Une étoile large comme la Lune : le Soleil au smartphone

Le 12 août, l’ombre de la Lune a traversé le Groenland, l’Islande et le nord de l’Espagne, et pendant deux petites minutes un nombre indéterminé de téléphones européens a regardé le Soleil. L’éclipse passée, tout le monde est retourné photographier son dîner. Le Soleil, lui, est resté. C’est la seule cible astronomique qui n’exige ni nuit noire, ni route de montagne, ni nouvelle lune, ni réveil à trois heures. En échange elle exige une seule chose, et celle-là ne se négocie pas.

La première règle n’est pas photographique

La NASA l’écrit sans détour : regarder une partie quelconque du Soleil brillant à travers l’objectif d’un appareil photo, une paire de jumelles ou un télescope, sans filtre solaire spécifique fixé devant l’optique, provoque instantanément une lésion oculaire grave. Le corollaire surprend presque tout le monde. Les lunettes d’éclipse certifiées ISO 12312-2 sont conçues pour l’œil nu, et derrière une optique elles ne protègent personne : les rayons concentrés brûlent le film avant qu’on ait le temps de s’en rendre compte.

Le téléphone ajoute une seconde victime, son propre capteur. Le service photo de la NASA est là aussi sans ambiguïté : pointé droit sur le Soleil, il s’abîme comme n’importe quel capteur, et davantage encore si une bonnette télé vient concentrer la lumière devant lui. Un détail de la certification mérite d’ailleurs qu’on s’y arrête. La norme ISO 12312-2 concerne les viseurs destinés à l’œil, elle ne certifie aucun filtre pour objectif photo. Quant aux filtres ND du sac, ils relèvent d’une autre logique : ils coupent la lumière visible et laissent passer l’infrarouge et l’ultraviolet, c’est-à-dire précisément ce qu’on ne voit pas venir.

Ce qu’il vous faut, c’est un vrai filtre solaire, film ou verre, monté devant l’objectif et non derrière. Il doit couvrir toutes les caméras actives, parce qu’un téléphone change d’objectif tout seul quand ça lui chante, et tenir assez ferme pour qu’une rafale ne le soulève pas. On le pose avant de viser. On le retire après avoir tourné le téléphone ailleurs.

Une étoile large comme la Lune

La partie pénible réglée, les chiffres sont bien plus aimables que ceux des planètes. La fiche de la NASA attribue au Soleil un diamètre apparent de 1919 secondes d’arc à une unité astronomique. La Lune en mesure 1896. Les deux valeurs se ressemblent au point que les éclipses totales existent grâce à cela, et le reste du système solaire ne rejoue pas le tour.

Pour qui photographie au téléphone, la conséquence tombe tout de suite. Sur le grand-angle principal, où un pixel couvre environ 74 secondes d’arc, le disque solaire occupe vingt-six pixels : une tête d’épingle au milieu d’une image vide. Sur le télé de 120 millimètres équivalents, à 15,3 secondes d’arc par pixel, il s’étale sur cent vingt-cinq, soit à peu près la taille qu’atteint la Lune sur le même objectif. En pleine résolution, les deux chiffres doublent. Maigre pour un portrait, largement suffisant pour un disque propre au bord net.

Les taches, comptées en pixels

Un disque lisse lasse vite, et ce qu’on cherche vraiment, ce sont les taches. La NASA décrit le noyau sombre de certaines taches comme plus grand que la Terre, et explique pourquoi elles paraissent noires : dans une grosse tache la température descend vers 4000 degrés contre 5400 environ pour la surface visible, elle rayonne donc moins que son pourtour, et le contraste fait le reste.

Le rayon solaire vaut 695 700 kilomètres, soit un diamètre de près d’un million quatre cent mille. La Terre en fait douze mille sept cents. Reportez la proportion sur les 1919 secondes d’arc du disque : une tache aussi large que notre planète en occupe dix-sept et demie, c’est-à-dire un pixel sur le télé du téléphone, un et demi peut-être, autant dire rien. Un groupe trois ou quatre fois plus large que la Terre atteint la soixantaine de secondes d’arc, donc quatre pixels à douze mégapixels et une dizaine en pleine résolution. Celui-là se voit : un point sombre sur le disque, reconnaissable, qui aura bougé le lendemain.

D’où le pronostic honnête. Les grands groupes oui, les petits non, la granulation de la photosphère jamais. Le nombre de taches monte et descend le long du cycle de onze ans, il y a donc des semaines où le disque reste une assiette blanche et des matinées où vous en trouvez quatre groupes d’un coup.

Ici l’exposition marche à l’envers

Toutes les autres nuits passées sous le ciel sont une bagarre pour récolter des photons. Ici vous en avez trop, et le métier se retourne. Filtre solaire en place, la bonne exposition tombe sur des temps très courts et la sensibilité de base, le bruit sort de la conversation, et le trépied sert au cadrage davantage qu’à la stabilité.

L’automatisme se trompe de façon prévisible. La mesure regarde l’image entière, et l’image est noire à l’exception de ce petit disque : le téléphone en conclut que la scène est sombre, il ouvre, et le Soleil ressort en tache blanche sans contour. Deux gestes suffisent. On verrouille l’exposition sur le disque, puis on baisse la correction jusqu’à ce que le limbe devienne un cercle taillé au rasoir. Ensuite on ne touche plus à rien, et on photographie en RAW.

La mise au point change elle aussi de nature. Dans le noir, l’autofocus n’a rien à accrocher et il faut l’amener à l’infini à la main ; avec le filtre, le bord du disque est une marche de contraste brutale, exactement le genre de détail que l’autofocus traite bien. Touchez le limbe à l’écran, laissez-le accrocher, puis verrouillez.

L’air de midi travaille contre vous

Si les solaristes se lèvent tôt, c’est pour une raison. Le pire seeing des vingt-quatre heures, comme le rappelle Sky & Telescope, arrive l’après-midi, quand le sol a emmagasiné de la chaleur toute la journée et la restitue en colonnes d’air qui montent devant votre objectif. Les meilleures heures sont celles qui suivent le lever du Soleil, avant que le paysage ne chauffe. Le Soleil est disponible douze heures par jour et deux d’entre elles valent quelque chose.

Contre l’air qui tremble, on emploie l’astuce des planètes : enregistrer une vidéo, ne garder que les images nées à l’instant où la colonne d’air s’est tenue tranquille, empiler celles-là. Le lucky imaging fonctionne sur le Soleil pour la raison qui le fait fonctionner sur Jupiter, avec l’avantage qu’ici la lumière est si abondante que les poses très courtes ne coûtent rien.

Gagner de l’échelle, au télescope ou sur un carton

Cent vingt-cinq pixels restent cent vingt-cinq pixels, et le seul moyen d’en avoir plus consiste à placer devant le téléphone une optique qui grossit. La prise de vue afocale s’applique comme pour les planètes, avec une différence qui commande tout : le filtre se monte sur l’ouverture du télescope, à l’avant, sur le diamètre entier. Le calcul du grossissement utile est ici étonnamment confortable. À cent fois, l’échelle descend à 0,15 seconde d’arc par pixel et le disque sortirait large de treize mille pixels, trois fois hors cadre. Vers trente fois, le Soleil remplit le grand côté de l’image et tient encore dedans. Pour une fois la cible est trop grosse.

Reste la voie qui n’engage aucun œil : la projection. On pointe une petite lunette ou une paire de jumelles vers le Soleil sans regarder dedans, on tient un carton blanc à un demi-mètre derrière l’oculaire, et le disque apparaît sur le carton avec ses taches, aussi grand que vous le voulez. Le téléphone photographie le carton, un sujet éclairé comme un autre. Deux règles fermes : personne n’approche l’œil de l’oculaire tant que l’instrument est pointé, et l’instrument ne reste pas là à cuire pendant une demi-heure.

Deux semaines pour traverser le disque

Le Soleil tourne sur lui-même en 609 heures selon la NASA, soit un peu plus de vingt-cinq jours. Vue depuis la Terre, qui lui tourne autour dans le même sens pendant ce temps, la période apparente s’allonge à vingt-sept jours à peine, et une tache met donc une quinzaine de jours à traverser la face éclairée d’un bord à l’autre. Une image par jour pendant deux semaines, toujours à la même heure, et vous tenez un film de la rotation d’une étoile tourné depuis votre balcon.

Un dernier chiffre, pour ceux qui cadrent serré. Le Soleil défile à la vitesse des étoiles, quinze secondes d’arc par seconde, et franchit son propre diamètre en un peu plus de deux minutes. Au millième, aucun flou de bougé. Au télé, en revanche, le cadrage vous file entre les doigts d’un pixel par seconde.

Si tout cela vous semble un long préambule pour un petit point blanc, notez la date : le 2 août 2027, l’ombre de la Lune revient en Europe par le sud de l’Espagne et poursuit vers l’Afrique du Nord, et près de Louxor la totalité durera 6 minutes et 22 secondes, la plus longue sur terre ferme jusqu’en 2114. Celui qui arrivera là-bas avec son filtre déjà monté et son exposition déjà répétée aura passé l’année précédente à photographier la même étoile les jours où personne ne la regarde.