Guide de terrain pour photographier les aurores boréales

Pour de nombreux photographes qui se consacrent au ciel nocturne, il n'y a rien de plus spectaculaire que de pouvoir voir et photographier les aurores boréales.

Dans ce guide de terrain, je vous expliquerai ce que sont les aurores boréales, comment les trouver, comment les photographier, et je vous donnerai également quelques astuces et suggestions supplémentaires.

QU'EST-CE QU'UNE AURORE BORÉALE ?

Selon le Norwegian Centre for Space Weather (NOSWE), les aurores boréales « sont un phénomène naturel causé par des particules chargées électriquement à grande vitesse qui bombardent l'atmosphère terrestre. À la suite de ce bombardement, les atomes d'oxygène et d'azote de l'atmosphère émettent de la lumière que nous voyons ensuite sous forme d'aurore (un processus similaire se produit dans les tubes néon). »

Ces particules proviennent du Soleil et sont amenées sur Terre par le vent solaire. Lorsque ce vent solaire « souffle vers la queue de la magnétosphère terrestre, la pression qui en résulte peut dynamiser certaines particules et, en suivant le champ magnétique terrestre vers les régions polaires, elles atteignent l'atmosphère et provoquent les aurores nocturnes habituelles. Les régions où les particules atteignent finalement l'atmosphère terrestre et provoquent des aurores sont appelées ovales auroraux, situés autour des pôles géomagnétiques nord et sud. »

Nous utilisons le terme « météo de l'espace » pour analyser les vents solaires, c'est-à-dire les flux à grande vitesse provoqués par les éruptions solaires. Ces éruptions solaires mettent généralement 1 à 3 jours pour atteindre la Terre. Plus l'éruption est importante et plus le vent solaire est perturbué, plus l'ovale auroral s'étend, et plus les aurores boréales peuvent être observées dans l'hémisphère nord.

Les variations du niveau d'activité solaire suivent un cycle de 11 ans, et nous approchons du pic d'activité aurorale, appelé maximum solaire, qui se produira en juillet 2025. À mesure que nous continuerons à nous approcher du maximum solaire, nous observerons des aurores plus intenses et plus fréquentes.

Selon la perturbation de la magnétosphère terrestre, les aurores peuvent être très faibles, visibles uniquement à l'aide d'un appareil photo, ou très lumineuses et clairement visibles à l'œil nu. Dans la plupart des cas, elles sont vertes, mais d'autres couleurs, notamment le rouge, le rose et le violet, peuvent apparaître et sont le résultat de l'absorption de l'énergie par différents éléments chimiques de l'atmosphère à différentes altitudes. Le vert et le rouge proviennent des atomes d'oxygène, tandis que les couleurs violacées proviennent des molécules d'azote.

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COMMENT PRÉDIRE LES AURORES

Il y a deux facteurs à prendre en compte pour prédire les aurores : le climat terrestre et le climat spatial.

• Climat terrestre

Bien que les aurores puissent apparaître à n'importe quel moment de l'année, les meilleures saisons pour les photographier sont l'automne et l'hiver, car les nuits sont plus longues dans l'hémisphère nord. Plus il y a d'heures d'obscurité, plus les chances d'en photographier sont grandes, contrairement au solstice d'été, où il n'y a pas d'obscurité au-dessus du cercle polaire et où les nuits sont beaucoup plus courtes en dessous.

Plus vous êtes au nord, plus vous avez de chances de voir des aurores boréales. L'une des raisons pour lesquelles j'organise des ateliers de photographie d'aurores boréales dans les îles Lofoten, en Norvège, est que les nuits sont extrêmement longues dans le Grand Nord, au-dessus du cercle polaire.

Les captures d'écran ci-dessus, extraites de l'application iOS DayLight.One, montrent combien de temps il a fait nuit le 1er février, lors de mon atelier photo en 2023.

Bien sûr, pour voir les aurores boréales, il faut un ciel clair au nord, sans nuages. Il est possible d'avoir de la chance lors de nuits partiellement nuageuses, surtout s'il y a une éclaircie au nord, comme dans le cas de la photo ci-dessus.

• Climat spatial

Le climat spatial concerne ce qui se passe au niveau du soleil. Je tiens compte de trois mesures pour déterminer si une nuit aura une forte probabilité d'aurores :

• l'indice Kp
• l'ovale auroral
• le champ magnétique interplanétaire IMF (Bz)

L'indice Kp

L'indice Kp, qui mesure l'activité des orages géomagnétiques sur des périodes de trois heures, donne une idée de la distance au sud à laquelle vous pouvez potentiellement voir les aurores boréales. Là où je vis, à Bozeman, dans le Montana, j'ai besoin d'un Kp6, qui est considéré comme un orage modéré, mais à Lofoten, en Norvège, qui se trouve juste au-dessus du cercle polaire arctique, un Kp1 ou Kp2 suffit.

Cependant, le fait d'avoir une valeur Kp élevée et adaptée à l'endroit ne garantit pas de voir les aurores boréales, c'est pourquoi j'envisage également d'autres mesures.

Source de la photo : https://auroraborealisobservatory.com/2020/12/28/the-kp-index-any-good-for-aurora-chasing/

Le graphique ci-dessus montre la force et la valeur Kp dont vous avez besoin en fonction de votre position en Amérique du Nord. La même valeur pour l'Europe et l'Asie est indiquée ci-dessous.

Ci-dessus, la valeur Kp pour la Norvège, avec la flèche rouge pointant vers Lofoten, au-dessus du cercle polaire arctique.

L'ovale auroral

Il faut également vérifier l'ovale auroral pour voir s'il couvre la zone dans laquelle vous vous trouvez et pour voir l'intensité de l'ovale.

La carte de l'ovale auroral montre la forme, la position et l'intensité estimée des aurores boréales potentielles à 60 minutes de l'heure actuelle. Les différentes couleurs de l'ovale auroral indiquent la probabilité de présence d'une aurore boréale à l'endroit indiqué.

Source de la photo : https://www.researchgate.net/publication/252234965_Two_methods_to_forecast_auroral_displays

Sur la capture d'écran ci-dessus, tirée de l'application iOS My Aurora Forecast & Alerts, on peut voir l'ovale auroral lors d'une des soirées où je photographiais, avec un orage très intense au-dessus de nous et une aurore boréale qui dansait au-dessus de nous.

Le vert représente une faible probabilité, le vert -> jaune une probabilité modérée, le jaune -> orange une forte probabilité, et l'orange -> rouge une très forte probabilité.

Le champ magnétique interplanétaire IMF (Bz)

L'indicateur le plus précis de l'activité des aurores boréales est le champ magnétique interplanétaire IMF (Bz). Pour pouvoir observer les aurores boréales, il faut que le graphique descende jusqu'à moins - jusqu'au rouge - et idéalement jusqu'à moins 5 ou même plus bas.

Lorsque la direction nord-sud de l'IMF pointe vers le sud (avec des nombres négatifs), elle se connecte à la magnétosphère de la Terre qui pointe vers le nord. Comme le décrit le site spaceweatherlive.com, « Deux pôles opposés s'attirent ! Un (fort) Bz orienté vers le sud peut causer des dégâts dans le champ magnétique terrestre, perturbant la magnétosphère et permettant à des particules de pleuvoir dans notre atmosphère le long des lignes du champ magnétique terrestre. Lorsque ces particules entrent en collision avec les atomes d'oxygène et d'azote qui composent notre atmosphère, elles s'enflamment et émettent une lumière que nous voyons sous la forme d'une aurore boréale. Ce n'est que lors d'événements extrêmes avec des vitesses de vent solaire élevées qu'il est possible qu'une tempête géomagnétique (Kp5 ou plus) avec un Bz vers le nord se développe. »

Sur la capture d'écran ci-dessus, tirée de l'application SpaceWeatherLive, on peut voir les valeurs négatives de Bz que j'ai expérimentées au cours d'une période de grande activité d'aurores boréales un soir particulier.

Les données en temps réel sur le vent solaire et le champ magnétique interplanétaire proviennent du satellite DSCOVR (Deep Space Climate Observatory). Une fois que le vent solaire et le champ magnétique atteignent le satellite, celui-ci nous avertit 15 à 60 minutes à l'avance (en fonction de la vitesse du vent solaire) de ce qui finira par atteindre la Terre.

La ligne verticale intitulée Terre dans le graphique ci-dessus montre ce qui se passait à l'époque, tandis que le graphique de droite montre ce qui se passerait plus tard.

PARTIR À LA RECHERCHE D'UNE AURORE BORÉALE

Commençons par quelques principes de base.

Tout d'abord, il faut qu'il fasse nuit pour voir les aurores boréales. Une nuit sans lune est préférable, surtout lorsque les aurores sont faibles.

Cependant, lors de tempêtes solaires particulièrement fortes, il est également possible de voir et de photographier les aurores boréales avec la lune, qui ajoute un bel éclairage au premier plan.

Toutes les photos de cet article, prises en Norvège, sont caractérisées par une demi ou presque pleine lune et une forte activité d'aurores boréales.

Deuxièmement, il faut que le ciel soit dégagé, car les aurores boréales se situent bien au-dessus des nuages.

Troisièmement, vous devez vous trouver dans une zone où la pollution lumineuse est la plus faible possible, en particulier lorsque l'aurore boréale est la plus faible. Dans le cas des aurores boréales plus faibles, il est possible que vous ne les voyiez pas au-dessus de vous et que vous ne les voyiez que si vous êtes orienté vers le nord. Veillez donc à vous placer de manière à ne pas voir la pollution lumineuse au nord de là où vous êtes. Selon l'endroit où vous vivez, vous devrez peut-être vous rendre à l'est ou à l'ouest pour avoir une vue dégagée et moins polluée du nord.

En ce qui concerne le nord, vous devez également disposer d'une large vue sur le ciel septentrional, sans aucun obstacle, comme une montagne par exemple.

ÉQUIPEMENT ET RÉGLAGES DE L'APPAREIL PHOTO

Mes appareils photo OM SYSTEM préférés pour photographier le ciel nocturne sont l'OM-1, l'OM-5 et l'OM-D E-M1 Mark III, car ils disposent tous les trois de la fonction Starry Sky AF qui permet de faire la mise au point sur les étoiles en un clin d'œil. Si les étoiles sont nettes, les aurores boréales le seront aussi.

Les captures d'écran ci-dessous montrent les choix de menu de l'OM-5 où j'ai réglé le mode AF sur Starry Sky AF et les paramètres sur Précision.

En ce qui concerne les objectifs, je recommande un objectif f2.8 ou plus lumineux. Si l'aurore boréale est particulièrement forte et qu'il y a un clair de lune, vous pouvez essayer d'utiliser un objectif f4, mais les objectifs f2.8 et plus lumineux seront beaucoup plus adaptés, car ils vous permettront de prendre des photos avec une sensibilité ISO plus faible pour réduire le bruit et des vitesses d'obturation plus courtes pour éviter que l'aurore boréale ne soit trop floue.

Certains de mes objectifs préférés pour le ciel nocturne sont le M. Zuiko 12mm f2.0, le M. Zuiko 8mm f1.8 Fisheye, le M. Zuiko 7-14mm f2.8, le M. Zuiko 12-40 f2.8, et l'objectif M. Zuiko 17mm f1.2 PRO.

En ce qui concerne les réglages de l'appareil photo, pour obtenir les meilleurs résultats, assurez-vous de photographier au format RAW et de garder l'appareil photo en mode manuel.

Paramètres de départ :

• ISO 2000
• Ouverture : ouverture total
• Vitesse d'obturation : 2,5 à 5 secondes
• Balance des blancs personnalisée : 4200

N'oubliez pas de toujours vérifier l'histogramme pour vous assurer que vous ne brûlez pas les hautes lumières, en particulier celles des aurores boréales. L'histogramme ne ressemble pas à celui d'une photo prise à la lumière du jour, où la plupart des photographes exposent vers la droite pour obtenir une exposition correcte. Au lieu de cela, l'histogramme est pondéré vers la gauche.

Sur les captures d'écran ci-dessus de DxO Photolab 6, nous pouvons voir à gauche l'histogramme de mon fichier RAW sans aucun ajustement. À droite, nous pouvons voir l'histogramme après modification. Il n'est pas nécessaire d'amener l'histogramme à l'extrême droite, car il n'y a pas de blancs éclatants dans ma photo, qui a été prise de nuit. De plus, en n'amenant pas l'histogramme complètement à droite, je protège les détails de l'aurore boréale.

Si les aurores boréales se déplacent assez rapidement, vous devez utiliser une vitesse d'obturation aussi élevée que possible. En revanche, si elles ne se déplacent pas rapidement, vous pouvez obtenir une exposition plus longue. Il ne faut pas que l'obturateur soit ouvert trop longtemps et que l'aurore soit floue à cause du mouvement.

De plus, avec des temps d'exposition courts, il n'est pas nécessaire d'activer la réduction du bruit pour les expositions longues. Tout bruit dans la photo peut être facilement supprimé grâce au large choix de logiciels photographiques disponibles aujourd'hui, et vous ne voulez pas avoir à attendre que l'appareil photo traite la réduction du bruit, ce qui vous ferait manquer des photos d'aurores boréales pendant que vous attendez.

Vous devrez également utiliser un trépied stable et solide. En Norvège, en particulier, nous avons dû faire face au vent et aux vagues, deux facteurs qui peuvent gâcher vos prises de vue si vous utilisez un trépied faible et léger.

Enfin, vous pouvez utiliser la télécommande sans fil OM SYSTEM RM-WR-1 pour l'OM-1 (elle fonctionne également par câble avec d'autres appareils OM SYSTEM), ou, si vous n'en avez pas, vous pouvez régler l'appareil pour qu'il déclenche avec un délai de 2 secondes, de sorte que vos mains ne soient pas sur l'appareil et ne génèrent pas de vibrations lorsque vous appuyez sur le déclencheur.

COMPOSEZ VOS PHOTOS EN FONCTION DE L'ACTIVITÉ DE L'AURORE BORÉALE

Vous devrez baser vos compositions sur l'activité de l'aurore, tout en tenant compte du premier plan.

Lorsque l'aurore boréale est légère et qu'elle se trouve plus au nord, les expositions horizontales donnent généralement de bons résultats.

Cependant, lorsque vous photographiez un orage particulièrement violent avec une aurore boréale au-dessus de vous, vous devez passer à la composition verticale.

PRENEZ DES PHOTOS À INTERVALLES RÉGULIERS

Lorsque je photographie le ciel nocturne, et en particulier les aurores boréales, j'aime bien utiliser le déclencheur à intervalles réguliers pour prendre une photo après l'autre.

Je l'ai réglé pour prendre autant de photos que possible, car il est impossible de savoir combien de temps les aurores boréales seront visibles. Vous pouvez l'arrêter à tout moment en appuyant sur le bouton Menu entre les prises de vue. Vous aurez alors des centaines de photos avec les aurores boréales dans les positions les plus variées et vous pourrez choisir la photo parfaite, ainsi que créer un time-lapse amusant avec toutes ces photos supplémentaires.

L'écran du haut montre mes réglages avec l'OM-5, tandis que l'écran du bas montre mes réglages pour créer un film time-lapse dans l'appareil photo. La création d'un film dans l'appareil photo est vraiment cool et vous permet de voir les résultats immédiatement et de les partager sur les réseaux sociaux.

De retour au bureau, je préfère traiter toutes les photos au format RAW pour obtenir la meilleure qualité d'image. À ce stade, vous pouvez utiliser OM Workspace pour créer la vidéo time-lapse, ou choisir un autre logiciel tiers pour la réaliser à notre place.

AUTRES ÉQUIPEMENTS À AVOIR

Vous passerez probablement des heures à l'extérieur, dans l'obscurité et probablement dans le froid, vous devez donc être préparé.

Voici quelques objets à emporter, sans ordre particulier : des piles de rechange, un chauffe-objectif si l'air froid et humide provoque de la buée et de la condensation, des vêtements chauds (j'adore les vestes, les gants et les semelles de bottes chauffées), une chaise, un thermos de café ou de thé chaud, des snacks, du spray anti-ours si vous vous trouvez dans une zone où les ours sont présents, des vêtements imperméables et tout ce dont vous avez besoin pour rendre votre nuit plus confortable et plus agréable.

CONCLUSION

Lorsque tout se passe bien, il n'y a rien de mieux que de voir et de photographier un spectacle fantastique créé par les aurores boréales et vous n'oublierez probablement jamais cette expérience.

Tout en prenant vos innombrables photos pendant l'événement, n'oubliez pas de vous arrêter un instant pour lever les yeux et apprécier ce que vous voyez et vivez de vos propres yeux.

Et si vous vous trouvez dans une région idéale mais que vous n'avez pas de chance à cause de la météo ou de l'absence des vents solaires qui créent les aurores boréales, je vous laisse avec une dernière suggestion : la danse des aurores boréales.

Même s'il n'est pas scientifiquement prouvé que cela fait apparaître les aurores boréales, j'ai vu que cela fonctionnait en Norvège et peut-être que cela fonctionnera pour vous aussi. Au moins, cela vous permettra de garder le moral en attendant.

Produits présentés :

• OM-1
• M.Zuiko Digital ED 8mm F1.8 Fisheye PRO
• OM-5
• M.Zuiko Digital ED 12mm F2.0
• M.Zuiko Digital ED 17mm F1.2 PRO