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Mis à jour le 26 novembre 2025
18 septembre 2023
Comment choisir sa caméra astro / APN ? #Partie 2 : Ciel Profond
Si vous rêvez en regardant les images des télescopes Hubble/JWST ou de plus en plus, devant celles réalisées par des astronomes amateurs... sachez que l'imagerie des nébuleuses et galaxies est désormais nettement plus accessible.
Le développement des capteurs numériques a permis un bond spectaculaire à l’astrophotographie. Découvrez à travers cet article les caractéristiques importantes à retenir sur le choix de votre future caméra ou APN.
Grâce au développement de logiciels et de boîtiers de contrôle type ZWO ASIAIR, il est même possible de se passer d’un PC au moment de l’acquisition de vos prises de vue. Pilotez votre monture, caméra, moteur de mise au point, roue à filtres… directement depuis votre smartphone ou tablette avec un maximum de confort et facilité.
Cette année : 1 bonne "résolution" à tenir !
Le seeing est une grandeur qui permet de caractériser la qualité optique d’un ciel. En France, sous un ciel calme (en termes de turbulences, la pollution lumineuse ne joue pas), le seeing tourne autour d’une FWHM de 2.5 / 3’’ d’arc (Full-Width at Half Maximum - largeur du signal à la moitié de sa hauteur). C’est une valeur valable pour toutes les lunettes ou télescopes qui permet de comparer différents sites d’observation.
Légende : Simulation de tâches d’Airy d’étoiles binaires suivant différents diamètres d’instruments
Copyright © Astrophysique sur Mesure / Benjamin Mollier - DU Lumières sur l'Univers
L’achat d’une caméra (en ciel profond) dépend de cette valeur (ou de la qualité de votre ciel si vous avez pu mesurer précisément le seeing). Selon le critère de Nynquist (détails plus bas) on va chercher à ce que l’ensemble « instrument (focale) / caméra (pixel) » donne une valeur 2x fois plus petite que le seeing attendu.
LE SAVIEZ-VOUS ?
Le 30 septembre 1880, Henry Draper immortalise la première photo d’une nébuleuse (M42) après 51 minutes de pose ! C'est le fils de l'astronome ayant pris le tout premier cliché de la Lune (1840). Son épouse ancre définitivement son nom dans l'histoire via le célèbre catalogue d'étoiles Henry Draper (HD). Un cratère lunaire porte même son nom depuis 1935.
L’échantillonnage : Kézako ?
On utilise la notion d’échantillonnage qui représente la portion angulaire du ciel vu par un pixel à travers la formule : E = 206 x P / F
Exemple : Avec un télescope Newton de 200mm à f/5 (1000mm de focale) et une caméra ZWO ASI294MC-Pro (pixels de 4.63µm)
E = 206 * 4.63 / 1000 soit 0.95’’/pixel
Cette combinaison est cohérente pour faire de l’imagerie du ciel profond
★ Critère de Nynquist
Légende : En haut – Sous-échantillonnage, les 2 détails ne sont pas séparés (résolu)
En bas – Avec un pixel d’écart, au moins entre les détails, ils peuvent être visualisés séparément lors de la restitution de l’image
©Optique Unterlinden
D'après le critère de Nynquist abordé précédemment, une valeur 2x plus petite que les 2.5"/3" d'arc de FWHM habituelle correspond à un échantillonnage de 1-1.5" d'arc/pixel. Si on s'éloigne trop de cette valeur, on risque de :
- Sous-échantillonner (si la valeur est plus grande) : Le couple caméra/instrument ne verra pas les plus petits détails possibles.
- Sur-échantillonner (si la valeur est trop petite) : C’est souvent le cas vu que les pixels sont de plus en plus petits. On n’obtient pas davantage de détails, la cadence de prise de vue est moins rapide, quantité de données supérieures, défaut de suivi / qualité de l’optique plus facilement visibles…).
Notre conseil : La focale des instruments (pour la photographie du ciel profond) varie de 300 à 3000mm… l’échantillonnage peut varier d’un facteur 10 ! Vérifiez cette donnée avant l’achat de votre caméra, même si dans de nombreuses configurations « classiques » (focale autour de 1000mm et pixels de 3/4µm) l’échantillonnage sera directement bon pour le ciel profond. Pour les instruments dotés d'une petite focale, privilégiez les caméras avec les plus petits pixels.
Pour les grandes focales : des grands pixels (comme ce n’est pas toujours possible le binning, regroupement de pixels, est une alternative, et au pire le sur-échantillonnage est moins problématique).
La taille du capteur
C’est souvent LE critère de sélection d’une caméra… tout en étant le plus simple à déterminer… car il va dépendre principalement de votre budget ! Pour imager la plus grande zone du ciel possible puis l’afficher sur votre écran (ou lors d’une impression papier) le plus grand capteur sera privilégié. On utilise 2 formats principalement en astrophotographie : l’APS-C (22.2x14.8mm) et le plein-format (24x36mm).
Attention : dès le format APS-C la plupart des optiques (télescopes ou lunettes) nécessitent un correcteur (de coma) ou aplanisseur (de champ) pour que les étoiles en périphérie du capteur soient bien rondes comme celles du centre (proches de l’axe optique qui subit le moins de déformation).
Légende : Schéma comparatif de différents capteurs numériques.
On peut rajouter à titre d’exemple les capteurs caméras des ZWO :
ASI-533 (surface : 128mm2) / ASI-294 (251mm2) / ASI-2600 (369mm2)
Source : ©Wikipedia
Indispensable refroidissement
Même si vous n’êtes pas adepte des grands froids… votre caméra appréciera (en imagerie longue pose) un grand coup de frais. En effet le bruit thermique augmente avec la température et le temps de pose, or, par définition l’imagerie des nébuleuses, galaxies, amas nécessite des poses unitaires de plusieurs minutes (rappel de la notion de signa/bruit sur notre article « Comment fonctionne un capteur numérique »).
Vos images sont alors affectées d’un fond grisâtre au lieu de noir, le refroidissement est alors une solution indispensable pour obtenir le meilleur de votre capteur.
Photo : Vue arrière d’une caméra ZWO ASI1833MM-Pro - Ventilateur sur le dessus et aération du module Peltier sur les cotés
La plupart des fabricants propose une solution simple : le refroidissement thermoélectrique grâce à un module Peltier et des ventilateurs fixés à l’arrière de la caméra. La température peut descendre jusqu’à -35° sous la température ambiante !
Il faut cependant éviter d’activer à 100% le refroidissement… la température finale (température extérieure + refroidissement) évoluerait dans ce cas au cours de la nuit… en raison de la fluctuation de la température extérieure. On cherche à obtenir une température finale constante, pour cela le refroidissement est souvent activé autour de 80%. Vous pouvez alors utiliser les darks d’une même température.
Légende : Courant d’obscurité en électrons par seconde par pixel en fonction de la température sur une caméra ZWO ASI 533MC-Pro.
Plus la température est basse, moins d’électrons « parasites » sont générés par l'électronique de la caméra
Pour résumer, votre future caméra doit disposer des caractéristiques suivantes :
✅ Une surface de capteur suffisante : pour vous éviter de mosaïquer sur la plupart des nébuleuses ou galaxies. Avant votre achat simulez la zone couverte sur le ciel de votre couple « instrument/caméra » sur un logiciel comme Stellarium (sur quelques objets que vous aimeriez photographier).
✅ Un refroidissement : les premiers modèles commencent vers 1 000€ (exemple ci-dessous : la ZWO ASI533MC-P).
✅ Un échantillonnage adapté à votre ciel. En France avec un seeing de 2.5/3’’ on va viser 1≃1.5’’.
✅ Un faible bruit de lecture / grande plage dynamique / sensibilité quantique maximale (voir notre article sur « le fonctionnement d’un capteur numérique »).
✅ Un capteur couleur est souvent suffisant et très pratique d’utilisation, sauf si vous utilisez des filtres à bande très étroites (type H-Alpha / O-III / S-II 3nm ou 4.5nm).
NUMÉRIQUE VS ARGENTIQUE :
Les émulsions ultra-rapides d'autrefois (ISO 3200, 6400) donnaient des photos très granuleuses — comme un capteur avec un fort bruit de lecture donne des images bruitées. La différence majeure : le numérique permet de l'empiler pour le réduire, ce qui était impossible avec les films argentiques.
Top 3 des caméras pour l’imagerie longue pose
Caméra refroidie couleurs ZWO ASI533MC-P
Caméra haute performance pour le ciel profond et le visuel assisté
- Capteur CMOS couleur IMX533 (9 Millions de pixels)
- Taille pixel : 3.76µ
- Résolution : 3008 x 3008px / 11.31mm x 11.31mm
- Surface : 127.91mm²
- Refroidissement intégré pour l'imagerie longue pose
- Entrée coulant 50.8mm ou filetage M42 femelle
- Cette caméra nécessite une alimentation 11-15v pour fonctionner
Exemple de prise de vue :
Nébuleuse d’Orion M42 - par Olivier Garot (Val d'Oise, France)
Télescope Celestron C11 sur monture équatoriale Sky-Watcher AZ-EQ6
Caméra ZWO ASI533MC refroidie, réducteur Celestron f/6.3 et filtre UHC
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
Caméra refroidie couleurs ZWO ASI2600MC-P25
Caméra refroidie pour l'imagerie du ciel profond
- Capteur d'imagerie CMOS couleur Sony IMX571 (26 Mégapixels) au format APS-C (3.76µm)
- Refroidissement thermoélectrique jusqu'à -35°C sous l'air ambiant
- Version -P25 avec amélioration de l'électronique : Baisse du bruit de lecture et plus grande fréquence d'images
- Cette caméra nécessite une alimentation 11-15v pour fonctionner
Exemple de prise de vue :
Nébuleuse Hélix - par Cédric Humbert (54, France)
Télescope Sky-Watcher Newton 200mm f/5 sur monture équatoriale Sky-Watcher AZ-EQ6
Caméra ZWO ASI2600MC refroidie, filtres Optlong L-Pro et L-Ultimate
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
Caméra refroidie couleurs ZWO ASI6200MC-P25
- Caméra pour l'imagerie du ciel profond
- Capteur couleur plein format (24x36mm)
- Pas d'effet pré-ampli
- Version -P25 avec amélioration de l'électronique : Baisse du bruit de lecture et plus grande fréquence d'images
- Cette caméra nécessite une alimentation 11-15v pour fonctionner
Exemple de prise de vue :
Nébuleuse NGC6188 par l’APO_Team (Chili)
Lunette Takahashi TOA-150 f/7.3 sur monture équatoriale
Caméra ZWO ASI6200MM refroidie, filtres Astrodon Ha/OII/SII
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
La grande question : APN ou caméra astro ?
C’est une question récurrente pour toutes les personnes souhaitant se lancer dans l’astrophotographie. Voici quelques pistes pour guider votre choix :
L’APN (Appareil Photo Numérique) est une excellente porte d’entrée vers l’imagerie astronomique, de très nombreux astrophotographes ont débuté par cet outil très pratique, facile d’utilisation et polyvalent (utilisation astro ET familiale/perso).
Nul besoin d’un PC, le prix est plus accessible qu’une caméra CCD ou CMOS, les résultats sont vite surprenants. Si vous cherchez la facilité… c’est la manière la plus simple de rendre dans le monde de l’imagerie astro !
Voici un comparatif sur divers points à l’avantage ou non d’une des 2 solutions. Par simplicité on compare un APN défiltré (type Canon 200D) avec une caméra CMOS couleur refroidie (type 2600), les 2 sont au format APS-C.
★ Tableaux comparatif APN / caméra astro
Les caméras ont un large avantage sur la plupart des APN en termes de rapport signal-sur-bruit (ce qu’on recherche avant tout en imagerie), si vous recherchez la meilleure image possible, il faut vous diriger vers une caméra spécialisée astro. Le gain en sensibilité (encore plus grand sur les capteurs monochromes) et le refroidissement sont des avantages très appréciables.
Vous pourrez de plus filtrer davantage si vous êtes dans un ciel présentant une forte pollution lumineuse (la bande passante des filtres pourra être plus fine que sur un APN).
Quant au confort d’utilisation il est depuis plusieurs années largement facilité par des boîtiers type ZWO ASIAIR qui évite de sortir un PC sur votre lieu d’observation. Avec votre smartphone vous pouvez piloter facilement tout votre équipement ! Puis transférez vos images à l'aide d'une carte SD de votre boîtier à votre PC.
Niveau traitement des images on pense souvent qu’une caméra astro est plus difficile à utiliser sur des logiciels de traitements… mais l’image étant plus lumineuse, avec moins de bruits… vous aurez au contraire plus de facilité !
Notre conseil : si vous débutez totalement, sans aucune expérience en imagerie (voir en astronomie) un APN défiltré d’occasion peut être une très bonne manière de débuter (sans vous ruiner) avant de faire le grand saut vers une caméra spécialisée astro.
Richard Galli, de notre équipe, défiltre tous types d’APN depuis 15 ans pour le compte de sa société EOSforAstro, et propose de telles occasions
Si vous savez déjà que l’imagerie longue va vous plaire, que vous souhaitez obtenir le meilleur du reste de votre matériel (tube optique / monture)… et que vous souhaitez la meilleure image possible… alors évitez l’étape APN… et utilisez ce budget directement dans une caméra CMOS refroidie.
A partir de 1 000€ les premiers modèles sont accessibles, comme bcp de nos clients votre seul regret sera… « pourquoi ne suis-je pas passé à une caméra astro avant ! ». Nous restons à votre disposition pour toutes questions, conseils sur l’autoguidage, bague d’adaptation, back focus, alimentations…
Galerie d'astrophotographies avec nos caméras :
A gauche : Nébuleuse North America (NGC 7000) par Frédéric Lamagat (France)
Télescope Takahashi Epsilon 130ED f/3.3 / Caméra ZWO ASI2600MC-Pro / Monture CEM60EC
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
Au centre : Galaxie du Triangle (M33) par Christophe Vergnes (France)
Lunette Takahashi FSQ-85EDX f/5.3 / Caméra ZWO ASI294MM-Pro / Monture CEM70 / Boîtier ZWO ASIAIR Pro
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
A droite : La Nébuleuse M78 par Mary Bonell (Nantes, France)
Télescope Sky-Watcher Newton 150mm f/5 / Caméra ZWO ASI533MC-Pro / Monture SkyWatcher HEQ5 GoTo
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
A gauche : Les Pléiades (M45) par Matthieu Tequi (France)
Lunette Takahashi FSQ-106EDX4 f/5 / Caméra ZWO ASI2600MM-Pro /Filtre Astronomik LRGB 2" / Porte-oculaire ESATTO 4"
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
Au centre : Amas globulaire M15 par Aurélien Chapron (France)
Télescope RC 150mm f/9 / Caméra ZWO ASI294MM-Pro / Monture Sky-Watcher HEQ5 Pro GoTo / Filtres Baader LRVB
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
A droite : La Nébuleuse de la Lagune (M8) par la Janus Team
Télescope Ritchey-Chretien 520mm f/3.5 / Caméra ZWO ASI6200MC-Pro / Monture Alcor System Direct Drive / Filtre LRVB 3.5nm
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)
LE SAVIEZ-VOUS ?
La plus grande caméra jamais construite pour l’astronomie (Observatoire Vera C. Rubin) dispose d'un capteur de 3.2 milliards de pixels ! Il est capable de capturer en une seule image une portion du ciel équivalente à 40 Pleines Lunes. Son plan focal atteint 63.5cm de diamètre, contre à peine 3.5cm pour un capteur plein format (24x36) — soit une surface collectrice 366x plus grande.
Nous reviendrons dans un prochain article sur le prétraitement. Si vous souhaitez vous lancer dans l'astrophotographie nous vous conseillons fortement de lire "la bible" sur le sujet de, l'astrophotographe français mondialement reconnu, Thierry Legault.
Les secrets de l'Astrophoto 2ème edition - Thierry Legault
L'essentiel de la photographie astronomique pour les débutants
- Rédigé par un des meilleurs astrophotographes français
- Les techniques de base pour réussir
- Ouvrage simple et didactique
En résumé :
Choisir sa caméra pour le ciel profond, ce n'est pas seulement une question de budget : c'est avant tout une question de cohérence entre votre instrument, votre ciel… et vos ambitions. Voici ce qu'il faut retenir :
☁️ Le seeing avant tout : en France, visez un échantillonnage entre 1 et 1.5''/pixel pour tirer le meilleur de votre ciel (seeing moyen de 2.5 à 3'').
💎 L’échantillonnage : Trouvez le bon équilibre entre votre longueur focale et la taille de vos pixels (règle de Nyquist).
⭐ Sensibilité & Bruit : Privilégiez un rendement quantique (QE) élevé et un faible bruit de lecture pour faire ressortir les détails les plus faibles.
🌈 Un capteur couleur suffit : dans la grande majorité des cas, sauf si vous souhaitez travailler avec des filtres à bandes étroites très sélectifs (Hα, OIII, SII en 3 ou 4.5nm).
📷 L'APN défiltré est une bonne porte d'entrée : polyvalent et abordable, mais la caméra CMOS refroidie reste la solution la plus performante dès que vous visez la qualité.
Besoin d'un conseil ? Nos experts vous répondent :
au téléphone, par mail et en magasin
FAQ
Oui, c'est fortement recommandé. Une monture équatoriale motorisée (GoTo si possible) compense la rotation de la Terre sur un seul axe. Les montures azimutales motorisées peuvent fonctionner à la rigueur pour de courtes poses, mais elles génèrent une rotation de champ (au bout de 1 à 2 min).
Oui, contrairement aux APN, le refroidissement (TEC) consomme beaucoup d'énergie. Une alimentation secteur 220V/12V est indispensable pour descendre en température.
L'autoguidage consiste à utiliser une seconde caméra (ou un capteur dédié) pour corriger en temps réel les petites erreurs de suivi de la monture. Il devient quasi indispensable dès que vos poses unitaires dépassent 1 à 2 minutes, car même les meilleures montures présentent de légères irrégularités mécaniques.
Le backfocus est la distance précise (souvent 55mm) entre le capteur et votre correcteur/aplanisseur de champ. Si elle n'est pas respectée, vos étoiles seront étirées en bord de champ, même avec la meilleure caméra.
Il consiste à décaler légèrement le pointage entre chaque pose unitaire, de quelques pixels de manière aléatoire. Cette technique permet d'éviter que le bruit de pattern (bruit fixe, récurrent d'une image à l'autre) ne se cumule lors de l'empilement. Résultat : un fond de ciel plus propre et homogène après empilement, avec moins de structures régulières parasites.
Oui, à condition d'utiliser des filtres adaptés. Les filtres dual-band (type L-Ultimate, Duo-Band) laissent passer uniquement les raies d'émission de l'hydrogène alpha et de l'oxygène ionisé (OIII), en bloquant la majeure partie du fond de ciel artificiel. Avec une caméra refroidie et ces filtres, les résultats depuis une ville sont désormais possibles (même si un bon ciel est toujours mieux).
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