Nightscape et Voie lactée

Ciel étoilé et voie lactée au dessus de la vallée de la Thur, Vosges

Fuji X T1 – Samyang 8mm UMC Fisheye II  – 30 sec  f 2,8 – 1600 ISO 

Les appareils photos

Les appareils photos actuels permettent une montée en ISO à des sensibilités de 1600, 3200 voire 6400 tout en délivrant des images parfaitement exploitables, à la condition de travailler en RAW et d’affiner les réglages de réduction de bruit de luminance et de chroma en post-production. La taille du capteur joue un rôle, mais actuellement, même des capteurs au format APSC délivrent de bons résultats. Les capteurs 1 pouce progressent aussi dans ce domaine, ainsi que les capteurs micro 4/3, mais restent encore en retrait par rapport à l’APSC et au « Full Frame » en délivrant des images à sensibilité égale plus bruitées.

Le goût pour l’astrophotographie s’est développé. En dehors de ceux qui sont passionnés par l’observation scientifique des astres, on peut aussi se lancer dans ce domaine dans un but artistique, les images produites peuvent être assez spectaculaires.

Cette capacité récente des appareils photos font que l’on voit de plus en plus d’images prises de nuit, le « nightscape » (paysage nocturne) est devenu un genre photographique à part entière. L’idée du « nightscape » est souvent d’associer un ciel étoilé avec un paysage terrestre. Pour réussir des images dans ce domaine, il est nécessaire de respecter certaines contraintes techniques.

Les objectifs

Le ciel est vaste et dans ce genre photographique, il occupe une grande place dans le cadre, on a donc en général besoin d’un grand angle, voire d’un très grand angle (UGA), et pourquoi pas, même un fisheye, couvrant un angle utile de 180°. Par ailleurs, pour éviter des temps de pose trop long, il vaut mieux choisir des optiques ayant une grande ouverture maximum (f1,4 – f2 – f2.8). Pour des focales courtes ou ultra courtes, le choix est assez limité. Certains objectifs disposant de cette caractéristique sont mal adaptés à la photographie de cieux étoilés, notamment s’ils sont entachés d’un gros défaut de « coma », aberration optique qui fait que dans les angles, les étoiles, au lieu d’être rondes, apparaissent un peu comme une comète avec sa queue.

Samyang

Samyang, fabricant coréen d’objectifs propose des optiques rustiques par certains aspects : mise au point manuelle, bague de diaphragme, aucun contact électronique de liaison avec les boîtiers, mais modernes par leur conception : formule optique, utilisation de verres spéciaux. Ces optiques sont souvent d’un prix raisonnables comparées à la concurrence. Samyang c’est un peu fait une spécialité des optiques hors normes, fisheye, UGA, grandes ouvertures. Les objectifs Samyang les plus adaptés au « nightscape » : 14mm f2,8 (full-frame), 24mm f1,4 (full-frame), 12mm f2 (APSC), 8mm f2,8 fish-eye (APSC), offrent aussi l’avantage d’être plutôt bien corrigés pour le défaut de coma. Il existe aussi depuis peu, un 20mm f1,8 (Full-Frame) qui semble intéressant, mais je n’ai pas eu l’occasion de le tester.

Samyang 8mm f28 imc fisheye-II

Il est parfois reproché à ce constructeur un certain manque de régularité dans la qualité de fabrication, il convient donc, par précaution, de vérifier assez vite après l’achat que l’objectif dont on vient de faire l’acquisition n’est pas entaché de défauts, notamment d’un léger décentrage dans le montage des lentilles, qui a pour résultat un manque d’homogénéité sur toute la surface de l’image avec une disparité de résolution gauche/droite ou haut/bas. Ce défaut quand il existe est surtout notable sur les optiques grand-angles ou ultra grand-angles (UGA).

Objectif sans autofocus, un avantage

L’aspect manuel des objectifs Samyang, ou d’une autre marque, est plutôt un avantage dans le domaine du « nightscape », l’absence d’autofocus est même un plus pour réaliser ce type d’images. Dans un environnement de très basse lumière, les systèmes de mise au point automatique des appareils sont souvent pris en défaut, étant incapable d’accrocher le point sur un ciel étoilé. Il est donc préférable d’utiliser une optique dont l’autofocus peut-être débrayé ou uniquement manuelle et de faire à la main la mise au point à l’infini.

Toutefois les optiques Samyang peuvent faire le point au delà de l’infini…philosophiquement c’est un point de vue intéressant, photographiquement ça l’est beaucoup moins. Pour le réglage de la distance à l’infini, il vaut mieux utiliser le mode « live-view » en étant à pleine ouverture et agrandir l’image de la visée le plus possible en visant une zone particulièrement riche en étoiles. Le plus souvent je fais un calage de jour, en visant un objet à l’infini (montagne ou autre) et je bloque la bague de mise au point avec un morceau de gaffer-tape.

La prise de vues

Sous nos latitudes, c’est en été que l’on a le plus de chances d’observer la voie lactée, il existe des cartes du ciel sous forme de disques tournant en carton qui permettent, en fonction du jour et de l’heure, de savoir dans quelle direction il faut regarder. On peut aussi préparer son observation en utilisant des applications gratuites sur son ordinateur, comme par exemple Stellarium. Sous Android ou IOS, il existe aussi des applications de réalité augmentée pour observer les étoiles.

Choix du lieu et pollution lumineuse

Le choix d’un lieu devient de plus en plus complexe avec l’urbanisation galopante que nos pays connaissent. L’urbanisation s’accompagne d’éclairage public qui produit une pollution lumineuse du ciel, il convient donc de s’en éloigner le plus possible. Une association a établi une carte de la France, en fausse couleurs qui en donne l’état, ce qui est bien utile pour choisir un endroit favorable. Il existe des filtres, assez couteux, qui essaient de « couper » dans le spectre les radiations émises par les lampes utilisées pour l’éclairage public. Malheureusement, l’utilisation de plus en plus fréquentes de Leds dans l’éclairage, a diminué l’efficacité de ces filtres et rend encore plus difficile l’observation du ciel.

La balance des blancs

Le choix de la balance des blancs (WB) pourra être modifié en post-production si l’on travaille en RAW (ce qui est préférable de loin), mais il convient pour la constance de l’aspect d’une image à l’autre de ne pas choisir une balance des blancs automatique (Automatic White Balance) et de fixer une balance des blancs en degrés kelvin, on peut choisir le type lumière du jour : 5500°K, ou, et c’est ma préférence une valeur plus faible, autour de 4000°K.

Exposition

En ce qui concerne l’exposition, le choix de la vitesse est dicté par la règle dite des « 500 » pour obtenir des étoiles nettes malgré la rotation de la terre : 

500 / (longueur focale de l’objectif X facteur du format) = plus long temps d’exposition utilisable

Exemples :

Appareil full-frame avec un 14mm : 500 / (14 x 1) = 35 sec

Appareil APSC (sauf Canon) avec un 15mm : 500 / (15 x 1,5) = 22 sec

Appareil APSC (Canon) avec un 15mm : 500 / (15 x 1,6) = 20 sec

Appareil Micro 4/3(Olympus/Panasonic) avec un 9mm : 500 / (9 x 2) = 27 sec.

Avec le Samyang fisheye 8mm f2.8 et un capteur APSC, cela donne 40 secondes.

Pour le choix du diaphragme, en général je reste à pleine ouverture ou je ferme d’1/2 diaphragme pour gagner un peu en qualité. Les optiques Samyang manuelles ne transmettant aucune information enregistrée dans les Exif des fichiers des photos, il faut donc prendre des notes pour mémoriser les conditions de prises de vues. On peut ensuite rajouter cette information dans les fichiers images, éventuellement via un plug-in de Lightroom ou un utilitaire permettant de manipuler les Exif.

Cadrer, comment voir dans le noir

Il est sage de baisser la luminosité de l’écran de l’appareil photo pour ne pas se laisser influencer par la luminosité de celui-ci qui paraît forte quand on est dans l’obscurité depuis un certain temps. Quant au réglage de l’exposition et il convient d’examiner l’histogramme pour juger du résultat et zoomer à fond dans l’image pour juger de la netteté par la même occasion. Ne pas hésiter à faire plusieurs essais. Une lampe frontale est utile pour mettre en place le matériel et modifier les réglages de l’appareil, il faut privilégier une lampe qui permet d’obtenir une lumière réduite (ou rouge) pour éviter une forme d’éblouissement et des temps d’accommodation de la vue à l’ambiance nocturne. Déterminer le cadrage n’est jamais chose facile, et là, les appareils reflex sont souvent désavantagés car la quantité de lumière absorbée par l’objectif et le système de visée fait qu’on ne voit rien, et qu’il faut cadrer à l’estime et affiner au jugé après essais. Les appareils « mirorless », dotés d’une visée électronique permettent parfois un cadrage plus facile, il ne faut pas hésiter à régler la sensibilité ISO au maximum possible, juste le temps de cadrer. L’image dans le viseur ou sur l’écran est alors extrêmement bruité et « lag » souvent, pas toujours facile de distinguer les étoiles de la « neige » que l’on voit sur l’écran…mais cela est un peu plus facile qu’avec un reflex. Bien penser à rebasculer sur un réglage de sensibilité plus bas (en général entre 1600 et 6400 ISO) pour effectuer les prises de vues.

Utiliser une télécommande

Ne pas déclencher l’appareil en appuyant sur le bouton de déclenchement, ce qui risque de le faire bouger, mais utiliser un déclencheur souple, une télécommande, le retardateur, ou via une application WiFi. Je n’aime pas cette dernière solution, qui est souvent mal implémentée sur les appareils et complexe à mettre en oeuvre, il y a suffisamment de problèmes à régler sans avoir besoin d’en ajouter encore et devoir se battre avec les appairages d’appareils entre-eux.

Réduction du bruit de l’appareil 

Les poses longues entraîne un bruit du capteur dû au « black current » qui est aussi fonction de la température du capteur. Il est possible d’activer une réduction du bruit « NR » sur l’appareil pour les poses longues. Si cette fonction est activée, l’appareil effectue une sorte de prise de vues du « noir » avec le même temps d’exposition puis opère une soustraction entre les 2 images afin de soustraire le bruit induit par le capteur. C’est contraignant et double les temps de prises de vues. Je préfère faire une image « noire » au début de la session de prise de vues, puis une autre à la fin, en replaçant le bouchon sur l’objectif. Ces images me serviront pour faire l’opération de soustraction en postproduction si nécessaire. Une petite astuce pour limiter un peu la chauffe de l’appareil et donc l’augmentation du bruit induit par le capteur consiste, si l’écran arrière est mobile, à l’éloigner du corps du boîtier, afin de laisser passer de l’air sur le dos de l’appareil et permettre un meilleur refroidissement.

La post-production

Dans la mesure où il est indispensable d’utiliser un trépied (bien solide et stable) pour ce genre de prise de vues, il peut être intéressant d’effectuer plusieurs prises de vues dans un lapse de temps assez rapproché afin de pouvoir superposer ensuite les images en les moyennant (empilement Médiane) afin de réduire le « bruit » de manière importante, au détriment d’un peu de netteté. 

voie lactée : 5 images pour effectuer un composite et réduire le bruit

Détail à 100% – « balayer la barre » pour voir l’effet de la réduction du bruit.

Mais comme la terre aura bougé entre chaque photo, les étoiles n’apparaîtront pas la même place, il faudra, après avoir importé les images dans Photoshop sous forme d’une pile de calques, utiliser les fonctions de positionnement automatique des calques (menu Edition / Alignement automatique des claques), soit les repositionner manuellement une à une, selon une procédure un peu longue, en utilisant le mode de fusion « différence », le temps du calage.

Si l’on associe un élément terrestre dans le « nightscape », lui n’aura pas bougé, il faudra traiter séparément la partie terrestre, en faisant un masque pour pourvoir combiner les images repositionnées et moyennées. 

Calques photoshop avec cache pour séparer le ciel de l’élément terrestre.

Esthétique

Les outils de post-production permettent une grande liberté dans l’interprétation esthétique des images. Si l’on a travaillé en RAW, ce qui de mon point de vue, est indispensable pour ce genre de sujet, on a la liberté de donner la tonalité souhaitée, l’ambiance colorée qui semble correspondre le mieux au type de paysage. Quelle est la vérité en la matière ? L’oeil en vision nocturne est mal armé quant à la perception des couleurs, dans la mesure où se sont les bâtonnets de la rétine plutôt que les cônes qui sont excités par les photons émis.  Du coup il est difficile de dire s’il vaut mieux produire une image dans une ambiance chaude ou froide. Les scientifiques qui produisent des images dans le domaine de l’astrophotographie  produisent en général des images chaudes, mais si on se place d’un point de vue artistique, il me semble que toutes les interprétations sont possibles.

Ciel étoilé et voie lactée au dessus de la vallée de la Thur.

Lac de Kruth – Widelenstein, Vosges

Fuji XT-1 – Fuji X T1 – Samyang 8mm UMC Fisheye II – 30 sec  f 2,8 – 2500 ISO 

« Balayer » la barre pour voir la différence d’interprétation colorimétrique.

Ciel étoilé et voie lactée au dessus de la vallée de la Thur, Vosges

Fuji X T1 – Samyang 8mm UMC Fisheye II  – 30 sec  f 2,8 – 1600 ISO