Éclipses solaires partielles et totales

Le cône d'ombre de la Lune a deux parties, la pénombre et l'ombre. La pénombre est l'ombre extérieure et plus faible de la Lune, et c'est dans cette partie de pénombre qu'on peut voir les éclipses partielles. L'ombre est quant à elle la partie intérieure et plus foncée, et ce n'est que dans cette zone-là qu'on peut observer les éclipses solaires totales. Le déplacement du cercle d'ombre lunaire sur la Terre est désigné sous le nom de « bande de totalité » et couvre moins de 1 % de la surface terrestre (généralement 16 000 km de long et 160 km de large).

L'éclipse solaire commence par une petite encoche qui apparaît lentement sur le bord du Soleil. Au cours de l'heure qui suit, la Lune occulte progressivement l'intensité lumineuse du disque solaire. Si l'éclipse solaire est totale, les dernières minutes des phases partielles peuvent être spectaculaires. Le croissant de Soleil s'amincit à mesure que l'ombre de la Lune approche. L'obscurité brusque de la totalité est impressionnante à voir, et la couronne solaire est spectaculaire. Celle-ci n'est visible que durant la totalité, qui ne dure que quelques minutes.

Éclipses solaires annulaires

Une éclipse solaire totale a lieu lorsque la Lune se trouve du côté le plus proche de son orbite elliptique. Lorsqu'elle est du côté le plus éloigné de son orbite, elle semble plus petite et ne recouvre pas complètement le Soleil. C'est pendant ces éclipses que l'anté-ombre (l'extension de l'ombre) de la Lune se projette sur la Terre, provoquant une éclipse annulaire pour les personnes qui sont dans la trajectoire de l'anté-ombre (aussi appelée bande d'annularité). Au cours de ce type d'éclipse, on peut voir une bague ou un anneau de lumière solaire tout autour de la Lune au moment de la phase maximum.

Comme pour une éclipse solaire partielle, vous devez prendre des précautions et utiliser un filtre solaire pour observer une éclipse annulaire. L'annularité peut durer jusqu'à 12 minutes.

Éclipse hybride

Il existe un troisième type d'éclipse qui se produit rarement, appelé éclipse hybride. Éclipse hybride est le nom donné à une éclipse totale qui se change en éclipse annulaire, ou une éclipse annulaire qui devient une éclipse totale. Elle est parfois désignée sous le nom d'éclipse totale/annulaire. Les éclipses hybrides se produisent lorsque, du fait de la courbure de la Terre, différents points de la bande d'annularité se situent dans l'ombre totale ou annulaire de la Lune, respectivement.

Filtres solaires

Pour observer ou photographier les phases partielles d'une éclipse solaire ou la phase maximum d'une éclipse annulaire, vous devez utiliser un filtre solaire. Même si le soleil est masqué à 99 % par la lune, le croissant de 1 % restant est dangereux à regarder à l'œil nu et peut abîmer gravement la rétine, voir entraîner la cécité.

Les magazines et sites Web d'astronomie peuvent vous renseigner sur les filtres solaires et vous indiquer où les acheter. Les filtres solaires pour appareils photos et télescopes sont appelés filtres « pleine ouverture » et « hors axe ». Ces deux types de filtre se fixent sur l'avant du télescope ou sur l'objectif de l'appareil photo.

Les filtres solaire pleine ouverture sont les filtres les plus utilisés car ils recouvrent complètement l'avant du télescope et permettent d'utiliser l'intégralité du miroir ou de l'objectif. Aucun recentrage du télescope ou de l'objectif de l'appareil photo n'est nécessaire lorsque vous retirez le filtre au début de la totalité, ou lorsque vous le replacez sur le télescope ou l'objectif à la fin de la phase totale.

Exposition de départ

Vous pouvez observer et photographier les éclipses solaires en prenant certaines précautions. N'importe quel type d'appareil photo vous permettra de photographier une éclipse solaire : reflex numérique, COOLPIX ou Nikon 1. Plus la focale de l'objectif sera longue, plus les images du Soleil que vous pourrez prendre seront grandes. Bien qu'il soit tout à fait possible d'utiliser un appareil argentique pour photographier les éclipses, cet article concerne l'utilisation spécifique d'un appareil numérique.

Avec un reflex numérique, vous pouvez également utiliser un super téléobjectif équipé d'un téléconvertisseur pour augmenter la focale. Si votre reflex numérique est au format FX, vous pouvez également augmenter la taille relative de l'image de l'éclipse en sélectionnant le mode recadrage DX. Avec un appareil photo numérique compact COOLPIX, vous devrez désactiver le flash intégré.

La taille souhaitée du Soleil dans le cadre déterminera la focale à utiliser. Pour un reflex numérique avec capteur FX plein cadre, choisissez une focale de 2 000 mm maximum. Pour un reflex numérique avec capteur DX, la focale maximale est d'environ 1 300 mm ; au-delà de cette mesure, la totalité du Soleil ne tiendra pas dans le cadre.

Cependant, si vous souhaitez aussi capturer la couronne du soleil pendant la phase de totalité, vous devrez opter pour une focale plus courte ne dépassant pas 1 400 mm pour un appareil au format FX (capteur plein cadre), ou 900 mm pour un appareil Nikon au format DX.

Placez votre appareil photo sur un trépied stable et réglez manuellement la mise au point sur l'infini.

Si vous utilisez un télescope sur une monture équatoriale, l'entraînement électrique suivra le Soleil et le gardera centré dans votre objectif pendant toute la durée de l'éclipse.

Un filtre solaire doit être utilisé sur l'objectif pendant les phases partielles pour protéger à la fois votre vue et votre matériel photographique. Ces filtres diminuent généralement le rayonnement infrarouge et visible du Soleil par un facteur de 100 000. Quasiment toutes les sensibilités ISO peuvent être utilisées car le soleil dégage une lumière intense. Le facteur de filtre et le choix de l'ISO joueront un rôle essentiel pour déterminer la bonne exposition.

La façon la plus simple de déterminer l'exposition est de faire un test d'étalonnage sur le Soleil non occulté, par beau temps, avant que l'éclipse n'ait lieu. Les appareils photo numériques présentent le grand avantage d'afficher les résultats quasi instantanément. Photographiez le Soleil en milieu de journée à une ouverture constante (choisissez une ouverture comprise entre f/8 et f/16) et utilisez toutes les vitesses d'obturation entre 1/4000 seconde et 1/30 seconde. À partir de ces expositions, choisissez la meilleure combinaison vitesse d'obturation/ouverture et utilisez-la pour photographier les phases partielles de l'éclipse solaire. La fonction histogramme de votre appareil constitue un excellent moyen d'évaluer la meilleure exposition. L'histogramme ne doit pas être coupé, mais tendre vers la limite supérieure des valeurs de luminosité. Étant donné que la luminosité du soleil reste la même dans les phases partielles, aucune correction de l'exposition ne sera nécessaire. Vous pouvez aussi décider de faire un bracketing de vos expositions pour être certain de photographier l'éclipse solaire avec une exposition optimale. Si vous effectuez votre test par une journée ensoleillée et que l'éclipse se produit par temps brumeux, augmentez le bracketing d'exposition d'une mesure f/stop supplémentaire.

Photographier la phase de totalité de l'éclipse solaire

La phase la plus spectaculaire de l'éclipse solaire est sans conteste la totalité. La couronne blanche perlée, les protubérances rouges et la chromosphère du soleil ne sont visibles que pendant quelques secondes ou minutes.

Le véritable défi consiste à obtenir des photos qui restituent ces phénomènes éphémères. Pendant la phase totale, tous les filtres solaires doivent être enlevés. Étant donné que la luminosité de surface de la couronne du Soleil est un million de fois plus faible que celle du disque visible du Soleil ou de la photosphère, les photos de la couronne doivent être réalisées sans filtre. De plus, vous pouvez regarder en toute sécurité le soleil à l'œil nu pendant l'éclipse totale. Aucun filtre n'est requis, car il vous masquerait de toute façon complètement la vue.

La luminosité moyenne de la couronne diminue à mesure que la distance à partir du bord du Soleil augmente. La couronne intérieure est nettement plus lumineuse que la couronne extérieure et il n'est donc pas possible de restituer toute sa plage dynamique avec une seule exposition. La meilleure stratégie consiste à choisir une ouverture, et à faire le bracketing de l'exposition sur un éventail de vitesses d'obturation allant de 1/1000 à 1 seconde. Vous devrez vous exercer à configurer votre appareil photo et à effectuer le réglage des expositions, car il n'est pas rare que les photographes soient distraits au moment d'observer cette phase de l'éclipse solaire, au point qu'il leur arrive parfois d'oublier de prendre les photos.

Cliquez ici pour consulter le Guide des valeurs d'exposition de M. Eclipse pour les éclipses solaires. Ce guide contient des suggestions d'exposition pour les différentes caractéristiques d'une éclipse solaire. Quelle que soit l'exposition choisie, il est recommandé de faire un bracketing d'une ou deux mesures f/stop pour vous assurer d'obtenir la meilleur image possible. Utilisez le format RAW si votre appareil photo possède cette option, car il permet une plus grande souplesse dans le réglage de l'exposition lors du traitement de vos images après l'éclipse.

© Fred Espenak