Transformer un téléobjectif en lunette astro, et plus encore…

Dans les années 1990, Leica avait commercialisé un accessoire permettant de transformer un téléobjectif en lunette terrestre, pour l’observation visuelle. Dénommé TO-R, il consistait en un prisme redresseur et un oculaire de 12,5 mm de focale, l’ensemble se plaçant derrière l’objectif. Il suffisait de diviser la focale de l’objectif par celui de l’oculaire, pour obtenir le grossissement final. Un 300 mm, par exemple, atteignait 24X. A l’époque, c’était la première fois que j’avais entendu parler d’une telle possibilité, et j’en étais fasciné. Evidemment, au prix de l’accessoire, d’ailleurs uniquement compatible avec les optiques Leica R (qui, pour moi, resteraient éternellement dans les boutiques), pas question d’en faire l’acquisition.

Plus tard, Kenko reprit l’idée, et commercialisa un système analogue (le Lens2scope), moins bien fabriqué, mais à un tarif abordable et compatible Nikon ou Canon.

Hélas, cet objet est désormais indisponible, et même en occasion, il est introuvable.

Il n’en fallait pas plus pour me convaincre d’en fabriquer un moi-même. Mais s’agissant d’un projet ludique, mon but a été de dépenser le moins possible, étant donné l’usage plutôt anecdotique. Ce fut un beau challenge, mais avec le recul, ce n’est pas si difficile à réaliser, et cela permet plus de possibilités que les modèles existants. Alors, on se lance ?

Le principe :

Un téléobjectif photo a le même principe de fonctionnement qu’une lunette astronomique. Ce dernier instrument n’est d’ailleurs rien d’autre qu’un objectif, mais en mode longue focale, sans l’ajout d’une formule téléobjectif destinée à raccourcir la longueur du fût. 

Le téléobjectif ou la lunette astro forment une image réelle (le plan focal) qui coïncide avec le plan du capteur de l’appareil, ceci permettant la photographie. Il suffit de remplacer le capteur photo par un oculaire (de télescope ou de microscope) à cet endroit pour obtenir une image aérienne visible par notre œil.

L’objectif détermine la taille angulaire de l’image, tandis que l’oculaire détermine le grossissement visuel.

Par exemple, avec un caillou de 500 mm de focale et un oculaire de 10 mm, on obtient G= 500 divisé par 10 = 50X.

Sans changer l’objectif, le grossissement final dépend donc de la focale de l’oculaire. Avec un 5 mm, on obtient 100X. Avec un 15 mm, on obtient 33X.

La qualité obtenue dépend de nombreux facteurs : la qualité intrinsèque de l’objectif de base, sa focale, son ouverture, et celle de l’oculaire.

Dans tous les cas, il faut noter un souci majeur : l’image finale est inversée ! Le sujet se retrouve tête en bas. Notons que les télescopes et les lunettes astronomiques présentent exactement le même défaut (le principe restant le même), mais compte tenu de l’usage prévu (les observations du ciel, où il n’y a pas de sens à respecter), on se fiche de l’inversion de l’image.

Pour pouvoir observer en terrestre avec un tel montage sans jouer les chauves-souris, il faut ajouter un prisme redresseur entre l’objectif et l’oculaire. Cet accessoire entraîne plusieurs contraintes importantes, et on verra ce qu’il en est à ce sujet.

Remarquons que c’est la solution utilisée dans une paire de jumelles : en entrée se trouve un objectif, au milieu un jeu de prismes, et en sortie un oculaire.

A l'origine, le Leica TO-R :

Il s’agissait d’un accessoire de conception mécanique assez simple : une monture Leica R femelle, et un oculaire de 12,5 mm de focale judicieusement placé sur le plan focal de l’objectif. L’oculaire intègre un système à prisme Schmidt-Pechan, solution élégante permettant de fournir une image entièrement redressée. La qualité de réalisation, bien que dépouillée, était aux normes Leica : sans concession. La focale de 12,5 mm induisant un grossissement raisonnable, et compte tenu du fait que les téléobjectifs Leica R comptaient parmi les meilleurs jamais fabriqués, je ne doute pas que la vision à l’oculaire devait être excellente. 

Un exemplaire du TO-R consulté sur Ebay. Un réglage dioptrique permet le réglage à la vue de l’utilisateur. Accessoire d’une qualité parfaite. L’objet s’est vendu au-delà de 300 Euros.

Le Kenko Lens2scope :

Etant donné que le Leica TO-R ne pouvait toucher que quelques privilégiés, d’autres ont repris l’idée, et c’est ainsi qu’en 2011, Kenko fut le premier à commercialiser un modèle du même genre, le Lens2scope.

Ayant la volonté de toucher une large clientèle, Kenko proposa son bébé dans les montures principales du marché (Nikon, Canon, Pentax, Minolta/Sony). Mais on trouvait surtout Canon et un peu Nikon.

D’autres marques ont commercialisé le Lens2scope, comme Vivitar ou Tokina, il me semble.

Il a existé en deux versions : droite ou coudée. Sur le papier, la version coudée est la plus pratique d’emploi.

Techniquement, l’engin est composé d’une monture en plastique refermant un prisme et un oculaire. Avec l’ajout d’un renvoi coudé pour la version ad-hoc (à moins qu’il s’agisse d’un prisme de forme spéciale). L’oculaire présente une focale de 10 mm. Il y a une semelle pour trépied, mais insuffisamment stable (heureusement, on peut l’enlever et se servir du collier de pied de l’objectif).

Les retours d’utilisateurs (lus ici ou là sur la toile) sont plutôt positifs. Ils mentionnent une qualité d’image satisfaisante (sans être excellente).

A noter que Kenko a aussi ultérieurement commercialisé une version complètement différente, nommée MILTOL Scope Eyepiece, qui présentait l’intéressante possibilité de changer d’oculaire (celui de base inclus dans le kit délivre un grossissement de X20). Mais il est difficile de savoir si le coulant de l’oculaire était standard, permettant d’employer des oculaires tiers de meilleure qualité.

Le Lens2scope en version droite et coudée, une vue côté monture, et le MILTOL Scope Eyepiece.

Le cahier des charges :

Le but est d’utiliser la plus longue focale disponible dans votre arsenal. Pour ma part, Nikoniste de longue date, je possède un zoom 200-500 mm f/5,6, qui, bien qu’handicapé par son ouverture moyenne et n’égalant pas l’excellence d’une caillou fixe, n’en reste pas moins très bon. Je me dis qu’il doit y avoir moyen d’obtenir quelque chose…

Avant de m’engager dans les dépenses, j’ai d’abord voulu voir de mes yeux la validité du concept. Il se trouve que j’ai par-devers moi une loupe binoculaire Olympus des années 80, dont les oculaires sont démontables. Leur focale n’est pas précisée, mais au vu du grossissement obtenu, ça tourne autour de 15 mm.

J’ai mis sur trépied le zoom réglé sur 500 mm, et j’ai simplement tenu à la main l’oculaire derrière la monture, quelques cm en arrière de celle-ci. En jetant un œil là-bas dedans, j’ai tout de suite eu un petit choc : quelle image magnifique ! Piquée, lumineuse, contrastée !

J’ai alors compris le potentiel de ce montage, mais aussi les contraintes, à commencer par l’image inversée, pas bien confortable.

Le problème du tirage :

Les quelques bricoleurs qui ont défriché le terrain avant moi ont mis au jour un piège majeur, celui du tirage de l’objectif de base. Le tirage est la distance séparant la monture de l’objectif de la zone où l’image se forme (le foyer). Cette distance varie selon les marques d’appareils et leur type. Par exemple, chez Nikon, le tirage est de 46,5 mm en système reflex, quel que soit l’objectif utilisé. Chez Canon, il est de 44 mm.

En système hybride chez Nikon, le tirage est de 16 mm seulement.

Le problème est que plus le tirage est court, moins il y aura de place pour intercaler d’accessoires optiques avant l’oculaire.

On a vu qu’avec un oculaire seul, l’image arrivait inversée, si bien qu’on est tenté de vouloir employer un prisme redresseur, ou au moins un renvoi coudé en amont de l’oculaire. Malheureusement, le chemin optique parcouru dans un prisme du commerce, tel que disponible en boutique astro (quel que soit son modèle) impose un tirage total beaucoup plus grand que celui offert par l’objectif. 

Bien que dans ce domaine, ce soit Nikon qui sorte favori, avec son tirage de 46,5 mm, plus long que la concurrence, c’est encore insuffisant. Un tirage trop court va interdire la focalisation à l’infini, ce qui est ballot pour observer la lune…

D'autres soucis...

La configuration de votre objectif de base est importante. Notamment le fonctionnement du diaphragme. Il faudrait idéalement pouvoir disposer d’un diaphragme mécanique, avec une vraie bague à l’ancienne, pour pouvoir utiliser la pleine ouverture, et éventuellement fermer d’un cran pour améliorer le piqué. Les objectifs modernes ne permettent plus cette possibilité, et mon zoom est définitivement coincé à pleine ouverture en l’absence de communication avec le boîtier. Mais c’est mieux qu’un objectif fermé à fond ! Si votre caillou vous impose de rester ainsi dans le noir, peut-être pouvez-vous forcer l’ouverture de l’iris en coinçant dans la commande (souvent mécanique) un bidule quelconque.

Plus sa lentille arrière est enfoncée profondément à l’intérieur du fût, plus vous avez de potentiel. Car vous pourrez introduire une partie du montage optique à l’intérieur, si le diamètre le permet. Mon 200-500 voit sa lentille arrière être en retrait d’un seul centimètre par rapport à la monture, et je n’ai pas pu exploiter cette piste.

Si vous voulez redresser l’image, cela implique l’achat d’un prisme de qualité, et la facture grimpe vite. Par ailleurs, bien souvent, le trajet optique parcouru dans l’accessoire atteint, voire dépasse le tirage total disponible, et si vous ne pouvez enfoncer une partie du prisme dans l’objectif, vous êtes cuits. Pourquoi, alors Leica et Kenko y sont parvenus ? Simplement parce qu’étant les auteurs du système complet, ils ont eu tout le loisir de concevoir l’oculaire en fonction du prisme placé en amont. Il est probable également qu’une partie optique soit placée avant le prisme (lentille de Barlow, qui repousse le foyer plus loin). Nous, nous devons nous contenter des prismes et oculaires disponibles dans le commerce, où la contrainte du tirage n’est pas vraiment prise en compte (les lunettes astro et les télescopes -sauf les Newton-, ont bien assez de tirage pour cela).

Il existe une solution intermédiaire, par l’emploi d’un renvoi coudé à miroir (qui consomme moins de tirage) en lieu et place du prisme. Il va permettre deux choses : renvoyer le faisceau vers le haut, rendant l’observation des étoiles et de la lune plus confortable, et redresser partiellement l’image : le sol sera vers le bas, mais l’image restera en miroir. C’est un compromis acceptable ! 

Mais on se retrouve avec le même problème que le prisme, à savoir un trajet optique trop allongé. Ceci dit, il existe une possibilité :

Utiliser une lentille de Barlow X2 en amont du montage, puis le renvoi coudé, et ensuite l’oculaire. La Barlow va doubler la focale, et en même temps repousser le foyer de plusieurs centimètres, assez pour placer le renvoi coudé. Il faudra ensuite choisir la focale de l’oculaire en tenant compte du coefficient multiplicateur de la Barlow (pour un même grossissement final, il faut donc doubler la focale de l’oculaire, ce qui divise le grossissement par deux, ceci étant compensé par la Barlow X2). Mais il faudra pourtant recourir à un bricolage, en démontant la partie avant de la Barlow, pour la visser directement sur le coulant avant du renvoi coudé. La Barlow est ainsi utilisée dans une configuration non prévue par le fabricant, et le grossissement final peut être plus ou moins différent de la théorie.

Tout ceci est compliqué et apporte de l’incertitude, car vous ne pourrez savoir si le montage fonctionne qu’après avoir tout acheté ! 

J’ai emprunté ces quatre images à Virindi77 (j’espère qu’il ne m’en voudra pas), piochées sur le forum Nikon Passion. Dans son article, il explique son process. Pour résumer, il utilise une barlow démontée, dont il a récupéré la partie optique qu’il visse directement en amont d’un prisme d’Amici ou d’un renvoi coudé. Ensuite il utilise un oculaire d’une focale de 15 mm. Le tout est monté « rentrant » dans l’objectif, via un adaptateur Nikon vers coulant 31,75 mm.

Je fais l'impasse...

Pour ma part, s’agissant d’un bricolage pour le fun, j’ai pris le parti de ne pas trop dépenser, et j’ai donc fait l’impasse sur un système redresseur, dont la fonctionnalité n’est de toute façon pas garantie sans pouvoir essayer avant d’acheter. Par ailleurs, ayant une longue habitude des dépolis inversés des chambres photo, observer une image renversée ne me gêne pas trop. Le problème est surtout présent quand vous partagez les observations avec des amis peu expérimentés : ils ne comprennent pas pourquoi l’image est à l’envers, et ça les révulse. La réaction de rejet est immédiate, sauf pour le ciel, car il n’y a ni haut ni bas, et le problème n’est pas détecté.

Supprimer tout intermédiaire avant l’oculaire permet aussi d’optimiser la qualité optique. Une Barlow, un miroir ou un prisme font perdre de la luminosité, du contraste et du piqué.

Dans le détail...

Si vous n’êtes pas un habitué des accessoires astro, sachez qu’il existe deux diamètres standards pour les oculaires : le coulant 31,75 mm, dit « 1,25 pouce », et le coulant 50,8 mm, dit « 2 pouces ». Il a existé aussi par le passé un coulant plus petit, de 24,5 mm (0,965 pouce), mais il n’existe presque plus en neuf, et c’était souvent des accessoires « premier prix » pour instruments d’initiation.

Dans tous les cas, il s’agit tout simplement d’un cylindre lisse, sans système de verrouillage, la fixation se faisant uniquement par friction, via une vis venant coincer l’oculaire dans le tube d’accueil. C’est pourquoi on désigne ces standards par « coulant », et non « monture ». Parfois, sur les accessoires bien finis, il y a un anneau légèrement plus étroit sur le coulant (sur la zone en regard de la vis), c’est une sécurité pour éviter les chutes accidentelles, si la vis est un peu lâche.

Il faut évidemment privilégier le coulant le plus petit, soit le 1,25 pouce/31,75 mm.

En premier lieu, il faut dénicher l’adaptateur qui contient d’un côté, la monture de la marque de votre objectif, et de l’autre, le coulant 1,25.

Plusieurs fabricants en proposent, mais le tarif est plutôt élevé (une centaine d’euros). Pour ma part, ma philosophie étant de ne pas trop dépenser pour les usages « funs », j’avais déniché sur un site chinois le bon modèle pour 17 Euros seulement. Evidemment, à ce prix, il fallait s’attendre à une surprise, et ça n’a pas loupé. Non pas que l’objet était défectueux. En fait, je n’en sais rien, car il n’est tout simplement jamais arrivé !!

Et pas question de dépenser 100 Euros pour ça. Alors que faire ? 

Deux solutions :

– Vous récupérez un bouchon d’objectif, vous le percez, et vous y collez un tube de 31,75 mm de diamètre avec vis (l’accessoire se trouve dans le commerce). Ca marche, ça convient avec un oculaire léger, mais ça reste trop fragile si on veut aller plus loin (vous allez comprendre).

– Vous modélisez vous-même l’accessoire en 3D et vous le faites imprimer. C’est ce que j’ai fait.

Un adaptateur maison fabriqué pour quelques sous, à base de bouchon d’objectif. J’espère que kptainsboob ne m’en voudra pas de lui avoir emprunté ces deux images sur le forum Webastro.  En tout cas, il a un super pseudo.

Je modélise mon adaptateur...

Plus facile à dire qu’à faire…

Il y a d’abord le problème de la monture Nikon. Trop complexe à modéliser, car demandant une grande précision d’usinage, j’ai donc décidé d’acheter la bague et ses vis en pièces détachées (10 Euros d’occasion sur Ebay). Elle existe aussi en plastique, mais je déconseille, en raison de l’important porte-à-faux induit par l’usage prévu. Mieux vaut du bon métal solide.

J’ai très soigneusement pris toutes les cotes de la pièce afin qu’elle s’adapte parfaitement à mon adapateur maison.

Ensuite, il m’a fallu concevoir la bête, et figurez-vous que c’est très complexe. Si vous vous lancez dans l’aventure, je vous conseille d’abord d’acheter l’oculaire. En effet, tous ne focalisent pas à la même distance, et il n’y a pas beaucoup de marge. Il faut donc connaître la distance monture/oculaire idéale pour focaliser à l’infini (avec la bague de mise au point de l’objectif calée juste avant l’infini, pour avoir une marge d’erreur).

Pour ma part, j’ai acheté un oculaire Artesky Super ED de focale 8 mm à 85  Euros (la plus grosse dépense du projet), permettant un grossissement de X60 avec mon 500 mm. Mais avec le recul, je regrette un peu ce choix, car la focale est un poil trop courte. En effet, ce 8 mm présente un défaut gênant : si l’œil n’est pas exactement placé au centre, des ombres noires viennent s’inviter, rendant l’observation peu agréable. Il faut vraiment placer l’oeil pile au milieu du faisceau, et en plus, juste assez reculé. C’est propre aux oculaires de courte focale. Ce défaut est accentué par l’ouverture peu généreuse (f/5,6) de mon zoom (pupille d’entrée trop juste). Avec un fixe ouvert à f/4, ce serait moins problématique.

C’est pourquoi je vous conseille plutôt un 10 mm. Le grossissement sera moins impressionnant, mais vous n’aurez pas de souci, et vous gagnerez en luminosité/contraste. Bon, mon 8 mm, je l’ai et je fais avec…

Donc, on place avec des pinces (un super clamp Manfrotto au bout d’un bras magique) l’oculaire derrière le zoom (bien en face et au centre), on vise un sujet lointain, et on mesure la distance monture/base de l’oculaire (sans le coulant).

Muni de ces mesures, on se lance dans la modélisation sous Blender.

D’emblée, j’entrevois deux problèmes : comment réaliser le système de verrouillage Nikon, et celui de l’oculaire ?

Pour le verrouillage Nikon (côté objectif), j’ai vite compris que ce serait peine perdue. Il faut des pièces spécifiques (ressorts, leviers en métal, tenons…) que je n’ai pas pu trouver, et c’est trop fragile à imprimer. J’ai donc tout simplement supprimé le système ! Evidemment, le montage est donc rendu un peu dangereux (le tout peut se retrouver par terre), et c’est un problème. Mais j’ai minimisé le risque en optant pour une astuce : il suffit d’augmenter la friction en ajoutant de l’épaisseur sur le plat de la monture (trois points de colle cyano bien durcis). Il faut juste assez d’ajout pour pouvoir monter la bague en forçant, mais sans que ça coince. Pour trouver la bonne épaisseur de colle, partir simplement de trop épais, puis  ponçer, gratter au cutter ou limer.

S’agissant du système de serrage côté oculaire, j’ai trouvé la solution : écrous et boulons ! J’ai utilisé deux petits boulons intégrés dans l’épaisseur de la monture (j’ai modélisé leur empreinte). Ils sont simplement collés dedans. Et deux écrous vont servir de vis de serrage. Il suffit d’y mettre quelques boulons (et les coller sur l’écrou) pour éviter de se faire mal au moment de serrer avec les doigts.

La difficulté de l’ensemble tient dans le diamètre exact du tube dans lequel l’oculaire va se glisser. Trop large, l’oculaire va se balader et ne sera pas dans l’axe, trop étroit, il ne va tout simplement pas rentrer ! Et il faut aussi tenir compte des imprécisions de l’impression 3D : selon les machines, l’incertitude varie pas mal.

Si vous possédez votre propre imprimante, vous pouvez procéder par itérations : première impression et essai. Si c’est trop large, vous modifiez le fichier et vous recommencez. Malheureusement, ne disposant pas d’imprimante, j’ai dû faire appel à un prestataire, et pas question de multiplier les essais. Il me fallait réussir du premier coup.

Alors j’ai opté pour la prudence : j’ai fait le tube un poil trop large (0,5 mm en trop sur le diamètre), quitte à ajouter une feuille de plastique de la bonne épaisseur ensuite s’il le faut. Il vaut mieux ça qu’un tube trop petit !

J’ai volontairement fabriqué solide, avec des parois épaisses. Il faut absolument que ça soit très rigide.

Je tiens gratuitement à la disposition de ceux qui le veulent le fichier STL. Ils peuvent l’imprimer sur leur machine, à conditions qu’ils possèdent déjà une monture Nikon. Il doivent se procurer quelques boulons de 5 mm et des écrous en 5 mm.

J’ai repéré les emplacements des vis pour la monture, mais il faudra percer avec un mini forêt d’un diamètre plus petit que les vis, afin qu’elles s’enfoncent en force dans la matière. Je vous conseille de coller la monture à l’araldite en plus de la visser. On n’est jamais trop prudent.

Coller aussi les deux boulons dans leurs empreinte. Il faut aussi ajouter un anneau de serrage en carte plastique de 0,4 mm à insérer dans l’emplacement prévu. Ce n’est pas indispensable, mais ça évite d’abîmer l’oculaire en vissant. Et comme je le disais, il faut réduire légèrement le diamètre interne en collant une feuille de carte plastique de 0,3 mm.

Cet accessoire m’a coûté 30 Euros d’impression (j’ai payé un professionnel) avec une techno MJF, qui permet d’imprimer des pièces complexes directement sans support. Le résultat donne une surface granitée et les détails fins ont tendance à disparaître, mais c’est assez précis dimensionnellement, et c’est extrêmement solide (très difficile à couper, et percer).

Si vous imprimez en filaire, attention à la bonne cohésion des couches, il ne faut pas que ça s’arrache en cas de porte-à-faux important.

Au final, je suis ravi du résultat qui donne toute satisfaction. La pièce est très rigide, l’oculaire est bien en place dans l’axe et ne bouge pas du tout. Je dois tout de même faire attention à l’usure de la colle sur la monture. A force, la friction diminue, et ça peut se démonter trop facilement inopinément. Il faut que je réfléchisse à une solution plus permanente.

La pièce modélisée.

La pièce imprimée, entièrement finalisée. Notez les anneaux blancs en carte plastique, prévus pour ajuster exactement le diamètre interne à l’oculaire. Notez aussi les trois points de colle cyano sur la surface métallique de la monture, pour augmenter la friction et éviter un démontage accidentel trop facile. Tel quel, le système est utilisable, mais il faut rester prudent et ne pas laisser n’importe qui le manipuler, car j’ai remarqué que les novices avaient tendance à vouloir faire tourner l’adaptateur pour mettre au point ! Catastrophe en vue…

En pratique...

Le système, avec un bon oculaire adapté, donne des visions lointaines très impressionnantes. C’est efficace également de près, car la bague de mise au point de l’objectif permet de focaliser jusqu’à la distance mini ! Les yeux d’une libellule à 10 m de distance…

La qualité est très bonne, la vision est nette, raisonnablement lumineuse et contrastée. Sachez que plus vous grossirez, plus la qualité générale va s’abaisser. C’est pourquoi un grossissement raisonnable de X50 avec un oculaire de 10 mm  (pour un objo de 500 mm) me paraît un très bon compromis. J’ai également essayé avec un zoom 70-200 (le Nikon FL ouvert à 2,8), et la vision est encore plus belle (deux diaphs de gagnés sur la luminosité), même si le grossissement est moindre. Si vous avez un fixe ouvert à 4, ce sera excellent avec un oculaire de 10-12 mm… C’est déjà très bon avec mon 8 mm sur ce zoom ouvert à f/5,6.

Cependant, outre la vision inversée (on le saura…), le principal problème sur le terrain, c’est la mise au point. Bien évidemment, le fabricant n’ayant jamais prévu un tel usage détourné de ses objectifs, la bague de focalisation est extrêmement sensible. Un micro déplacement suffit à obtenir une image complètement floue. Un utilisateur aguerri tel que vous saura s’en accommoder, mais encore une fois, un novice va galérer.

C’est pourquoi j’ai compris que pour éviter la déception de vos amis, il faut leur présenter les choses autrement. 

Décuplez les possibilités avec un smartphone :

Immédiatement, avec des grossissements spectaculaires tels que ceux obtenus, on est tentés d’enregistrer ces souvenirs… On ne se refait pas !

C’est pourquoi une solution simple vous tend les bras : votre smartphone ! Non seulement vous pourrez prendre des photos et filmer avec, mais en plus, vos copains pourrons profiter du spectacle à plusieurs en même temps, sans avoir à galérer avec l’oculaire. 

En le plaçant simplement derrière l’oculaire, vous obtenez une image. Mais d’une part, c’est très difficile de le placer exactement au bon endroit et dans le bon axe, et d’autre part, vous risquez une image floue car vous n’êtes pas stable. Il vous faut un truc pour rendre solidaire l’ensemble.

De nombreux systèmes pour attacher un smartphone à un oculaire existent, la plupart sont absolument merdiques (j’en ai essayé plusieurs). Généralement, ils sont très instables, le téléphone glisse, ou n’est pas bien perpendiculaire, ou bien il est impossible de placer l’objectif au bon endroit. Liste non fermée.

On ne trouve qu’un seul accessoire d’une qualité suffisante, celui fabriqué par Celestron (ref : Nexyz). D’habitude, il coûte une centaine d’euros, mais, ne le dites à personne, on le trouve sur des sites chinois, pour trente balles. Le même ! Ce n’est pas génial de faire ainsi la promotion de ces sites pourris, mais on va pour une fois faire une exception… si le truc arrive à bon port !

L’adaptateur Celestron Nexyz, et la petite télécommande non fournie. Il n’existe rien de mieux.

Muni de cet adaptateur pour smartphone, vous allez vous rendre compte qu’il y a un problème : la pince est prévue pour des oculaires bien cylindriques et droits. Le mien est d’une forme conique, et ça glisse !

Heureusement, j’avais prévu le coup, en modélisant une pièce qui va permettre de transformer le profil de l’oculaire en cylindre droit. Je vous laisse regarder les images :

Imprimé par Weerg dans un matériaux souple, genre caoutchouc bizarre, la pièce composée de deux éléments réunis par une charnière, transforme le profil spécifique en cylindre standard.

Cette fois-ci, ça marche. L’ensemble est correctement stable, et permet de placer l’objectif de l’appareil (un iPhone 12 Mini, format idéal) pile au bon endroit et à la bonne distance, grâce au réglage sur trois axes permis par l’accessoire Celestron.

Il manque encore un dernier élément pour être vraiment opérationnel : une télécommande. Qui va permettre de déclencher le bazard sans vibration, ce qui est crucial pour une bonne netteté. Ca se trouve partout sur le web pour 4 Euros, même pas le prix de la pile !

Si on fait les comptes, tout compris (oculaire et adaptateurs), on tourne autour de 140 Euros, mais c’est l’oculaire qui fait le plus mal. Finalement, ça commence à chiffrer…

Mon cylindre permet au bidule Celestron de bien tenir dans l’axe. Pensez à bien serrer les vis de réglage du Celestron (voir le mode d’emploi), pour éviter les réglages branlants.

Place aux résultats :

Quelle qualité peut-on attendre d’un tel montage ? Car placer un oculaire derrière un téléobjectif, pour ensuite remettre un smartphone derrière, c’est gonflé. D’autant qu’un oculaire n’est pas conçu pour la photo, il va introduire une forte baisse de netteté sur les bords, tout en accusant une distorsion carabinée. Je n’étais donc pas très confiant.

Mais on se rend vite compte que le facteur limitant, ce sont surtout les turbulences atmosphériques. C’est le principal problème, de très loin. Alors, finalement, utiliser un smartphone n’est pas si ridicule.

La qualité obtenue n’est pas si mauvaise. Certes, il ya une forte distorsion et les bords sont flous, mais le rendu et le contraste sont bons, et le centre parfaitement net. Sur la lune, le résultat est inespéré ! Notons que ces images ont été obtenues en raw, en outrepassant le logiciel Apple, qui lisse trop les fichiers. Le bond en qualité est visible.

Cette vidéo met en lumière le problème grave de la turbulence atmosphérique, qui ruine la finesse des images, et le montage exotique n’y est pour rien ! Vous auriez le même résultat dans un télescope de qualité. Dans ce cas, vous n’avez pas d’autre choix que d’attendre un jour plus favorable, et/ou changer d’endroit. Malgré cela, le résultat est, avouons-le, impressionnant !

Encore plus gonflé : j'ajoute une Barlow X2 !

Puisque ce n’est pas mauvais, allons-y gaiement en ajoutant un doubleur de focale… Soyons fous !

J’ai donc acheté une Barlow X2 Celestron Omni, pour 40 Euros port compris. C’est une Barlow de qualité plutôt bonne, meilleure que les premiers prix, mais en-dessous des hauts de gamme trop chères (pour la déconnade, autant être raisonnable).

Je m’attendais à une catastrophe, mais j’ai été très surpris. On constate bien un assombrissement (pas gênant), et une légère perte de piqué, mais la qualité reste tout-à-fait étonnante !

En revanche, la mise au point devient VRAIMENT sportive ! La précision exigée est particulièrement délicate à réussir. Mais quand on y parvient, c’est pas mal du tout.

Encore une fois, c’est la turbulence qui limite la résolution. On s’aperçoit aussi que la Lune… ben ça se déplace… Et d’autant plus vite qu’on grossit l’image. 

Ces quelques images montrent les possibilités du montage, mais aussi ses limites. Le grossissement met en valeur, on le voit, le déplacement apparent des astres. Pour une unique photo de la lune, ce n’est pas très gênant, la luminosité de notre satellite est suffisante pour éviter le bougé, mais ce n’est pas jouable pour le reste du ciel (planètes et autres). En plus, il faut sans arrêt manipuler la tête du trépied pour replacer l’objet dans le champ. Afin de s’affranchir de cette corvée, il faudrait investir dans une monture équatoriale motorisée, mais là je dis stop ! On sort du cadre « fun et pas cher » du projet. On ne va pas se mettre à réinventer la roue !

Je n’ai pas trop parlé du trépied, et si vous n’avez qu’un petit trépied « pour dépanner », vous êtes mal barré. Il vous faut sortir le truc le plus lourd et stable qui existe. On parle de grossissements de X120 ! J’ai la chance d’avoir en rayon un magnifique Manfrotto Triaut et sa tête 400, qui me sert habituellement pour la chambre 20X25 cm. La bête fait 8 kg, et je peux dire que ce n’est pas de trop pour stabiliser l’image !

Notons aussi que la forte distorsion empêche d’empiler correctement les photos sans suivi : chaque image étant à un endroit un peu différent de la précédente, elle est déformée spécifiquement, et la superposition est impossible. Le logiciel Siril n’y arrive pas, sauf à partir d’une vidéo à haute cadence (le décalage spatial et temporel est suffisamment faible d’une image à l’autre). Mais il vous faudra disposer d’un ciel parfait sans turbulences pour en tirer profit.

Et si je filmais les avions qui passent très haut dans le ciel ?

Quel photographe n’a pas rêvé, en voyant les avions de ligne croiser à haute altitude dans le ciel bleu, d’en shooter un en gros plan ?

Cela fait bien longtemps que ça me trotte dans la tête. J’avais fait quelques essais autrefois avec un télescope Newton et un petit compact numérique, mais le problème principal n’est pas tant de grossir l’image, mais de suivre l’objet en mouvement très rapide ! J’avais trouvé une parade en démontant carrément le tube de sa monture équatoriale et en posant sa base contre terre. Tout en assurant le suivi tant bien que mal à la main. Je n’ai réussi qu’une seule image correcte !

Il est bien évident que pour filmer un avion, ce n’est pas la solution.

Je me suis alors fait prêter une tête vidéo fluide, de manière à pouvoir déplacer l’ensemble à la main de façon souple et rapide.

Le gros souci, c’est qu’une fois l’avion repéré, il faut arriver à le mettre dans le cadre. Le champ est particulièrement étroit (laissez tomber le doubleur, et utilisez un oculaire peu grossissant) et c’est extrêmement difficile ! 

Vous allez perdre du temps à chercher l’avion, et ensuite encore en perdre à tenter de démarrer un semblant de suivi manuel sans l’échapper à nouveau, d’autant qu’il faudra faire la mise au point à la volée ! L’avion sera déjà passé que vous n’aurez rien fait de bon.

Pour éviter d’aller d’échec en échec, plusieurs astuces :

– Téléchargez l’appli FlightRadar. La version gratuite suffit, moyennant des pubs de temps en temps. Cette appli vous montre en temps réel tous les avions qui passent au-dessus de votre tête, avec le nom, le type, et une photo de la machine. On sait d’avance à quoi l’avion va ressembler. Vous allez ainsi pouvoir anticiper son arrivée, et vous préparer à regarder dans le bon coin de ciel.

– Faites une pré-mise au point sur un objet à l’infini.

– Réglez votre smartphone en figeant le point et l’exposition. Il ne faut pas que vous ayez à faire cela en plein suivi, vous n’aurez pas le temps.

– Réglez la vidéo en 4K, pour pouvoir recadrer sans perte. Vous allez vite bouffer la mémoire et le téléphone va chauffer.

– Faites tout ce que vous pouvez pour placer l’avion bien au centre de l’image, là où ça pique à peu près. Et comme l’image est inversée, c’est sport ! Plus l’avion arrive au zénith, plus c’est beau, mais plus c’est dur à suivre, votre système arrivant à la verticale.

Une fois le plan dans la boîte, vous serez très déçu : ça bouge autant que quand Tata Ginette filme bourrée sur un bateau en pleine tempête… Et en plus, l’avion est encore un peu petit…

Heureusement, vous pouvez télécharger le logiciel Da Vinci Resolve (gratuit), qui est un soft de traitement vidéo professionnel. Il dispose d’une fonctionnalité permettant de stabiliser un objet filmé en prenant pour repère un détail de cet objet. En gros, vous pointez le curseur de sélection sur le nez de l’avion, et vous demandez à Da Vinci de replacer chaque image toujours au même endroit dans le cadre. Même si l’avion se balade n’importe comment dans l’image, ce sera parfaitement stable. La seule condition, c’est qu’il n’y ait pas trop de flou de bougé. Donc, il vaut mieux shooter l’après-midi qu’au couchant, pour des vitesses d’obturation élevées.

Ensuite vous recadrez (d’où l’intérêt du 4K) pour éviter les bords noirs et grossir l’avion.

C’est difficile à réussir, mais le résultat est bluffant. Notons les déformations de l’aéronef, qui ne viennent pas de l’atmosphère, mais de la distorsion de l’oculaire en fonction de l’endroit où l’avion se trouve dans le cadre. C’est dommage, mais pas de solution sans tout changer. 

Spectaculaire, n’est-ce pas? Les avions sont pourtant à une quinzaine de kilomètres de distance !

Utiliser la barlow comme doubleur de focale, au reflex !

J’ai donc maintenant une barlow X2 qui m’a coûté 40 Euros, qui n’est rien d’autre qu’un doubleur de focale. Ces outils existent déjà en photo, mais à des tarifs bien plus élevés.

Qu’est-ce que je risque à mettre mon reflex D750 derrière ? Essayons !

L’idée est donc de reprendre mon adaptateur maison imprimé en 3D, puis d’y enfiler la Barlow (sans l’oculaire). Reste ensuite à faire le raccord avec le boîtier.

Par chance, j’ai déjà une bague Nikon vers T2 (qui est un pas de vis standard en astro). Il reste donc à trouver un adaptateur au coulant 31,75 mm vers T2.

Cette fois, je vais me contenter d’acheter cet accessoire (10 Euros sur le web) plutôt que de le modéliser, car il faut du métal, et les pas de vis en 3D, j’ai essayé, et on ne m’y reprendra plus…

Le montage final donne un truc assez exotique en quatre pièces…

La bague T2 sur monture Nikon, et le raccord T2 vers 31,75 mm. Le boîtier D750 crée un important porte-à-faux, et il est heureux que mon adaptateur ait été construit bien rigide.

La Barlow n’est pas du tout prévue pour cet usage, et le tirage entre ses lentilles et le plan du capteur est plus grand que prévu, car on atteint 12,3 cm.

Je craignais beaucoup de ne tout simplement pas pouvoir focaliser. Mais il n’en est rien, ça fonctionne bien. En revanche, le grossissement n’est pas celui attendu, il est beaucoup plus fort que X2, presque X3 ! Mon doubleur est un tripleur… J’obtiens ainsi l’incroyable focale de 1470 mm (valeur obtenue sur une image du soleil, dont le diamètre est connu). Moyennant une perte de lumière de presque 3 diaphs.

Je m’attends à une grosse chute de qualité, d’autant que l’objectif est bloqué sur la pleine ouverture, et il n’y a aucun moyen de tromper le système pour obliger à fermer un peu le diaphragme, afin d’améliorer le rendement.

Mais j’ai trouvé une parade : j’ai confectionné tout simplement un diaphragme à l’ouverture (un disque de papier noir percé d’une ouverture de 49 mm), que je plaque simplement contre la lentille frontale. Ce disque fait perdre encore deux ouvertures, mais la qualité s’améliore nettement. On se retrouve à presque f/32… Et vous allez me dire qu’à cette valeur, la diffraction va faire des dégâts, et que j’aurais mieux fait d’essayer une ouverture plus grande. C’est bien ce que j’ai tenté, mais les résultats m’ont démontré que c’est moins bon avec un trou plus grand, les aberrations l’emportant sur la diffraction. En définitive, un diamètre de 49 mm est le meilleur compromis. 

Deux disques de papier faisant office de diaphragme. Celui de gauche (trou de 49 mm) fait perdre deux stops, celui de droite un seul. 

Quelques images test pour juger du résultat :

Pardonnez le côté trivial des sujets choisis, uniquement sur des critères techniques : j’avais besoin d’un sujet pas trop éloigné (pour éviter la turbulence atmosphérique) et sans sortir de chez moi…

La première image est celle de l’objectif seul (focale 500 mm) à pleine ouverture : c’est excellent. La seconde est l’objectif triplé, à pleine ouverture. La dernière, c’est avec le diaphragme en papier. On remarque d’emblée une perte de contraste générale, et du vignettage (défaut de couverture).

Evidemment, à 100% du fichier, on voit bien la perte. Pourtant, sur une bonne portion centrale, ça se tient encore, surtout à f/32. Mais les angles sont flous, et les coins noirs. De façon étonnante, on constate une quasi absence d’aberrations chromatiques, en tout cas au centre (dans les coins, elles sont bien là…).

Trois images dans les mêmes conditions. Toujours cette même perte de contraste, et les coins noirs. Le diaphragme papier (dernière image) améliore sensiblement le piqué (les aberrations sont noyées dans la plus grande profondeur de foyer). Le vignettage est plus visible, mais c’est juste parce que la transition est plus nette.

Mais changeons un peu les choses. Reprenons la vue à 1470 mm diaphragmée, et corrigeons-la de manière à la faire ressembler à l’image de départ, en boostant le contraste. On obtient désormais de quoi comparer. En premier, toujours la vue de base à 500 mm, en second, la vue au 1470 mm à f/32.

Maintenant, agrandissons X3 dans Photoshop le fichier obtenu avec le 500 mm seul afin d’obtenir la même taille sur la portion centrale que l’image faite au tripleur. On constate alors avec étonnement que le fichier « gonflé » artificiellement contient autant de détails que l’image triplée optiquement. La seule différence tient dans le rendu de la matière du premier, moins naturelle, plus « numérique ». Du moins de prime abord, car quand on observe attentivement, les petites fissures du béton n’apparaissent presque pas sur le fichier du 500 mm seul, alors qu’elles sont visibles à 1470 mm. Il y a donc bien un gain, mais face à tous les autres défauts, cela en vaut-il la peine ?

Conclusion :

N’utilisez pas de tripleur… Ça ne sert pas à grand-chose, vous allez perdre en homogénéité, en contraste, et en plus, ça va vous manger 5 diaphs (avec le disque en carton), sans stabilisation, sans AF, et avec l’obligation de monter en ISO pour éviter le bougé (400 ISO minimum au soleil, comme ici)… Beaucoup trop contraignant.

Ces résultats ne sont pas une surprise (même si je ne m’attendais pas à une si bonne tenue du fichier grossi dans Photoshop), je me souviens encore d’un article de Chasseur d’Images des années 1990 qui testait les doubleurs de focale, et qui était arrivé aux mêmes conclusions (un simple recadrage donnait un résultat équivalent), ceci déjà avant l’avènement du numérique !

Néanmoins, cela ne m’a pas empêché de choisir de photographier l’éclipse du 12 août 2026 de cette façon (avec un filtre Astrosolar à l’ouverture). Je me suis efforcé de prendre une photo par minute durant toute la durée du phénomène, afin de réaliser un timelapse. Le résultat au centre étant satisfaisant, cela donne de très bonnes images.

Le soleil, vu juste avant le commencement de l’éclipse. On voit très bien les taches solaires. Photo prise à 1470 mm de focale à f/32 pour 400 ISO. 1/250e de seconde. Filtre Astrosolar densité 5.

La même chose un peu plus tard. J’avais fantasmé que les petites irrégularités du bord lunaire soient dues aux reliefs de la surface, mais il ne s’agit hélas que de l’effet de la turbulence.

Et lors du maximum.

Le timelapse (c’est meilleur directement. Remarquez combien le soleil perd en luminosité à mesure qu’il descend sur l’horizon (le phénomène a démarré à 19h21 à Trébeurden -22560- et s’est terminé à 21h11). Entre le début et la fin, j’ai dû augmenter le temps de pose de 2 stops, et malgré cela, la fin est complètement sous-exposée.

En batterie pour l’éclipse !

Bilan des courses...

Finalement, vouloir tripler un 500 mm n’est pas nécessairement une bonne solution, mais cela donne néanmoins l’impression d’entrer dans la cour des grands (par la petite porte). Et ça n’a pas coûté grand-chose, pour beaucoup d’amusement.

L’idée de l’oculaire derrière l’objectif est bien meilleure, à conditions d’avoir une focale fixe permettant de rentrer une partie du montage à l’intérieur, afin de pouvoir inclure un redresseur. Mais même sans ce raffinement, cela reste utilisable, on se fait assez vite à l’inversion de l’image. La philosophie étant de se faire plaisir sans trop dépenser. Pour ma part, ce travail m’a fait passer de très bons moments, et c’est l’essentiel !

Et puis, un coucher de soleil à presque 1500 mm de focale, ça en jette, tout de même !

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