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Règle des 500 et NPF (étoiles)
En astrophotographie nocturne, la rotation de la Terre transforme rapidement les étoiles en petits traits lumineux. Deux méthodes permettent d'évaluer la durée d'exposition limite pour conserver des étoiles ponctuelles : la règle classique des 500 et la formule moderne NPF.
Représentation animée d'une étoile se déplaçant sur la grille des photosites d'un capteur, comparant la ponctualité de l'image obtenue avec la formule NPF face à l'étalement induit par la règle des 500. Le schéma et les réglages demandent JavaScript.
Représentation animée d'une étoile se déplaçant sur la grille des photosites d'un capteur, comparant la ponctualité de l'image obtenue avec la formule NPF face à l'étalement induit par la règle des 500.
Comprendre
Photographier la voûte céleste sur trépied fixe impose une limite stricte au temps de pose. En raison du mouvement de rotation terrestre d'environ 15 secondes d'arc par seconde de temps, les astres se déplacent sur le capteur. Dépasser un certain seuil produit un étalement de leur lumière sur plusieurs photosites consécutifs, transformant les points brillants en traînées disgracieuses.
La règle historique dite « des 500 » constitue une méthode empirique simple : on divise 500 par la distance focale équivalente au format plein format (24×36 mm). Très populaire à l'époque de la pellicule argentique, elle suppose une tolérance au flou relativement large. Sur des capteurs numériques contemporains dotés de 24 à 60 millions de pixels, cette règle tolère un étalement qui devient flagrant dès que l'on zoome à 100 % sur l'écran.
Pour répondre aux exigences de la haute définition, la Société Astronomique du Havre a formalisé la règle NPF. Cette équation prend en compte l'ouverture du diaphragme (N), le pas de pixel du capteur en micromètres (p), et la focale réelle de l'objectif (f). Elle intègre ainsi la diffraction optique et le pouvoir séparateur physique du capteur pour un résultat d'une rigueur absolue.
Un paramètre céleste influence également le résultat : la déclinaison de la zone visée. Les étoiles situées près de l'équateur céleste (déclinaison 0°) parcourent une trajectoire apparente plus rapide que celles proches de l'étoile polaire (déclinaison proche de 90°). La formule complète divise la durée obtenue par le cosinus de la déclinaison, autorisant des poses plus longues en direction des pôles.
En pratique, si vous observez des traînées malgré l'usage de la formule NPF de base, appliquez un coefficient correcteur plus strict ou vérifiez la stabilité de votre trépied face au vent. L'élévation de la sensibilité ISO permet alors de compenser la réduction nécessaire du temps de pose.
Exemple travaillé
Vous photographiez la Voie lactée avec un objectif de 24 mm ouvert à f/2,8 monté sur un capteur dont les photosites mesurent 4 µm de côté.
- Calcul de la composante d'ouverture : 35 × 2,8 = 98.
- Calcul de la composante du capteur : 30 × 4 µm = 120.
- Addition des deux composantes : 98 + 120 = 218.
- Division par la focale : 218 / 24 ≈ 9,08 secondes.
Le temps de pose maximal selon la règle NPF est de 9 secondes, contre 20 secondes environ avec l'ancienne règle des 500.
Questions fréquentes
Pourquoi la règle des 500 donne-t-elle souvent des étoiles allongées aujourd'hui ?
Elle a été conçue pour le tirage argentique standard. Avec la densité extrême des pixels actuels et la possibilité d'agrandir l'image au niveau du pixel, les micro-traînées invisibles autrefois sautent désormais aux yeux.
Comment connaître le pas de pixel (pixel pitch) de mon appareil ?
Il s'obtient en divisant la largeur physique du capteur en micromètres (ex. 36 000 µm en plein format) par le nombre de pixels sur cette même largeur, ou en consultant la fiche technique du fabricant.
Quel impact la déclinaison a-t-elle sur le temps de pose ?
Plus vous visez vers le pôle céleste (l'étoile Polaire dans l'hémisphère nord), plus la vitesse apparente des étoiles ralentit. Vous pouvez alors poser sensiblement plus longtemps qu'en pointant vers l'équateur céleste.
Dois-je convertir la focale en équivalent plein format dans la formule NPF ?
Non. La formule NPF utilise la focale réelle en millimètres et le pas de pixel réel en micromètres. Elle intègre ainsi nativement la taille du capteur sans nécessiter de facteur de recadrage (crop factor).
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