Photographier la Lune : du smartphone au reflex

La première erreur du débutant qui veut photographier la Lune, c'est de viser la pleine lune. C'est logique, elle est ronde, brillante, photogénique. Et c'est exactement le pire moment. La lumière arrive de face, elle écrase les contrastes, et vous obtenez un disque blanc plat, sans relief. Stelvision le dit franchement : il faut éviter la pleine lune, trop lumineuse, elle écrase les contrastes. Le bon réflexe est inverse. On photographie la Lune quand elle est à moitié dans l'ombre.

Je vais reprendre ça dans l'ordre où ça compte vraiment : la phase d'abord, l'exposition ensuite, le stacking en dernier. Et oui, on peut commencer avec le téléphone qui est dans votre poche.

Le terminateur, c'est la ligne qui sépare le jour et la nuit sur la Lune. Au premier ou au dernier quartier, le Soleil rase la surface lunaire, l'angle d'incidence tombe entre 5 et 15 degrés sur l'horizon local, et chaque cratère, chaque chaîne de montagnes projette une ombre longue. C'est ce relief en lumière rasante qui fait ressortir le moindre cratère. Stelvision le confirme : le meilleur moment pour capturer des détails précis de la surface lunaire, c'est le premier ou le dernier quartier.

La pleine lune n'est bonne qu'à une chose, montrer les grandes plaines sombres et les rayons clairs autour des cratères récents. Pour le reste, oubliez.

Petite parenthèse sur la taille de la cible. La Lune ne fait qu'environ 31 minutes et 36 secondes d'arc dans le ciel, et ce diamètre apparent varie de près de 14 % entre l'apogée et le périgée, grosso modo de 29,5' à 33,5'. Concrètement, elle est petite. Très petite. C'est pour ça que la focale va devenir le nerf de la guerre dès qu'on monte en gamme.

Vous n'avez pas de télescope ? Le téléphone seul ne capturera qu'un point blanc minuscule, le zoom numérique ne sert à rien ici. Mais collé derrière l'oculaire d'un télescope, c'est une autre histoire. C'est la technique afocale : on place la lentille de la caméra du smartphone juste devant l'oculaire, bien centrée sur l'axe optique.

Le souci numéro un, ce sont les vibrations. Toucher l'écran pour déclencher fait trembler tout le télescope, et la photo est floue. La parade tient en deux gestes : filmer une vidéo plutôt que prendre une photo, et utiliser le retardateur ou un déclencheur Bluetooth pour ne jamais toucher l'appareil. La vidéo, on verra plus loin pourquoi c'est malin.

Deuxième point : la mise au point. L'autofocus du téléphone est perdu sur une cible aussi lumineuse et lointaine. Il faut passer en mode « pro », ce réglage planqué dans l'appli photo qui débloque la mise au point manuelle. Sans lui, vous luttez. Côté exposition, un point de départ qui fonctionne en afocale, c'est une pose unique de 1/500 s à 100 ISO. Vous ajustez ensuite à l'écran.

Pour tenir le téléphone bien aligné sans devenir fou, un adaptateur afocal universel aide énormément. Les modèles comme l'Omegon Easypic centrent automatiquement la caméra sur l'oculaire en jouant sur trois axes via une molette. Ça vaut le coup, croyez-moi, parce que le centrage à la main, c'est trente secondes de bonheur suivies de dix minutes de jurons.

La Lune n'est pas la seule cible accessible ainsi. Jupiter avec ses satellites galiléens, Saturne, Vénus, Mars passent aussi en afocale smartphone. Le ciel profond, lui, reste hors de portée de cette méthode. Si vous hésitez encore sur l'instrument à mettre sous le téléphone, j'ai détaillé les choix de premier télescope entre réfracteur, réflecteur et Dobson ailleurs.

On monte d'un cran. Le reflex demande au minimum un téléobjectif de 300 mm, et franchement, c'est le plancher. À 400, 600 mm et au-delà, le disque lunaire commence à remplir le cadre et les détails apparaissent. En dessous de 300, la Lune reste un petit pois.

Le réglage de base, c'est la règle Looney 11. Elle dit : ouverture à f/11, et vitesse d'obturation égale à l'inverse de la sensibilité ISO. À 100 ISO, vous shootez donc à 1/100 s. La NASA la formule exactement comme ça dans son guide de photographie lunaire : réglez l'ouverture sur f/11, et faites correspondre l'ISO et le temps d'exposition. C'est dérivé de la règle Sunny 16 du paysage diurne, avec un diaphragme de plus parce que la Lune renvoie moins de lumière que la Terre, son albédo géométrique n'est que de 0,136.

La Looney 11 est un point de départ, pas un dogme. En pratique, beaucoup de photographes ajustent selon la phase. Pour la pleine lune, comptez 1/125 s à 1/250 s, ISO entre 100 et 400. Pour le quartier, plus sombre près du terminateur, descendez à 1/60 s à 1/125 s, même plage ISO. L'ouverture optimale du téléobjectif se situe entre f/8 et f/11, là où la lentille donne le meilleur piqué.

Et enregistrez en RAW, pas en JPEG. Le RAW en 14 bits, c'est 16 384 valeurs tonales par canal de couleur, contre 256 pour le JPEG en 8 bits. Cette latitude, vous en aurez besoin au traitement pour récupérer les nuances de gris de la surface sans cramer les zones claires.

Si vous voulez aller encore plus loin, le reflex se visse au foyer d'un télescope avec une bague T spécifique à votre marque, puis un adaptateur T2 au filetage de 42 mm, le tout monté sur le porte-oculaire. La focale optimale au foyer tourne autour de 1 400 mm pour un capteur APS-C et 2 000 mm pour un plein format. À ces focales, la Lune déborde du cadre, et c'est tant mieux.

Voilà le secret que personne ne vous dit au départ. Les meilleures images lunaires ne sont pas une seule photo. Ce sont des dizaines d'images empilées. C'est pour ça que filmer une vidéo, au smartphone comme au reflex, est plus malin qu'un cliché unique : une vidéo, c'est des centaines d'images gratuites.

Le principe s'appelle le lucky imaging. La turbulence atmosphérique déforme l'image en permanence, mais sur des centaines de frames, certaines sont prises pile au bon instant, quand l'air est calme. On garde les 10 à 15 % les meilleures et on les superpose. Le bruit s'efface, les détails ressortent. Pour un résultat propre, comptez 20 à 50 images identiques au minimum à empiler.

Le workflow standard repose sur trois logiciels gratuits, dans cet ordre :

1. PIPP fait le prétraitement. Il centre, recadre, convertit votre vidéo RAW en fichier SER 16 bits. Rien d'autre, c'est sa seule mission.
2. AutoStakkert empile. Sa version actuelle est AutoStakkert !4, gratuite. On y sélectionne le mode « Surface » et non « Planet COG », puis on pose une grille d'environ 100 points d'alignement sur la surface.
3. RegiStax 6 affûte. C'est lui qui applique l'affûtage par ondelettes, l'étape qui fait littéralement surgir les détails. Gratuit aussi.

Une précision honnête, parce que beaucoup de tutoriels entretiennent la confusion : RegiStax ne fait pas le stacking, malgré sa réputation. C'est AutoStakkert qui empile, RegiStax ne fait que l'affûtage final. Et RegiStax 6 n'a plus été mis à jour depuis 2011. Il marche encore très bien, mais ne vous étonnez pas de son interface d'un autre âge.

Le gros bémol : ces trois-là ne tournent que sous Windows. Sur Mac ou Linux, vous avez des alternatives. Eise.app fait du stacking planétaire directement dans le navigateur, sans rien installer, gratuit et open source, sur toutes les plateformes. LuckyStackWorker tourne sous Windows, Mac et Linux. Et Siril, open source lui aussi, remplace RegiStax pour le traitement. Personnellement je commencerais par eise.app : zéro installation, vous testez le principe en cinq minutes avant de vous engager dans la chaîne Windows.

Pas de matériel ? Sortez le téléphone, attendez le prochain quartier, posez-le sur quelque chose de stable et filmez la Lune si vous avez accès à un télescope. Vous avez un reflex et un 300 mm ? Trépied, Looney 11, RAW, et vous tenez déjà une bonne photo brute. Le stacking viendra après, quand l'envie de gratter le moindre cratère vous prendra.

La Lune est l'objet le plus indulgent du ciel pour débuter. Elle est brillante, elle est grande à l'échelle astro, elle pardonne les erreurs. Quand vous serez à l'aise, regardez du côté des cratères lunaires et de la glace cachée à leurs pôles, ça donne une autre dimension à ce que vous photographiez. Et tant que vous y êtes, guettez les conjonctions de la Lune avec Vénus : deux astres dans le même champ, c'est un classique qui marche au smartphone.

• NASA, guide de photographie lunaire
• Wikipedia, règle Looney 11
• Stelvision, photographier le ciel avec un smartphone
• Astronomie pratique, astrophotographie au smartphone
• Quel télescope, guide complet de la photographie lunaire
• Astroshop, des images nettes de la Lune avec le reflex numérique
• Astroshop, raccordement de l'appareil photo au télescope
• NightSkyPix, how to stack images of the moon
• AutoStakkert !4
• Eise.app, comparatif des logiciels de stacking planétaire
• Wikipedia, la Lune
• Wikipedia, taille apparente