est d'être autonome, la mise au point s'effectue sur l'écran digital, le mode "Live View" permettant de voir l'image avant de prendre la photo.

Certains boîtiers réflex argentiques (tous formats confondus) acceptent également des loupes de mise au point, les unes se plaçant à la place du pentaprisme, les autres venant se fixer sur l’œilleton du viseur réflex. Cet accessoire est très utile pour effectuer une mise au point de grande précision. Mais à l'heure des APN et des caméras CCD, cette technologie est également dépassée.

Rapport focal résultant

f/D = = f/D x (Toc / Foc + 1].

Avec f : la longueur focale du télescope (mm)

D : le diamètre de l’objectif primaire (mm)

F : : la focale de l'oculaire (mm)

T : le tirage oculaire représentant la distance séparant le plan focal de l’oculaire du plan du capteur photosensible

Quel temps de pose adopter en fonction du rapport focal ?

Si la durée d’exposition est de T1 secondes au rapport focal f1/D1, le temps d’exposition T2 au rapport focal f2/D2 vaut :

( f2/D2 : f1/D1)2 x T1.

Le diviseur optique et le système de guidage

Placer un appareil photo derrière un télescope peut suffire pour la photographie planétaire mais pour le ciel profond où il faut effectuer des poses guidées de plusieurs minutes (voire de plusieurs heures), il faut d'autres accessoires.

Pour garantir un suivi précis sur les étoiles, éviter les traînées stellaires et autres imperfections de guidage, la première chose indispensable à faire est d’effectuer une mise en station précise de l'instrument (équatoriale vis-à-vis du pôle céleste ou altazimutale sur au moins 3 étoiles brillantes mais assez éloignées les unes des autres). Cette mise en station peut durer environ 15 minutes si elle est effectuée à la main contre 2 à 5 minutes sur un système GoTo.

A gauche un diviseur optique Meade équipé d'un oculaire-guide et d'un réducteur de focale. Cette configuration est adaptée à la photographie des objets étendus du ciel profond (grandes nébuleuses, Voie lactée, comètes, ...) à longue pose. Au centre, un miroir basculant (flip-mirror) de qualité disposant de nombreux réglages (amortissement, serrage, etc) adapté aux oculaires de 31.75mm. Capable de contenir des oculaires de courte focales cet accessoire permet de photographier tous les objets du ciel en haute résolution (petites galaxies en longue pose ou objets planétaires en "gros-plan"). Couplé à un boîtier photographique ou une caméra CCD il permet de cadrer l'image, d'assurer la mise au point et d'effectuer le guidage dans les meilleures conditions. A droite, vue générale d'un Celestron C11 de 280 mm f/10 GoTo fixé sur monture allemande Celestron Advanced VX11 et équipé d'un diviseur optique sur lequel est fixé une caméra CCD d'auto-guidage Celestron Skyris et un APN.

Lors du suivi équatorial ou altazimutal sur un petit objet céleste, ses dimensions minuscules (parfois limitées à moins d'une seconde d’arc dans le cas de champs stellaires) font que la moindre erreur de suivi détruit instantanément la qualité de l’image : le suivi ou le filé régulier se transforme en image allongée ou en trace saccadée, n’offrant aucun intérêt artistique ou scientifique (astrométrie, etc).

Plusieurs techniques permettent de compenser les erreurs de guidage, qu’elles soient naturelles (turbulence de l'atmosphère), programmées (erreurs périodiques des roues dentées) ou accidentelles. Elles font toutes appel à des systèmes électroniques (optique adaptative, monture équatoriale avec système de correction des erreurs périodiques, caméra CCD, etc.).

Une lunette Astro-Physics Starfire de 130 mm f/6 EDF fixée sur une monture AP 600E GTO et équipée d'une caméra CCD ST-4 de guidage. Document Mike Cook.

La plupart des systèmes de corrections de guidage utilisent un diviseur optique. Le guidage s’effectue au travers de l'optique principale, sur une étoile-guide assez brillante située non loin du centre du champ mais malgré tout en-dehors du champ de prise de vue. La lumière de cette étoile-guide est prélevée par un diviseur optique (un miroir ou une lame semi-réfléchissante) et est dirigée vers un système de contrôle situé perpendiculaire à l’axe de l'oculaire. Le contrôle s'effectue soit manuellement, en suivant l'étoile dans un oculaire-guide éclairé et réticulé soit il est pris en charge de manière automatique par une sonde optoélectronique ou une caméra CCD de guidage.

Dans le premier cas vous assurez manuellement les corrections de guidage en agissant sur les deux axes d'entraînements. Dans les deux autres cas c’est le système électronique qui prend en charge toutes les corrections et qui pilote les moteurs fixés sur les axes d'entraînements.

Une autre méthode présentée à droite, consiste à assurer le suivi à partir d'une lunette-guide placée en parallèle sur le tube optique de l'instrument principal. A l'heure de l'informatique, le guidage est assuré par une caméra CCD de guidage reliée directement aux moteurs de la monture via l'ordinateur.

Pour plus d'informations

Fabricants d'instruments d'optique

Astro-Physics - Borg - Bresser - Celestron - Daystar filters - Levenuk - Lichtenknecker Optics - Lunt Solar Systems - Meade

Officina Stellare - Sky-Watcher - Takahashi - TAL - TEC - Tele Vue - Vixen - William Optics

Dealers et webmarchands

L'Astronome - Maison de l'Astronomie - Médas - Optique Perret - Optique Unterlinden

APM Telescopes - Astroshop - Baader Planetarium - Teleskop-Express - Teleskop Service

Astromarket - La Clé des Etoiles - Nature & Découverte - Optique-Pro - Slotte - Digixo - Amazon

Orion Telescopes & Binoculars - Adorama - Binoculars Expert.

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