Le soleil n'est en aucun cas impeccable, comme on s'y attendait dans l'Antiquité et au Moyen Âge d'une «étoile divine». Au contraire, des taches solaires apparaissent à sa surface.
Partie 6 : Prudence avec les photos du soleil
+++ ATTENTION! +++ AVERTISSEMENT! +++ ATTENTION! +++ AVERTISSEMENT! +++
Dès que vous pointez un appareil optique sur le soleil, il existe en principe un risque que l'appareil soit détruit par l'intensité du rayonnement ou que votre vue soit irrémédiablement endommagée! Tenez compte impérativement de toutes les mesures de sécurité contenues dans ce tutoriel AVANT de prendre vos propres photos du soleil. Merci.
+++ ATTENTION! +++ AVERTISSEMENT! +++ ATTENTION! +++ AVERTISSEMENT! +++
Le soleil
Le soleil joue également un rôle important pour ceux qui ne s'intéressent pas aux événements spatiaux et célestes, car il fournit la lumière et la chaleur sans lesquelles la vie sur Terre ne serait pas possible. Même l'état d'esprit de certains contemporains dépend de savoir si le soleil brille brillamment dans le ciel un jour amical sans nuages ou si les nuages nous privent de la vue du soleil.
En tant qu'objet astronomique, la position spéciale du soleil au centre de notre système solaire doit d'abord être mentionnée. Tant par son diamètre que par sa masse, elle surpasse nettement les planètes. Contrairement aux planètes, le soleil brille lui-même, car à l'intérieur de son corps gazeux se déroule à une température de 15 millions de degrés la fusion nucléaire, au cours de laquelle l'hydrogène se transforme en hélium, libérant d'énormes quantités d'énergie. Selon la célèbre formule d'Einstein E=mc² (énergie = masse fois vitesse de la lumière au carré), lors de ce processus, la masse se transforme en énergie. Ainsi, notre soleil perd 4 000 000 de tonnes de masse à chaque seconde! Par rapport à sa masse totale, ce n'est heureusement qu'une infime fraction, car il effectue cette production d'énergie depuis près de cinq milliards d'années et se trouve seulement au milieu de sa vie.
Des \ atomiseurs atomiques de cette ampleur ne sont en aucun cas rares dans l'univers : Toutes les étoiles visibles dans le ciel nocturne sont des objets similaires au soleil dans leur construction. Cela signifie inversement que le soleil est une étoile qui, pour nous, occupe une place spéciale en raison de sa distance relativement faible par rapport à la Terre. Absolument parlant, le soleil est un étoile moyenne à bien des égards, qui, avec cent milliards d'autres étoiles, forme un système spiralé que nous appelons la Voie lactée. Entre-temps, un nombre énorme d'autres systèmes de la Voie lactée, également appelés galaxies, sont connus.
Le diamètre du soleil est d'environ 1,4 million de kilomètres, et il faudrait aligner 109 balles de terre pour parcourir cette distance. La Terre effectue une orbite elliptique autour du soleil au cours d'une année. La distance moyenne est d'environ 150 millions de kilomètres - une distance souvent comparée à d'autres distances astronomiques et donc appelée « unité astronomique ». La lumière met tout de même 8 minutes et 20 secondes pour parcourir cette distance. La Terre atteint son point le plus proche du soleil début janvier, et son point le plus éloigné début juillet. Cela signifie que les saisons ne sont pas dues à la distance variable de la Terre au soleil. C'est la rotation inclinée de 23,5 degrés de l'axe de la Terre dans l'espace, qui fait que tantôt l'hémisphère Nord et un demi-an plus tard, l'hémisphère Sud sont tournés vers le soleil.
Le fait que le soleil se lève à l'est et se couche à l'ouest est exact seulement deux jours dans l'année, au début du printemps et au début de l'automne. Après le début du printemps, les points de lever et de coucher du soleil se déplacent vers le nord-est et le nord-ouest avec un maximum le jour du solstice d'été (début de l'été). Après le début de l'automne, en revanche, les levers de soleil se déplacent vers le sud-est et les couchers de soleil vers le sud-ouest, avec une position extrême atteinte le jour du solstice d'hiver. En été, la "course diurne", c'est-à-dire la trajectoire apparente du soleil dans la journée au-dessus de l'horizon, est plus grande qu'en hiver, ce qui a un impact direct sur la durée du jour, comme chacun le sait.
Celui qui connaît la latitude géographique de son lieu d'observation peut calculer grâce à des formules simples au moins pour le début de chaque saison à quelle hauteur le soleil se trouve au sud à midi. Si phi est la latitude géographique en degrés (par exemple 50° pour Francfort-sur-le-Main), alors :
Hauteur du soleil le 21.3. et le 23.9. = 90° - phi (par exemple Francfort-sur-le-Main: 40°)
Hauteur du soleil le 21.6. = 90° - phi + 23,5° (par exemple Francfort-sur-le-Main: 63,5°)
Hauteur du soleil le 21.12. = 90° - phi - 23,5° (par exemple Francfort-sur-le-Main: 16,5°)
Photographie du soleil
Celui qui souhaite observer ou photographier le soleil doit prendre quelques précautions et les respecter pour éviter de endommager sa vision et/ou son équipement. Lorsque la lumière et l'énergie du soleil sont concentrées en un point focal par l'utilisation d'un appareil optique, des températures élevées peuvent se former, ayant un effet dévastateur sur les yeux et les appareils. Il suffit d'un bref coup d'œil sur le soleil à travers une petite paire de jumelles ou un téléobjectif pour priver les yeux de leur vue de manière irréversible. Aucune photo ne vaut la peine de prendre un tel risque. Par conséquent, rappelez-vous :
Observation du soleil UNIQUEMENT avec des filtres de protection solaire appropriés !
Seuls les filtres spécifiques offerts pour l'observation et la photographie du soleil sont recommandés. Il est fortement déconseillé d'utiliser toute autre solution, en particulier les remèdes «maison». N'utilisez JAMAIS pour l'observation du soleil :
• Des vitres noircies par la fumée
• Des morceaux de film développé et noirci
• La «feuille de secours dorée» des magasins d'accessoires automobiles
• Deux filtres de polarisation opposés l'un à l'autre
• Des filtres infrarouges apparemment noirs (pour la photographie infrarouge)
• Des filtres oculaires (petits filtres vissés dans un oculaire de télescope)
• Des filtres de protection solaire endommagés
• Des feuilles de filtre solaire pliées, percées ou déchirées
Les seuls filtres de protection solaire à recommander sont les suivants :
• Filtres solaires spéciaux AVANT l'objectif des appareils optiques. Ainsi, l'énergie ne pénètre pas dans l'appareil et ne peut donc pas causer de dommages.
• Feuille de filtre spéciale conçue pour l'observation solaire. Une qualité recommandée est le produit «AstroSolar», offert par la société Baader-Planetarium (http://www.baader.planetarium.de ou http://www.baader-planetarium.de/sektion/s46/s46.htm) pour seulement 20 euros par feuille DIN A4. De cette feuille, plusieurs petits filtres pour différents objectifs peuvent être fabriqués en bricolage. Des instructions de montage sont incluses avec la feuille. Choisissez la feuille avec le facteur d'atténuation ND 5.0 pour des applications visuelles. ND 5.0 signifie une « densité neutre » de 105= 100 000, ce qui correspond à une atténuation lumineuse de 16,6 diaphragmes!
• Filtres de protection solaire en verre pour l'ouverture d'entrée d'un télescope. Un bon filtre solaire de ce type peut être très coûteux en fonction de son diamètre requis, s'il est de haute qualité.
Lors de l'installation et de l'utilisation de ces filtres, veillez à respecter les points suivants:
• Informez les personnes présentes des dangers éventuels pour éviter que quelqu'un ne retire le filtre «pour plaisanter» pendant l'observation.
• Soyez particulièrement attentif et vigilant en tout temps avec les enfants!
• Les filtres de protection solaire doivent être fixés solidement et sûrement et ne doivent pas tomber à cause d'un coup de vent ou d'une secousse mécanique. Ne vous fiez pas à une bande de ruban adhésif déjà utilisée plusieurs fois!
• Après utilisation ou pendant une pause, tournez un instrument d'observation solaire ou photographique vers une autre région céleste.
• Pensez également à couvrir les viseurs, etc.
Mon premier filtre solaire fabriqué par moi-même en film "Astro-Solar" ne semble pas encore très professionnel. Cependant, le film est devenu plus lisse lorsqu'il était placé sur l'ouverture du télescope. Un plissage modéré n'altère d'ailleurs l'image que très légèrement, tandis qu'il convient d'éviter toute déformation.
Ce filtre pour objectif photo contient également de la feuille de filtre "Astro-Solar", mais qui est parfaitement encadrée dans une structure solide.
Pour ceux qui ont déjà acquis une expérience pertinente en observation solaire, les outils suivants peuvent également être envisagés:
• Film filtrant photographique (par ex. "AstroSolar") avec un facteur d'atténuation de ND 3,8. Ce film permet de laisser passer significativement plus de lumière solaire avec un facteur de 12,6 diaphragmes que le film visuel avec le facteur ND 5.0 (cf. ci-dessus). Ainsi, en combinant l'utilisation de filtres gris appropriés, le temps d'exposition peut être contrôlé de manière à ce qu'il soit suffisamment court pour éviter les flous dus à l'agitation atmosphérique. L'utilisation supplémentaire d'un filtre anti-infrarouge/UV est absolument nécessaire!
• Prisme de Herschel, également appelé coin de Herschel. Cet instrument optique ne peut être utilisé qu'avec un télescope à lentilles (réfracteur) et permet des observations solaires de haute qualité. L'inconvénient est qu'il est fixé à l'extrémité oculaire du télescope, de sorte que l'énergie non filtrée du soleil est concentrée dans le tube. Le prisme de Herschel dévie 95,4% de la lumière incidente hors de l'appareil, tandis que les 4,6% restants peuvent être réduits à la luminosité restante souhaitée à l'aide de filtres gris supplémentaires. Le prisme de Herschel de Baader-Planetarium est très recommandé (http://www.baader-planetarium.de/sektion/s37/s37.htm#herschel), car il élimine le rayonnement inutilisé au lieu de le libérer, par le biais d'un "piège à lumière" élaboré.
Lors de l'utilisation des deux méthodes, il convient de garder à l'esprit que la luminosité résiduelle du soleil sans l'utilisation de filtres gris supplémentaires reste suffisamment élevée pour endommager les yeux.
Un prisme de Herschel en action. La flèche gauche indique où la lumière non nécessaire sort du prisme. Les constructions plus récentes y ont un "piège lumineux" intégré. La flèche droite indique la position de l'objectif Barlow inséré pour augmenter la longueur focale effective du télescope afin de reproduire en détail les taches solaires.
Avec les appareils photo numériques, c'est le capteur qui peut être endommagé s'il est exposé à la luminosité et à la chaleur solaires non filtrées. Une image nette et mise au point du soleil sur le capteur peut causer des dommages en une période d'exposition relativement courte si aucun filtre de protection n'est utilisé. Les appareils compacts et bridge sont particulièrement vulnérables, car le capteur d'enregistrement est utilisé pour produire l'image du viseur, ce qui est également le cas pour les reflex numériques en mode "Live-View". L'utilisation d'un trépied augmente les risques, car le soleil peut alors agir sur une même zone du capteur pendant une longue période.
Une prise de vue de paysage "normale" montrant le soleil dans l'image peut être faite avec un reflex numérique, mais de préférence sans utiliser la fonction "Live-View". Il est également sûr d'utiliser n'importe quel système d'appareil photo derrière une optique équipée d'un filtre solaire.
Que peut-on voir sur le soleil?
Ce tutoriel traite exclusivement du soleil en tant que motif astronomique. Sont exclus toutes les prises de vue où le soleil n'est que des éléments décoratifs ou des "éléments d'ambiance" et où la reproduction de détails sur le soleil n'est pas au premier plan. Cela inclut par exemple presque toutes les photos de lever et de coucher du soleil.
Avec des filtres adaptés qui atténuent considérablement la lumière dans toutes les plages spectrales, les taches solaires, également appelées sunspots, sont les premières choses qui attirent l'attention. Elles apparaissent seules ou en groupes, avec une fréquence particulièrement élevée sur un cycle d'environ onze ans, pendant lequel leur fréquence est soit très élevée, soit très basse. Au moment de la rédaction de ce tutoriel (décembre 2008), nous venons juste de traverser un minimum solaire (2008), tandis que le prochain maximum solaire est attendu en 2013. Depuis plusieurs semaines, voire plusieurs mois, les taches solaires sont totalement absentes. Cependant, une augmentation de leur fréquence est prévisible à l'approche du début d'un nouveau cycle.
Pendant un minimum solaire, le soleil est souvent sans tache (à gauche, 26 septembre 2008), tandis qu'il est parsemé de taches près du maximum (à droite, 27 octobre 2003).
Les taches solaires apparaissent aux endroits où des anomalies du champ magnétique du soleil se produisent. La surface du soleil, qui est normalement chaude d'environ 5500°C, se refroidit d'environ 1000 degrés à ces endroits. Isolément, une tache solaire serait également lumineuse, mais elle paraît sombre par rapport à son environnement encore plus lumineux. La durée de vie d'une tache solaire varie de quelques jours à quelques semaines, rarement plus de deux mois. Les taches solaires permettent de bien mesurer la durée de rotation du soleil, légèrement supérieure à 27 jours. Cependant, pendant cette période, la Terre se déplace également sur son orbite autour du soleil, fictivement, un observateur fixe mesurerait une période de rotation d'environ 25,4 jours.
Les grandes taches solaires dépassent largement la taille de la Terre. Elles se composent d'une zone centrale sombre (ombra) et d'une couronne plus claire (pénombra). Avec des lunettes munies de filtres de protection adéquats, elles peuvent déjà être observées sans instrument optique, c'est-à-dire sans agrandissement.
Vous trouverez une situation quotidienne des taches solaires sur le site web http://www.spaceweather.com.
Outre les taches solaires, d'autres phénomènes peuvent être observés:
• Assombrissement au bord
La luminosité du disque solaire est maximale au centre et diminue vers le bord. La raison en est la nature gazeuse du soleil, où les rayons doivent parcourir un chemin plus long à travers l'atmosphère solaire en périphérie.
• Granulation
Tout comme les bulles sur la surface de l'eau en ébullition, la surface du soleil produit des "bulles". Les structures résultantes sont cependant assez petites et sont appelées granules. L'ensemble est la granulation, qui peut être photographiée avec des optiques à haute résolution (un télescope avec une ouverture de 75 à 100 millimètres est le minimum). Si la résolution n'est pas tout à fait suffisante, un résultat "granuleux" peut donner un aperçu de la granulation et ne doit pas être interprété comme du bruit dans l'image.
• Éclats
Des éclaircissements en forme de filament, qui apparaissent de temps en temps surtout dans la région du bord obscurci du soleil, sont appelés éclats.
Tous ces phénomènes décrits jusqu'à présent concernent la photosphère du soleil, c'est-à-dire la couche qui émet la majeure partie de la lumière et de l'énergie du soleil. Juste au-dessus, en couches semblables à des oignons, se trouve la chromosphère, qui présente des structures tout à fait différentes, notamment d'immenses filaments enflammés comme les protubérances. Pour observer ou photographier la chromosphère, des filtres ou des télescopes spéciaux très coûteux sont nécessaires, appelés filtres ou télescopes H-alpha. Ce qui est complexe avec ces filtres, c'est qu'ils doivent bloquer toute la lumière sauf sur une seule longueur d'onde. La longueur d'onde qui doit être transmise de manière étroite par le filtre est de 656,3 nanomètres, la lumière rouge de l'hydrogène ionisé. La vue du soleil rouge à travers un instrument H-alpha est grandiose: en particulier la vitesse à laquelle des changements visibles dans les structures sont perceptibles, le développement et l'évolution des protubérances offrent une expérience "en direct" incomparable lors de l'observation du soleil. Certaines protubérances ou éruptions, appelées flares, peuvent changer leur apparence de manière spectaculaire en quelques minutes seulement.
Le soleil est particulièrement photogénique lors d'une éclipse solaire. Cela sera abordé dans la partie 8 de la série de tutoriels "Astrophotographie et photographie du ciel".
Il convient également de ne pas oublier les nombreuses manifestations de la lumière solaire par réflexion et réfraction, allant de l'arc-en-ciel aux halos et aux faux soleils autour du soleil, en passant par le "rayon vert". Un excellent site web qui présente la diversité de ces phénomènes est http://www.meteoros.de.
La taille apparente du soleil dans le ciel varie légèrement en raison des différentes distances et est en moyenne de 32 minutes d'arc, soit environ la moitié d'un degré (1 degré = 60 minutes d'arc). Il semble donc aussi grand que la pleine lune. La taille de l'image du soleil sur le capteur s'obtient à l'aide de la formule simple suivante:
Longueur focale [mm] divisée par 107.
Ainsi, avec une longueur focale de l'objectif de 400 millimètres, le soleil ne mesure que 3,7 millimètres, tandis qu'avec une longueur focale de 1000 millimètres, il atteint 9,3 millimètres. Une image en plein format avec un appareil photo doté d'un facteur de recadrage de 1,6, soit un capteur d'environ 15 x 22 millimètres, nécessite une longueur focale de prise de vue de 1600 millimètres, voire jusqu'à 2500 millimètres pour un appareil photo avec capteur plein format!
Comparaison de taille : Le soleil à gauche avec une distance focale de 400mm, à droite avec une distance focale de 1500mm. Une caméra reflex avec un capteur de 15x22mm (recadrage 1,6x) a été utilisée. Les deux photos n'ont pas été recadrées : 
Si un objectif avec une longue distance focale souhaitée n'est pas disponible, un télescope astronomique peut être une alternative. Lorsqu'un filtre frontal est utilisé, les télescopes à miroir et à lentilles de tous types conviennent, en utilisant un prisme de Herschel, seul un télescope à lentilles convient. Une caméra reflex peut y être connectée si le télescope a une monture d'oculaire de deux pouces de diamètre. Vous aurez alors seulement besoin d'un adaptateur T2 et d'une douille de montage de 2 pouces. Ces deux pièces sont purement mécaniques, ne contiennent aucune optique et sont donc disponibles à des prix abordables.
La caméra est fixée sur le télescope à la place de l'oculaire, tandis que l'optique du télescope sert d'optique d'imagerie.
Tout à gauche l'adaptateur T2 avec monture Canon EOS, au milieu la douille de montage de 2 pouces :
Un appareil photo reflex numérique avec adaptateur T2 monté et douille de montage de 2 pouces vissée. Aucune des deux pièces ne contient de lentilles.
La douille de montage de 2 pouces s'adapte parfaitement au porte-oculaire de la plupart des télescopes :
L'ancien rencontre le nouveau : Un réfracteur Unitron de 30 ans sans suivi motorisé avec un filtre solaire auto-fabriqué (avant) et une caméra reflex numérique connectée. Une photo prise avec cet équipement se trouve à la fin du tutoriel sous "Exemples de photos".
Pour augmenter la distance focale effective, des téléconvertisseurs peuvent être utilisés avec des objectifs, des "lentilles de Barlow" avec des télescopes.
Équipement technique
Outre l'appareil photo reflex numérique, une optique de prises de vues à longue distance et un filtre solaire sûr, l'équipement comprend les composants suivants :
• Trépied stable
Plus la distance focale utilisée est grande, plus les exigences en matière de stabilité du trépied doivent être élevées pour éviter les flous. Même les télescopes astronomiques devraient reposer sur une monture stable et un trépied solide. En particulier, les télescopes bon marché achetés comme ensembles complets montrent souvent leur plus grande faiblesse en termes de stabilité.
• Déclencheur par câble / Minuterie
Les déclencheurs par câble permettent de déclencher l'appareil photo sans contact pour éviter les flous, ce qui est indispensable lors de l'utilisation de longues distances focales. Les déclencheurs sans fil remplissent également cette fonction.
Procédure
Dans ce qui suit, je vais expliquer comment vous pouvez photographier le soleil avec ses taches le plus en détail possible, lorsque vous utilisez un appareil photo reflex numérique et un téléobjectif à longue distance focale.
1. Effectuer les réglages de base
Les réglages de base de l'appareil photo à privilégier sont les suivants :
• Format de fichier
Le format RAW offre les meilleures conditions pour le traitement ultérieur de l'image, tout en enregistrant simultanément des fichiers JPG. Les fichiers JPG facilitent la recherche ultérieure de la meilleure image d'une série de prises de vue.
Réglage de la qualité d'image sur un Canon EOS 40D : Ici, le format RAW est sélectionné, tandis que les photos sont également enregistrées dans la meilleure qualité possible du format JPG ("L" pour "Large").
• Valeur ISO
Pour la meilleure qualité d'image avec le moins de bruit électronique possible, la valeur ISO la plus basse doit être réglée (ISO 100).
Réglage de la valeur ISO 100 sur un Canon EOS 450D.
• Balance des blancs
Il est recommandé de régler manuellement sur une valeur fixe, par exemple lumière du jour (symbole : soleil). Selon la couleur propre du filtre solaire utilisé, une teinte peut toutefois apparaître, mais qui peut être facilement corrigée lors du traitement ultérieur de l'image.
Réglage de la balance des blancs sur un Canon EOS 450D en lumière du jour (5200 Kelvin).
• Programme d'exposition
Au lieu du réglage manuel (M), si l'image du soleil est suffisamment grande, vous pouvez également utiliser l'automatique (Av ou A) de l'appareil photo. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser la mesure spot comme méthode de mesure et une compensation d'exposition de +1,5 à +2 crans :
Réglage de l'automatique („Av“) sur le cadran de réglage d'un Canon EOS 450D.
• Méthode de mesure
Avec la mesure spot (si elle n'est pas disponible: mesure sélective) comme méthode de mesure, vous pouvez mesurer de manière fiable le disque solaire au centre de l'image.
Choix de la méthode de mesure "mesure spot" sur un Canon EOS 450D.
• Correction d'exposition
Une correction d'exposition de +1,5 ou +2 crans (par rapport à la valeur automatique) est nécessaire pour éviter une sous-exposition lors de la mesure spot.
Correction de l'exposition automatique de plus un cran et demi (EOS 450D).
• Ouverture
Fermer l'objectif d'un ou deux crans, en commençant par l'ouverture maximale (c'est-à-dire le plus petit numéro de diaphragme), n'est pas une mauvaise idée. La raison pour une légère fermeture est que la plupart des objectifs atteignent leur qualité d'image maximale dans cet état. De plus, la profondeur de champ augmente légèrement et facilite un peu la recherche du meilleur focus possible.
L'écran de la Canon EOS 450D : La flèche indique le réglage de l'ouverture à 1:8,0. Bien que l'objectif utilisé ait une "ouverture" (plus petit valeur de diaphragme réglable) de 1:4,5, il a été fermé d'un cran et demi pour améliorer la performance d'imagerie.
• Verrouillage du miroir
Ce réglage vise à éviter les flous causés par le mouvement du miroir de l'appareil photo. Utilisez toujours ce réglage lorsque vous utilisez de longues focales ! La première pression sur le déclencheur fait simplement lever le miroir. Attendez ensuite quelques secondes, puis appuyez une seconde fois sur le déclencheur (à distance) après l'atténuation des vibrations pour démarrer l'exposition.
Verrouillage du miroir activé (EOS 40D).
• Stabilisateur d'image
Désactivez idéalement un mécanisme éventuellement présent de stabilisation de l'image lorsque vous utilisez un trépied.
Stabilisateur d'image désactivé.
2. Prendre des photos
La méthode de prise de vue et de post-traitement est essentiellement identique à celle des prises de vue de la Lune. Le tutoriel numéro 5 ("Photographier la Lune") de la série "Astrophotographie et ciel" aborde cela en détail et devrait être consulté au besoin. Ici, je vais me concentrer sur les points essentiels.
Une mise au point précise sur "Infini" est une condition importante pour une photo réussie du Soleil. En utilisant un objectif photo, l'autofocus devrait être utilisable, car le bord du Soleil ou un groupe de taches offre suffisamment de contraste. Si l'autofocus ne fonctionne pas, par exemple si vous utilisez un télescope, vous devrez effectuer une mise au point manuelle. Procédez avec le plus grand soin possible.
La meilleure et la plus sûre méthode pour effectuer une mise au point manuelle est d'utiliser la fonction "Live View" que possèdent certains appareils photo reflex. Pour les modèles sans Live View, il ne reste qu'une série d'essais avec des prises de vue-test à évaluer individuellement sur l'écran de l'appareil photo avec un zoom maximal.
La prochaine étape concerne l'exposition correcte, c'est-à-dire le choix du temps d'exposition approprié. À cet effet, rappelez-vous :
Aussi abondamment que possible, mais sans surexposer le centre du Soleil.
Configurez votre appareil photo - si possible - de manière à ce que les zones surexposées soient mises en évidence en clignotant lors de la visualisation en arrière. 
L'avertissement de surexposition activé de l'EOS 40D fait clignoter en noir les parties d'image complètement saturées lors de l'examen en arrière.
Grâce à l'histogramme, l'exposition peut être vérifiée. Le "monticule de données" que représente le Soleil doit être placé le plus à droite possible, sans toutefois toucher le côté droit. En cas de sous-exposition, les monticules de données sont déplacés vers la gauche, en cas de sur-exposition, vers la droite.
Exemple d'une photo du Soleil sous-exposée. Les monticules de données des histogrammes sont déplacés vers la gauche et se terminent (flèche inférieure) déjà loin avant l'extrémité de droite (flèche supérieure). Par le traitement de l'image, la photo peut être éclaircie, mais le bruit de l'image est également renforcé.
Exemple d'une photo du Soleil sur-exposée. Ici, les "monticules de données" touchent le côté droit (flèches rouges de droite), en plus la zone d'image entièrement saturée (centre du Soleil) clignote en noir (flèche gauche). La surexposition doit absolument être évitée.
Cette prise de vue correctement exposée montre que les "monticules de données" s'étendent bien vers la droite, sans toutefois atteindre les valeurs maximales de saturation - toutes les zones de la surface du Soleil montrent alors des structures. Le pic sur l'extrême gauche des histogrammes représente le ciel noir.
Si la netteté et l'exposition conviennent, prenez une série complète d'images. Avec une seule image, il y a un risque que vous capturiez un moment avec une mauvaise turbulence (turbulence atmosphérique) et que la photo n'atteigne donc pas la netteté optimale. Parfois, même dans le viseur, on peut reconnaître la mauvaise turbulence lorsque le bord du Soleil semble bouillonner. Plus la focale utilisée est longue, plus le risque que les images soient gâchées par une mauvaise turbulence est grand. En plein jour, des turbulences atmosphériques importantes sont souvent observées, mais elles varient au cours de la journée. Deux à trois heures avant et après midi sont souvent les meilleurs moments pour des photos du Soleil nettes.
Traitement de l'image
Tout d'abord, la photo la plus nette doit être sélectionnée parmi la série de prises de vue. Pour ce faire, utilisez de préférence les fichiers JPG, car ils s'ouvrent et se comparent plus rapidement. Examinez un fichier après l'autre dans Photoshop, en évaluant toujours la netteté en vue à 100% (commande Vue>Taille réelle, touches Ctrl+Alt+0).
Ne limitez pas l'évaluation de la netteté de l'image à une petite zone. En effet, en raison de la turbulence atmosphérique (le seeing), il peut arriver que des flous partiels se produisent, en particulier avec de longues focales d'objectif. Il est donc nécessaire de trouver la prise de vue unique où la netteté est la meilleure sur l'ensemble de l'image.
Le réglage de mise au point de ces deux prises de vue d'une tache solaire est identique ! À gauche, on peut voir une image unique devenue floue en raison de la turbulence atmosphérique. La photo de droite a été prise pendant un moment de bon « seeing ».
Après avoir sélectionné l'image, ouvrez dans Photoshop le fichier RAW de la capture solaire sélectionnée :
L'écran d'accueil d'Adobe Camera Raw : Une teinte rouge est visible, également identifiable sur l'histogramme RVB (flèche). La cause est la couleur propre du filtre solaire utilisé.
Le format RAW offre la possibilité d'ajuster la couleur neutre du soleil sans perte de données. Pour ce faire, cliquez en haut à gauche sur la pipette (outil de balance des blancs) puis sur la surface du soleil:
La sélection de l'outil de balance des blancs (flèche supérieure gauche) suivi d'un clic sur une partie de la surface solaire (flèche du milieu) assure une coloration naturelle. Ensuite, les composantes rouge, vert et bleu de l'histogramme montrent un résultat équilibré (flèche supérieure droite).
La dernière action dans le convertisseur RAW sera la netteté de l'image. Pour cela, cliquez dans les onglets de la boîte de dialogue sur le troisième en partant de la gauche, intitulé Détails :
Avant d'appliquer la netteté en déplaçant les curseurs « Montant » et « Rayon » (flèches de droite), zoomez d'abord à 100 % (flèche de gauche) et déplacez ensuite le cadre de l'image vers une région intéressante, ici un groupe de taches solaires.
Ensuite, ouvrez l'image en cliquant sur le bouton Ouvrir l'image.
Le résultat de la conversion RAW peut déjà convaincre à ce stade.
Éventuellement, des ajustements cosmétiques mineurs peuvent être apportés, en fonction de la qualité du fichier source. Dans mon exemple, je souhaite augmenter légèrement le contraste. Pour cela, je modifie la courbe de tonalité (commande Image>Ajustements>Courbes de tonalité…) de la manière suivante :
En courbant la courbe de tonalité en forme de lettre « S », le contraste augmente : les valeurs tonales sombres sont réduites (flèche de gauche) et les valeurs tonales élevées sont légèrement augmentées (flèche de droite).
Voici le résultat de l'augmentation de contraste :
Grâce à l'augmentation du contraste de l'image, les taches solaires ressortent davantage, et l'assombrissement des bords du soleil est plus net.
Enfin, j'ai décidé d'éliminer le léger résidu de teinte rouge encore présent, car la couleur rouge ne convient pas du tout au soleil. Dans Photoshop, j'ai utilisé la commande Image>Ajustements>Teinte/Saturation… :
Ma capture a bénéficié d'un changement de teinte (flèche supérieure), en veillant à cocher la case « Colorier ».
Résultat final, après recadrage de la capture. Cette photo solaire a été prise le 28 mars 2008 avec un Canon EOS 400D, connecté à un télescope avec une distance focale effective de 1650 millimètres. Le temps d'exposition à f/10 et ISO 100 était de 1/1500 seconde. Un prisme Herschel a été utilisé pour atténuer la lumière.
Cas particulier des prises de vue en H-Alpha
Une petite friandise particulière est l'observation du soleil dans la lumière H-Alpha, soit la chromosphère. Pour cela, les magasins d'astronomie proposent des filtres spéciaux qui peuvent être montés sur un télescope existant. Alternativement, il existe également des télescopes H-Alpha complets disponibles, qui sont très sûrs à utiliser car les filtres nécessaires sont intégrés en permanence.
Voici d'abord une prise de vue du soleil réalisée le 28 mars 2008 à travers un filtre solaire standard, montrant la photosphère visible :
En plus des taches solaires et de l'obscurcissement en bordure, la photosphère montre une légère granulation, visible comme une structure « granuleuse » sur toute la surface solaire.
En comparaison, parfaitement alignée, une photo à travers un filtre H-Alpha. L'image a été prise une heure seulement plus tard :
Les plus grandes taches solaires sont visibles sur cette image, mais la chromosphère présente une structure totalement différente. Alors que la structure de base est beaucoup plus grossière que la granulation, les régions actives, en particulier dans la région des taches, se distinguent comme des zones lumineuses. Malheureusement, ce jour-là, il n'y avait qu'une minuscule protubérance en bordure solaire (en haut à gauche, à « 11 heures » si l'on considère le disque solaire comme le cadran d'une montre). En haut à droite du centre de l'image, un objet en forme de filament est visible. Il s'agit en réalité d'une grande protubérance en perspective, appelée filament.
La fabrication de filtres H-Alpha est extrêmement complexe, ce qui se traduit par un prix d'achat élevé. Les petits télescopes compacts offrent un point de départ et sont disponibles pour environ 600 euros. En haut de l'échelle, les prix ne s'arrêtent qu'au chiffre à cinq chiffres ...
Télescope à lentille avec filtre frontal H-Alpha. Le filtre est composé de deux composants - un deuxième filtre est monté du côté oculaire.
La fonction d'un filtre H-Alpha est de laisser passer sélectivement la lumière d'une seule longueur d'onde. L'image résultante est d'un rouge profond et strictement monochromatique. Cela pose de gros problèmes au système de mesure d'exposition et à la synthèse des couleurs des appareils photo reflex numériques, car ils ne sont pas conçus pour de telles situations extrêmes. L'exposition doit donc être déterminée manuellement par essais et erreurs. La mise au point dans le viseur n'est pas non plus une tâche facile, car même notre œil est dépassé.
En matière de traitement d'image, il est bien établi de commencer par créer une image en noir et blanc à partir de la photo obtenue, qui est ensuite colorisée selon les préférences de chacun. Un guide est disponible sur mon site Internet à l'adresse :
http://www.astromeeting.de/halpha.htm
Exemples de photos
Pour prendre cette photo, un réfracteur âgé de 30 ans avec une ouverture de seulement 75 millimètres mais une distance focale de 1200 millimètres a été utilisé. À l'avant se trouve un filtre solaire fait maison en film AstroSolar, et à l'arrière se trouve un Canon EOS 20Da. L'exposition était de 1/125 seconde à ISO 100. En haut à gauche, la silhouette du télescope est incrustée, qui ne dispose pas de suivi motorisé. En haut à droite, une vue agrandie du groupe de taches solaires avec leur désignation est visible :
Un petit mais moderne télescope (Skywatcher ED 80) avec une ouverture de 80 millimètres et une distance focale de 600 millimètres a été utilisé pour capturer cette image le 9 juillet 2005. Un prisme Herschel servait de filtre solaire, tandis qu'une lentille de Barlow à double foyer doublait la distance focale. Le Canon EOS 20D était réglé sur ISO 100, avec un temps d'exposition de 1/350 seconde. Outre les phénomènes maintenant connus, des zones lumineuses évidentes (éclaircissements) sont visibles en haut à droite.
Ceci est un extrait de la dernière image en agrandissement. La granulation du soleil est clairement visible, même avec un instrument si petit.
Pour cette image détaillée d'un grand groupe de taches est utilisé un grand téléscope à lentille, dont l'ouverture est de 155 millimètres et la distance focale a été augmentée à 5 mètres grâce à une lentille Barlow spéciale. De plus, un prisme Herschel et un Canon 20D à ISO 100 ont été utilisés. La photo a été prise le 13 juillet 2005, quand la grande tache solaire "NOAA 786" était visible pour la dernière fois sur le bord ouest du soleil avant de disparaître en raison de la rotation solaire. La tache est beaucoup plus grande que la Terre. Le noyau sombre de la plus petite tache visible sur le bord droit de l'image a à peu près la taille de la Terre.
Ce ne sont pas les nuages qui me fascinent dans cette image, bien qu'ils donnent presque un visage au soleil couchant. C'est une grande tache solaire visible près du sommet du soleil et même reconnaissable à l'œil nu. La luminosité du soleil était tellement réduite par sa position près de l'horizon que l'on pouvait regarder en toute sécurité sans filtre, du moins pendant un court laps de temps. Cette photo est un agrandissement d'une image prise avec un téléobjectif d'une distance focale effective de 600 millimètres.
Note personnelle : Tous les exemples d'images utilisés ont été créés de la manière décrite dans le tutoriel.
Poursuivez avec la partie 7 : "Photographier les éclipses de lune".
