Publié : 29/01/2025

Comment choisir sa caméra astro / APN ? #Partie 1 : Planétaire

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Le choix d’un imageur en astrophotographie est un point important après votre sélection d’une bonne monture équatoriale motorisée (élément primordial pour l’obtention de belles images longue pose) et d’un tube optique.

Le numérique a révolutionné cette pratique (auparavant réalisée à l’argentique) en la rendant moins confidentielle, plus facile, rapide, efficiente. L'accès à l'astrophotographie est à la portée de tout le monde par la présence de nombreux tutoriels et logiciels sur internet et un coût du matériel bien plus faible au fil des années. Notre guide vous aidera à faire un choix parmi notre vaste catalogue selon vos besoins (planétaire / ciel profond) et votre budget (caméra ccd/cmos ou APN).

Cependant avant d’établir un quelconque choix de caméras il faut avoir quelques notions de leur fonctionnement et des caractéristiques principales qui font les différences entre chaque modèle. Nous vous recommandons fortement de lire notre article complet sur ce sujet « Comment fonctionne un capteur numérique ? »

Si vous êtes déjà familier des notions de signal sur bruit / rendement quantique / plage dynamique et autres darks, flats, offsets… passons à la seconde étape… vos besoins !

En effet comme pour le choix d’un instrument astronomique il n’existe pas « la meilleure caméra » ! Cela dépend de vos usages, envies… et du matériel monture / tube optique dont vous disposez déjà. Nous vous invitons à d’abord choisir votre équipement, si vous souhaitez faire de l’imagerie du ciel profond ou du planétaire… ou les 2. Puis en dernier lieu d’opter pour la caméra (nous en avons forcément une qui conviendra au reste de votre matériel).

La quantité d’appareils numériques (caméras astro ou APN – Appareil Photo Numérique) est extrêmement vaste et en constant renouvellement (contrairement aux montures et tubes optiques où les évolutions sont plus lentes), en définissant bien vos besoins vous allez vite trouver la caméra qui vous convient. Comme pour l’observation du ciel, photographier les planètes, la Lune et le Soleil ou des galaxies, nébuleuses, amas nécessite un matériel particulier. Il existe des caméras optimisées pour chaque pratique… bien que des modèles polyvalents puissent être utilisés (avec quelques limitations).

Sommaire

Le sujet est vaste, les filtres sont très variés et pour des usages extrêmement différents. Ils sont indispensables pour améliorer les performances de votre instrument ou vous faire découvrir le ciel autrement. Voici les différentes catégories que nous vous proposons de découvrir.

Planétaire : priorité à la vitesse (partie 1)

Turbulences atmosphériques
L’avantage du numérique
Tableau indicatif des temps de poses unitaires et totaux par astres
Résumé et remarques

Top 3 des caméras pour l’imagerie planétaire

Ciel profond (partie 2)

Top 3 des caméras pour l’imagerie du ciel profond

Caméra astro ou APN ?

Saturne le 21 août 2022 par Pierre Gilet

(Auxerre, France)

Télescope Sky-Watcher Newton 254mm f/5 / Caméra ZWO ASI385MC /

Barlow TeleVue PowerMate x5
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)

Quartier Lunaire par Richard Galli, de notre équipe

(Alsace, France)

Lunette Takahashi TOA-150 f/7.3 et

APN Canon 40D
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)

Jupiter le 1er août 2022 par Quentin Gineys

(La Réunion, France)

Télescope Celestron Schmidt-Cassegrain C11-XLT f/10 / Caméra ZWO ASI224MC / Barlow Televue x2
(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)

➤ Planétaire : priorité à la vitesse

L’idée majeure en planétaire et de « figer » / limiter la turbulence atmosphérique qui brouille la lumière qui vient d’objets que l’on qualifie de « lumineux » (en comparaison aux objets du ciel profond très peu lumineux). Le Soleil est évidemment l’objet par définition le plus lumineux dans notre environnement céleste… il n’est donc pas nécessaire de poser longtemps pour obtenir beaucoup de signal. Pareil pour la Lune, très vite on peut arriver à saturer le capteur tellement ces derniers sont sensibles.

Pour les 2 planètes géantes Jupiter et Saturne les photographier est aussi relativement simple vu leur luminosité… il faut donc se concentrer sur les mouvements perturbants de notre atmosphère en minimisant leurs impacts.

« Chers passagers : Vous entrez dans une zone de turbulence »

L’image ci-dessous permet de visualiser de la turbulence atmosphérique (le télescope ne bouge pas rapport à Saturne). C’est seulement les vents de hautes et basses altitudes qui perturbent l’image. Ici la turbulence est faible ! Elle est habituellement plus élevée

Légende : Visualisation de la turbulence atmosphérique
Saturne le 16 juillet 2022 par Jean-Luc Dauvergne (les conditions sont bonnes malgré le bouillonnement visible)

Pour limiter l’impact des turbulences atmosphériques, il faut utiliser un temps d’exposition très court (autour de 1/50ème pour Jupiter et Saturne), la turbulence aura alors « peu » de temps pour affecter chaque image individuellement. Sur un temps de pose total de plusieurs secondes / minutes vous pourrez alors accumuler plusieurs milliers d’images… qui bougeront les unes par rapport aux autres à cause de cette fameuse turbulence. C’est là qu’intervient un 2ème aspect de la révolution numérique dans la photographie (la 1ere étant le bond en sensibilité) !

« L'informatique... c'est fantastique ! »

Grâce à des logiciels de traitements d’images vous pouvez travailler sur chaque image ! Vous pouvez tout d’abord trier ce grand volume d’images (pas vous… le logiciel suivant les critères de sélection que vous aurez choisi) en ne gardant que les plus belles… celles qui ont été les moins déformées (étirées / comprimées) par la turbulence. Ensuite le logiciel va les aligner les unes par rapport aux autres et corriger les déformations dues à la turbulence. Chaque image brute va alors pouvoir être empilée avec les autres, le rapport signal-sur-bruit va augmenter significativement. Cette évolution s’effectue en fonction de la raciné carré du nombre d’images. Donc pour 1000 images empilées le bruit total est réduit de 96.8% (par rapport au bruit contenu dans une image unique).

A noter : Il faut trouver un compromis entre taille et rapidité de transfert, plus un capteur est grand, plus (à taille de pixel égale) il contient de pixels. Il faut donc transférer une plus grande quantité d’information par seconde. De plus la vitesse de votre ordinateur (écriture sur le « disque dur »), la connectique de la caméra USB2.0 / USB3.0 peuvent limiter cette vitesse de transfert maximale. Il faut bien vérifier ses paramètres avant l’achat d’une caméra.

Une caméra performante en planétaire nécessite donc 2 caractéristiques majeures : un temps de pose unitaire court… et un délai très court entre chaque image pour en obtenir un grand nombre.

Tableaux indicatif des temps de pose unitaires et totaux par astres

* C’est un ordre de grandeur, cela dépend de nombreux paramètres comme le diamètre du télescope, la sensibilité de la caméra, la focale et l’utilisation de filtres…

** En fonction de la rotation de l’astre sur lui-même il ne faut pas dépasser un certain temps de pose

Pour résumer, votre future caméra planétaire doit présenter les caractéristiques suivantes :

✅ Une fréquence de prise de vue rapide : autour de 50/100 images par seconde (USB3.0 fortement recommandé sur votre PC)

✅ Des temps d’exposition très courts (très souvent le cas)

✅ Un faible bruit de lecture

✅ Des petits pixels (autour de 2.5-4µm, ce qui est quasiment systématique)
✅ Un capteur couleur (largement suffisant et très pratique d’utilisation)

Autres remarques

- La taille du capteur n’a pas besoin d’être importante (contrairement au ciel profond) vu la petite taille des planètes. Sauf pour la Lune et le Soleil (même diamètre apparent sur le ciel) qui nécessitent un capteur de plus de 10mm de diagonale pour limiter le nombre de mosaiques (assemblage d’images côte à côte) si vous souhaitez photographier tout le disque.

- Suivant la focale de votre instrument vous pourrez même en une seule image capturer le disque en entier (à simuler en indiquant la taille du capteur et la focale de l’instrument dans un logiciel comme Stellarium).

- Le refroidissement n’est pas une nécessité (contrairement au ciel profond) car l’électronique de la caméra n’a pas, vu les très faibles temps d’exposition, la capacité à produire un bruit thermique trop perturbant.

- Les grands capteurs peuvent être fenêtrés pour que l'utilisateur puisse acquérir des prises de vue plus rapidement (il y a en effet moins de pixels à transférer).

- Avec une petite surface et l’absence de refroidissement les caméras planétaires sont facilement abordables économiquement (de 200 à 500€). Elles permettent à tout un chacun (avec un instrument de 150 / 200mm pour obtenir une résolution suffisante) de se lancer aisément dans l’imagerie planétaire. Avec des accessoires comme une Barlow x3 par exemple, un correcteur de dispersion atmosphérique (ADC) et une monture azimutale ou équatoriale (le suivi n’a pas besoin d’être aussi précis que pour le ciel profond) vous pourrez à l’aide de logiciels de plus en plus performants et faciles d’utilisation obtenir des résultats spectaculaires.

A noter : La résolution est une notion importante mais qui dépend plus de la focale résultante (celle de l’instrument + Barlow) que du choix de la caméra. Les caméras actuelles disposant en effet de pixels suffisamment petits pour le planétaire, l’échantillonnage (voir explication ici) s’ajuste alors par la sélection d’une Barlow 2x, 3x, 4x ou 5x selon votre équipement (couple instrument / caméra). Il n’est plus nécessaire de déterminer le choix d'une caméra planétaire en fonction de la taille de ses pixels… les modèles actuellement commercialisés conviennent tous.

➤ Top 3 des caméras pour l’imagerie planétaire

✅ Caméra ZWO ASI662MC : 189,00 €

Evolution de la 462, elle-même évolution de la 290, la 662 est une excellente caméra si vous souhaitez vous spécialiser dans le planétaire. Avec une vitesse max de transfert à 103 images/sec, un rendement quantique qui monte à 91%... et la technologie du capteur Sony STARVIS 2, elle n’a pas d'électroluminescence et dispose d’une grande dynamique (mode HCG actif à un gain de 252).

✅ Rapidité max : 103 images par seconde

✅ Résolution : 1920 x 960 (pixels de 2.9µm2)

✅ Poids : 126g

✅ Rendement quantique : pic à 91%

✅ Convertisseur A/N : 12bits

Mars - le 17 décembre 2022 par Jean-Paul Oger - (Nord - 59, France) ➔

Télescope Kepler Cassegrain 254mm f/12 et une caméra ZWO ASI662MC.

Barlow TeleVue 2x, correcteur de dispersion atmosphérique ZWO ADC et filtre UV/IR

(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)

✅ Caméra ZWO ASI664MC : 399,00 €

La ZWO 664 se distingue par un capteur nettement plus grand que la 662. Les autres caractéristiques sont très similaires. Elle permet d'imager à haute vitesse les planètes (Jupiter, Saturne, Mars...) tout en offrant un champ intéressant sur la Lune et le Soleil.

✅ Rapidité max : 95 images par seconde

✅ Résolution : 2704 x 1536 (pixels de 2.9µm2)

✅ Poids : 126g

✅ Rendement quantique : pic à 91%

✅ Convertisseur A/N : 12bits

Jupiter - le 16 novembrer 2024 par Hafedh Driss - (Tunis, Tunisie) ➔

Télescope C14 EdgeHD f/10 et une caméra ZWO ASI664MC.

Filtres Baader UV/Ir Cut / L, moteur de mise au point ZWO EAF

(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)

✅ Caméra ZWO ASI585MC : 490,00 €

Pour la photographie lunaire et solaire, il est nécessaire de disposer d’un plus grand capteur pour mosaïquer le moins possible. Malgré un capteur 4x fois plus que grand l’ASI462, l’ASI585 peut transférer jusqu’à 47 images/sec offrant un excellent compromis entre taille et rapidité.

✅ Résolution : 3840 x 2160 (pixels de 2.9µm2)

✅ Poids : 126g

✅ Rendement quantique : pic à 91%

✅ Convertisseur A/N : 12bits

La Lune (Golfe des Iris) le 2 janvier 2022 par Michel Moreno - (Paris, France)➔

Télescope Celestron Schmidt-Cassegrain C9.25 f/10 et une caméra ZWO ASI585MC.

Sur une monture équatoriale ZWO AM5

(photo utilisée avec autorisation de l'auteur)