Astrophotographie: ouverture réelle vs nombre f?

En lisant l'astrophotographie, j'ai découvert qu'il semble y avoir un mouvement qui croit que l'ouverture réelle (diamètre de l'iris) est plus importante que le nombre f quand on parle de vitesse. Comment et d'où cela vient-il?

J'ai lu une réfutation, mais je serais intéressé à entendre des opinions. Je suppose que vous pouvez l'attribuer à la diffusion de la même lumière (une partie de l'image) sur davantage de sites de photos, ou simplement à une façon cryptique de dire que le grossissement est bon, mais cela semble avoir également été appliqué aux prises de vue grand angle.

J'ai également lu des informations sur le nombre f affectant la limite de brouillard du ciel (par opposition à l'exposition globale).

Dans un appareil photo, toutes les parties de l'image passent à travers toutes les parties de l'objectif, donc l'ouverture affecte la quantité de lumière qui frappe chaque partie de l'image.

Dans un télescope, la lumière entrante est parallèle, donc chaque partie de l'image ne passe que par un point dans l'objectif. L'ouverture ne limite que le cercle de l'image, elle n'affecte pas la quantité de lumière qui frappe chaque partie de l'image. Ainsi, la relation entre l'ouverture et la distance focale (nombre f) n'est pas pertinente pour l'exposition.

La limite de brouillard du ciel est principalement déterminée par la quantité de lumière parasite que vous obtenez, et comme la lumière parasite n'est pas parallèle (car elle vient de l'intérieur de l'atmosphère), son intensité est affectée par l'ouverture. Ainsi, une ouverture plus petite aurait un effet sur la limite de brouillard du ciel.

Pensez un instant à diriger votre caméra vers un mur complètement éclairé. Supposons que vous commenciez avec un objectif de 50 mm avec une ouverture de 25 mm (c.-à-d., F / 2). Si vous passez à un objectif de 100 mm, vous réduisez l'angle de vue afin de collecter la lumière d'une zone plus petite - donc vous collectez moins de lumière. Pour être plus précis, vous réduisez l'angle de vue de moitié, ce qui réduit la zone au 1 / 4ème, donc vous collectez 1 / 4ème de lumière. Pour le regarder d'un point de vue légèrement différent, la lumière d'une partie donnée de l'entrée est répartie sur quatre fois la zone du capteur / film, de sorte qu'elle n'apparaît que 1 / 4ème comme lumineuse sur une partie donnée du capteur / film.

L'utilisation d'une ouverture relative compense cela, par exemple, f / 2 donne la même quantité totale de lumière entrant dans l'appareil photo, quelle que soit la combinaison de la distance focale et de la taille d'ouverture nécessaires pour atteindre f / 2.

La plupart des astrophotographies sont cependant un peu différentes. En particulier, lorsque vous prenez une photo d'une étoile, doubler la distance focale ne doit pas doubler la taille apparente de l'étoile. À part le soleil, toutes les étoiles ¹ sont suffisamment éloignées pour qu'elles apparaissent toujours comme une source ponctuelle. Le fait de doubler la distance focale ne signifie pas que l'étoile sera projetée sur quatre fois la zone du film / capteur. Au contraire, avec les limites de netteté de l'optique, toute distance focale que vous utilisez projettera toujours l'image des étoiles comme source ponctuelle.

Je dis "la plupart" ci-dessus, car cela ne s'applique vraiment qu'aux étoiles . Pour la lune, les nébuleuses, les comètes et les planètes plus proches, vous vous agrandissez généralement au point que l'objet en question se projette comme un disque sur le capteur / film. Dès que cela se produit, vous revenez à la situation initialement décrite: changer la focale change la taille apparente de l'objet. Une longue distance focale répartit la même lumière sur plus de pixels, vous devez donc collecter plus de lumière pour compenser.

_{¹ À titre purement technique, quelques-uns des plus grands télescopes ont théoriquement une résolution suffisante pour réellement résoudre un disque de quelques étoiles extrêmement grandes et relativement proches telles que Bételgeuse. Même avec eux, c'est toujours purement théorique - l'atmosphère n'est jamais encore suffisante pour qu'ils atteignent le niveau de détail nécessaire.}

Si un télescope de 200 pouces était placé en orbite, en dehors de l'atmosphère, alors nous pourrions réellement voir Betelgeuse comme un disque plutôt que comme une source ponctuelle. Même cela n'est possible que parce que Betelgeuse est presque incroyablement énorme et relativement proche. Pour la plupart des étoiles, vous auriez besoin d'un télescope en orbite beaucoup plus grand encore.

Le rapport f sur un télescope définit l'angle de vue qu'il est capable d'afficher avec un oculaire qui focalise tout le cercle d'image depuis le miroir principal (dans un réflecteur) ou la lentille d'objectif (dans un réfracteur). L' ouverture d'un télescope est le diamètre du miroir primaire / de l'objectif. Dans la pratique, le facteur limitant lors de l'utilisation d'un adaptateur pour monter votre caméra sur le télescope est généralement le diamètre de l'adaptateur à monture en T entre le télescope et la caméra qui a tendance à étouffer une partie de la lumière.Pendant la visualisation normale du télescope, pour obtenir un grossissement plus élevé, vous remplacez l'oculaire qui focalise tout le cercle d'image par un oculaire qui concentre la lumière à partir d'un pourcentage seulement du cercle d'image. Vous utilisez toujours l'ensemble primaire / objectif, mais vous concentrez uniquement la lumière qui le frappe depuis le centre du champ de vision.

Lorsque vous retirez l'oculaire et insérez un adaptateur à monture en T, vous permettez au point de mise au point de s'étendre au-delà du tube de mise au point et de se résoudre sur le plan du capteur de la caméra. La mise au point est ajustée en plaçant le porte-oculaire vers l'intérieur ou l'extérieur pour modifier la distance entre l'objectif principal / et le capteur de l'appareil photo. Parfois, des tubes d'extension peuvent être nécessaires pour sortir l'appareil photo suffisamment loin pour que le mouvement du support de mise au point puisse mettre la lumière de la lunette au point.

Tout cela signifie que l'ouverture effective est généralement déterminée par le diamètre de l'adaptateur à monture en T, plutôt que par le rapport f du télescope. En pratique, lorsque vous utilisez un reflex numérique sur un télescope astronomique, vous devrez expérimenter un peu l'ISO et la vitesse d'obturation pour trouver les valeurs d'exposition correctes. Il n'y a pas une seule valeur d'exposition «correcte». Une exposition plus faible ne révélera que les étoiles les plus brillantes, tandis qu'une exposition plus élevée révélera également celles plus sombres. J'utilise généralement la règle de la distance focale / 600 pour déterminer la vitesse d'obturation maximale qui peut être utilisée sans que le mouvement des étoiles par rapport à la surface de la Terre ne devienne évident dans une image non recadrée, puis je vais à partir de là avec l'ISO jusqu'à l'amplitude la plus faible que j'aimerais pour montrer dans l'image est juste visible.