Planification d’une éclipse solaire

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The Photographer’s Ephemeris Web comprend plusieurs outils pour vous aider à planifier la photographie d’éclipses solaires. Cette page présente les outils disponibles et leur utilisation prévue. Vous devez déjà connaître les bases de TPE Web avant de poursuivre ce tutoriel.

Si vous êtes un observateur d’éclipses expérimenté, vous pouvez consulter la Note technique.

Si vous avez besoin de conseils sur les réglages de l’appareil photo (exposition, etc.), nous recommandons les conseils de Fred Espenak.

Si vous préférez regarder une vidéo, vous apprécierez peut-être le replay de notre webinaire en direct du 27 mai 2023 : Planification d’une éclipse solaire.

Qu’est-ce qu’une éclipse solaire ?

Une éclipse solaire se produit lorsque la Lune passe entre la Terre et le Soleil et projette son ombre sur la surface de la Terre. Voici de très loin la meilleure façon de comprendre le concept des éclipses, grâce à l’astrophysicienne Katie Mack :

• 🌓 🌎 🌞 éclipse lunaire
• 🌞 🌓 🌎 éclipse solaire
• 🌓 🌞 🌎 apocalypse

Il existe trois types fondamentaux d’éclipses solaires :

• Partielle : le Soleil est partiellement occulté par la Lune (la magnitude est inférieure à 1,00, l’obscuration, c.-à-d. le % de surface couverte, est inférieure à 100 %)
• Annulaire : la Lune se positionne entièrement à l’intérieur du Soleil, mais n’est pas assez proche de la Terre pour le couvrir — c’est ce qu’on appelle l’éclipse « anneau de feu » (magnitude < 1,00, obscuration < 100 %)
• Totale : le Soleil est entièrement couvert par la Lune (magnitude >= 1,00, obscuration = 100 %)

(Vous verrez également des références aux éclipses « hybrides », « annulaires-totales » et « à anneau brisé » — nous y reviendrons plus bas.)

Qui peut voir une éclipse solaire ?

Les éclipses lunaires apparaissent essentiellement de la même manière pour tous les habitants de la Terre, à ceci près que le moment et la position de la Lune dans le ciel varient selon votre emplacement et au fil du temps. Mais si la Lune est levée, nous voyons tous pratiquement les mêmes phases de l’éclipse lunaire.

Les éclipses solaires sont beaucoup plus sélectives !

Comme la Lune est petite par rapport à la Terre, son ombre ne peut atteindre au maximum qu’une petite portion de la surface terrestre lors d’une éclipse. Et puisque la Terre tourne, le point atteint par l’ombre change rapidement au cours de l’éclipse.

C’est pourquoi ce que vous voyez lors d’une éclipse solaire dépend de l’endroit où vous vous trouvez — et le timing est primordial.

Quels types d’éclipses dois-je prendre en compte ?

Tous, bien sûr ! Mais en réalité, même si une éclipse partielle (une morsure dans le Soleil, observée avec une protection oculaire adéquate) est intéressante, ce n’est pas vraiment là que se déroule « l’action ».

Si vous pouvez observer une éclipse totale, faites-le — c’est véritablement une expérience stupéfiante. (J’écris ceci après n’en avoir vu qu’une seule jusqu’à présent, en août 2017.)

Les éclipses annulaires valent aussi vraiment la peine d’être vues, mais elles n’offrent pas tout à fait la même impression visuelle de « grandeur » qu’une éclipse totale.

Quand une éclipse se produira-t-elle ?

Dans TPE Web, les éclipses solaires figurent dans la liste des événements accessible via les contrôles de date de la page Carte d’accueil, par exemple :

Vous trouverez les dates des éclipses solaires dans le tableau des événements. De manière générale, il se produit quelque part sur Terre environ deux éclipses solaires par an, espacées d’environ six mois. La date et l’heure affichées correspondent aux « circonstances générales » de l’éclipse — l’heure correspond au moment où la magnitude maximale de l’éclipse est atteinte, mais n’indique pas où cela se produira.

Si vous souhaitez voir uniquement les éclipses solaires, choisissez l’onglet « Éclipses solaires » :

La liste affiche toutes les éclipses solaires du siècle sélectionné — vous pouvez consulter les éclipses de n’importe quel siècle entre 1600 et 2500.

Là encore, la liste affiche les circonstances générales, avec les informations suivantes :

• Gamma (ɣ) : une valeur approximativement comprise entre −1 et 1. En termes simples, une valeur nulle signifie que l’éclipse traverse l’équateur, +1 le pôle Nord et −1 le pôle Sud. Passez votre souris sur le champ pour obtenir une description plus technique.
• Magnitude : une valeur généralement comprise entre 0 et 1,12, qui mesure la fraction du diamètre du Soleil occultée par la Lune. Une valeur plus élevée indique une éclipse plus « profonde ». Elle doit être > 1 pour que l’éclipse soit totale. (La valeur affichée correspond au lieu de l’éclipse maximale.)
• Durée max. : la durée d’une éclipse annulaire, totale ou hybride, au lieu de l’éclipse maximale, en minutes et secondes.
• Coordonnées approximatives : du point d’éclipse maximale. Bien que la trajectoire de l’éclipse s’étende généralement sur des milliers de miles (ou de kilomètres), cet emplacement est celui où l’éclipse de magnitude maximale peut être observée.
• Heure de l’éclipse max. : l’heure de l’éclipse maximale à l’emplacement indiqué, affichée dans le fuseau horaire local actuel applicable
• Zone et fuseau horaire : le pays actuel ou l’océan/la mer où se situe le lieu de l’éclipse maximale, ainsi que le fuseau horaire actuel. (N’oubliez pas que les fuseaux horaires actuels peuvent ne pas être applicables aux éclipses historiques ou futures.)

Pour afficher une éclipse, cliquez sur la ligne souhaitée puis choisissez :

• « Définir la date » : cela définira la date sur celle de l’éclipse, mais ne modifiera ni la carte ni l’emplacement de l’épingle
• « Afficher » : cela définira la date sur celle de l’éclipse, dézoոմera la carte et placera l’épingle principale aux coordonnées approximatives de l’éclipse maximale

Où puis-je voir l’éclipse ?

Vous savez désormais quand une éclipse se produit ; la question suivante devient alors : « où puis-je la voir ? » Lorsque vous sélectionnez la date de l’éclipse, une trajectoire s’affiche sur la carte (dézoomez si vous ne la voyez pas) :

La carte indique les limites nord et sud de la trajectoire ainsi que la ligne centrale (rose). Les abonnés PRO verront également les lignes d’égale magnitude et les lignes limites de l’éclipse partielle.

L’éclipse illustrée (8 avril 2024) est une éclipse totale ; la zone à l’intérieur de la trajectoire centrale est donc celle où vous pouvez observer la totalité. Pour une éclipse annulaire, elle représente la trajectoire d’annularité (« anneau de feu »).

La ligne centrale est l’endroit où la durée de l’éclipse est maximale — autrement dit, l’observateur se trouve au plus « profond » dans l’ombre de la Lune. Les limites nord et sud indiquent la zone de transition entre l’observation d’une éclipse totale ou annulaire et celle d’une éclipse partielle.

Dans la capture d’écran ci-dessus, un observateur situé à l’emplacement de l’épingle rouge sur la carte, au Mexique, verra une éclipse totale, mais toute personne hors de la trajectoire centrale ne verra qu’une éclipse partielle. Ne soyez pas cette personne !

IMPORTANT : les trajectoires d’éclipse peuvent être absentes ou incomplètes dans les régions polaires, ou présenter certains défauts lors du franchissement de l’antiméridien. Consultez la Note technique : Fonctionnalité des éclipses solaires.

Quand commencera-t-elle et finira-t-elle ?

Pour savoir quand une éclipse solaire commencera et se terminera, vous devez connaître les circonstances locales de votre emplacement. Elles indiqueront les principales caractéristiques de l’éclipse, notamment les heures de contact. Les heures de contact d’une éclipse solaire sont définies comme suit :

• C1, Premier contact : le moment où la Lune commence à couvrir le Soleil, c.-à-d. le début de la phase partielle
• C2, Deuxième contact : le moment, lors d’une éclipse totale, où la Lune occulte entièrement le Soleil — c’est le début de la totalité. Dans le cas d’une éclipse annulaire, c’est le moment où la Lune se place entièrement à l’intérieur des limites du disque solaire.
• Éclipse max. : ce n’est pas à proprement parler une heure de « contact », mais c’est le moment de magnitude maximale de l’éclipse à l’emplacement sélectionné
• C3, Troisième contact : la fin de la totalité, lorsque la Lune n’occulte plus entièrement le Soleil (totale) ou sort des limites du disque solaire (annulaire)
• C4, Quatrième contact : la fin de l’éclipse partielle, lorsque la Lune ne couvre plus aucune partie du disque solaire

Une éclipse partielle ne comporte que C1, Éclipse max. et C4. Les éclipses totales et annulaires comportent les cinq heures de contact. Plus vous êtes proche de la ligne centrale, plus la durée entre C2 et C3 est longue, c.-à-d. plus la totalité (ou l’« annularité ») est longue.

Les heures de contact sont affichées dans la chronologie pour tous les utilisateurs. Voici un exemple pour l’éclipse totale du 8 avril 2024, pour un observateur à Mazatlan, au Mexique :

Les azimuts affichés sont ceux du Soleil, bien qu’entre C2 et C3, l’azimut de la Lune soit naturellement proche de la même valeur. La valeur 1,021 affichée dans l’événement « Éclipse max. » de la chronologie est la magnitude.

Vous pouvez ajuster l’heure sélectionnée en cliquant sur n’importe quel événement de la chronologie ou en réglant le curseur temporel (voir également les notes sur le simulateur d’éclipse ci-dessous).

Que verrai-je ?

Une note sur la protection oculaire

IMPORTANT : une protection oculaire est indispensable pour observer les éclipses à TOUT moment, sauf pendant la totalité (entre C2 et C3). N’observez jamais le Soleil non occulté sans filtre solaire certifié, en particulier à travers un télescope ou un objectif d’appareil photo.

Voir Sécurité oculaire pendant une éclipse solaire

Le simulateur d’éclipse

Disponibilité :

• Le simulateur d’éclipse est disponible gratuitement pour tous les utilisateurs, pour toutes les éclipses historiques
• L’accès au simulateur pour les éclipses futures nécessite un abonnement PRO

Le simulateur apparaît automatiquement en bas à droite de la carte lorsque la date, l’heure et l’emplacement sélectionnés correspondent à une éclipse solaire.

Pour afficher le simulateur, placez l’épingle rouge à l’intérieur de la trajectoire de l’éclipse et sélectionnez une date/heure comprise entre C1 et C4.

Le simulateur montre l’apparence prédite de l’éclipse, ainsi que quelques données clés (magnitude, temps avant le prochain contact, % d’obscuration). Vous pouvez sélectionner n’importe laquelle des heures de contact à partir des contrôles situés en haut du simulateur et, dans le cas de C2 et C3, les moments 5 secondes avant et après les contacts réels — nous y reviendrons plus bas.

Vous pouvez augmenter ou diminuer le niveau de zoom de l’image du Soleil et de la Lune à l’aide d’un geste de défilement sur votre écran, votre souris ou votre trackpad. Vous pouvez déplacer le simulateur vers la gauche/droite/haut/bas en cliquant et en faisant glisser.

En outre, vous pouvez utiliser le bouton lecture/pause en bas à gauche pour rejouer la simulation en temps réel (×1) ou à vitesse accélérée (×5 — idéal pour la totalité, ×100 — idéal pour la phase partielle plus longue).

L’heure actuelle et la valeur de Delta T sont affichées en bas à droite (principalement à des fins de comparaison avec d’autres sources de données sur les éclipses).

Vous pouvez agrandir l’affichage du simulateur en cliquant comme indiqué — cela vous donnera accès à nos outils de Planification avancée d’éclipses solaires.

Éclipse partielle

Pendant l’éclipse partielle, l’apparence du Soleil/de la Lune est affichée — la position de la « morsure » correspondra à ce que vous pouvez vous attendre à voir depuis l’emplacement indiqué. Notez que le pourcentage d’obscuration (couverture) est inférieur à la magnitude — l’obscuration reflète la surface du Soleil qui est couverte. Le niveau de luminosité du ciel est proportionnel à l’obscuration.

Anneau de diamant avant C2

Dans le cas d’une éclipse totale, juste avant le début de la totalité (C2), l’effet d’anneau de diamant peut être observé :

Notez que la magnitude est presque de 1,000 et l’obscuration presque de 100 %. L’apparence précise de l’anneau de diamant peut varier selon les effets du limbe lunaire — les sommets et vallées de la surface lunaire peuvent faire légèrement changer la position de l’anneau de diamant et faire apparaître les grains de Baily.

Consultez la note technique pour des informations supplémentaires.

C2 Deuxième contact

À C2 lors d’une éclipse totale, la magnitude est de 1,0 et l’obscuration de 100 %. Le simulateur affiche le temps restant jusqu’à C3 — dans ce cas, c’est la durée de la totalité : 4 minutes et 18 secondes :

Deux effets sont montrés dans le simulateur :

• la couronne solaire, l’atmosphère externe du Soleil, composée de plasma qui s’étend sur des millions de miles au-dessus de la surface. C’est l’un des éléments visuellement les plus saisissants d’une éclipse solaire totale. Son apparence peut être prédite à l’avance, mais seulement quelques jours auparavant, ce qui dépasse notre cadre ici. L’image de la couronne que vous voyez ci-dessus, ainsi que celle de l’effet d’anneau de diamant ci-dessus, proviennent de l’éclipse de 2017 photographiée à Alliance, Nebraska. Elles doivent être considérées comme représentatives plutôt que comme faisant autorité !
• la chromosphère du Soleil est visible sous la forme d’une très fine ligne rose pâle vers 10 heures dans la capture d’écran ci-dessus. La chromosphère est un autre effet visuel saisissant observé pendant la totalité et est facilement capturée par les appareils photo (aucun filtre requis). Ne la confondez pas avec une aberration chromatique de votre objectif — c’est l’atmosphère interne du Soleil !

Éclipse maximale

Lors de l’éclipse maximale, la magnitude atteint sa valeur la plus élevée. Cela se produit approximativement à mi-chemin entre C2 et C3. Pour les éclipses totales plus « profondes », c.-à-d. celles qui se produisent lorsque la Lune est plus proche de la Terre et paraît donc plus grande, la chromosphère du Soleil disparaîtra probablement à ce moment-là :

C3 Troisième contact

Au troisième contact, la magnitude est de nouveau réduite à 1,0 (pour une éclipse totale — elle n’atteint jamais 1,0 lors d’une éclipse annulaire). La chromosphère est réapparue vers 2 heures, accompagnée d’une protubérance solaire — les protubérances varient d’apparence d’une éclipse à l’autre, tout comme la couronne ; cet aspect de la simulation est donc figuratif, non prédictif :

Anneau de diamant après C3

Avant de revenir à la phase partielle, l’anneau de diamant apparaît à nouveau à l’angle de position calculé à partir des circonstances locales. La magnitude est inférieure à 1, l’obscuration est inférieure à 100 % et une protection oculaire est de nouveau nécessaire :

L’éclipse est à présent de nouveau dans sa phase partielle.

Aventures aux limites

Si vous observez une éclipse totale pour la première fois, ou si vous n’en avez vu que quelques-unes auparavant, vous souhaiterez probablement maximiser votre temps de totalité et devriez donc choisir un point proche de la ligne centrale, sans être trop près des extrémités de la trajectoire.

Cependant, si vous êtes un chasseur d’éclipses chevronné, ou si vos possibilités de déplacement sont limitées, vous pourriez observer depuis un emplacement situé en bordure de la trajectoire. C’est là que les choses deviennent intéressantes !

Observation près des limites nord ou sud de la trajectoire

• Les trajectoires d’éclipse affichées ne sont précises qu’à 1–2 km près, en raison des effets du limbe lunaire et de l’altitude de l’observateur au-dessus du niveau de la mer (voir la Note technique). Si vous vous positionnez très près de la limite de la trajectoire, vous risquez de manquer la totalité !
• Mais vous observerez probablement beaucoup de choses : chromosphère et protubérances (le limbe du Soleil n’est que tout juste occulté par la Lune) ; grains de Baily (la topographie de la Lune révèle des aperçus de la photosphère solaire au cours de l’éclipse)
• Nous avons lu que les grains de Baily peuvent être plus facilement observés au bord nord, probablement en raison de la plus grande variabilité de la topographie lunaire

Observation près des extrémités de la trajectoire

• Les extrémités de la trajectoire de l’éclipse sont définies par la limite où le Soleil est au-dessus de l’horizon — si le Soleil n’est pas visible, il n’y a pas d’éclipse à voir.
• Si vous êtes près des extrémités de la trajectoire, le Soleil est par définition bas sur l’horizon pendant l’éclipse
• La réfraction atmosphérique affectera l’apparence du Soleil et de la Lune, ainsi que la forme du contour de l’ombre lunaire au sol. Le Soleil et la Lune peuvent paraître aplatis ou oblongs. Le timing n’est pas affecté, car la géométrie de l’alignement de l’éclipse se produit hors de l’atmosphère terrestre
• De manière générale, lorsque le Soleil est bas sur l’horizon, le risque d’interférence due aux nuages et à la brume est plus élevé

Recommandation : si vous observez depuis un emplacement en bordure, assurez-vous de lire le tutoriel Planification avancée d’éclipses solaires ainsi que notre Note technique afin de comprendre les limites, et consultez d’autres sources fiables pour vérifier vos projets.

Autres types d’éclipses

Hybride ou annulaire-totale

Certaines éclipses sont dites « hybrides » : elles sont observées comme des éclipses annulaires vers les extrémités de la trajectoire, et totales aux emplacements situés au milieu de celle-ci (« extrémités » désigne les limites est/ouest et « milieu » fait référence à la longitude plutôt qu’à la latitude, de manière générale). Vérifiez la magnitude lors de l’éclipse maximale afin de déterminer les circonstances locales. Exemples du 20 avril 2023 :

• À cet emplacement dans le sud de l’océan Indien, l’éclipse était annulaire
• Mais près d’Exmouth, Australie-Occidentale, elle était totale

« Anneau brisé »

Dans certaines circonstances, pour certaines éclipses, il existe une zone au sein de la trajectoire centrale dans laquelle une éclipse peut ne paraître ni totale, ni annulaire (ni partielle) : c’est la zone de l’éclipse « à anneau brisé ». Pour les circonstances d’éclipse où la magnitude s’approche fortement de 1,00 ou le dépasse à peine, des effets de bord intéressants sont assurément visibles.

Certaines éclipses présentent cette caractéristique sur une grande partie, voire la totalité, de leur trajectoire, car l’ombre centrale de la Lune atteint tout juste la surface de la Terre. Un exemple célèbre est l’éclipse hybride du 17 avril 1912, survenue seulement deux jours après le naufrage du Titanic.

Près de Paris, la largeur de la trajectoire n’est que de 2 km, et l’éclipse atteint tout juste une magnitude de 1,000 pendant un total de 2,6 secondes ! (Lien)

Considérations photographiques

Quel type de plan de prise de vue devriez-vous donc envisager ? Comme toujours, cela dépend. Les options incluent notamment le téléobjectif long, le téléobjectif moyen et le grand-angle. Voici quelques réflexions et recommandations :

• Si vous disposez d’un objectif de 300 mm (équivalent 35 mm) ou plus, vous pouvez réaliser le type de prises de vue présenté dans le simulateur ci-dessus. Vous pouvez chercher à capturer de nombreux phénomènes liés aux éclipses, notamment :
  • L’« anneau de diamant »
  • Les grains de Baily
  • La chromosphère
  • Les protubérances solaires
  • La couronne
• De manière générale, les phénomènes d’éclipse sont propres à chaque éclipse — la seule exception possible est l’anneau de diamant, qui peut présenter une apparence semblable d’un événement à l’autre.
• Cependant, les prises de vue au téléobjectif long ont peu de chances de devenir rares — il peut très bien y avoir de nombreux photographes selon l’emplacement — et elles ne transmettront pas vraiment un sentiment de lieu. (Toutefois, en supposant que l’alignement de votre prise de vue soit fixe par rapport au zénith ou au sol, l’orientation de la couronne peut indiquer où la photo a été prise le long de la trajectoire.)
• Les prises de vue au téléobjectif moyen (par exemple, une focale équivalente à 70–200 mm) peuvent convenir aux emplacements où le Soleil est plus proche de l’horizon (< ~20° d’altitude) et peut être juxtaposé à un autre élément (p. ex., horizon, topographie, voire nuages ? 😱). Ce plan de prise de vue sera peut-être l’exception plutôt que la règle.
• Les prises de vue au grand-angle sont les plus susceptibles de fournir un témoignage unique d’une éclipse. Étant donné la rareté relative du passage d’une éclipse au-dessus d’une même zone géographique, si vous parvenez à capturer une vue grand-angle, par exemple d’une éclipse totale au-dessus d’un paysage caractéristique, il est probable que vous obteniez quelque chose de très spécial. Je regrette quelque peu de ne pas avoir prévu de photographier l’éclipse de 2017 quelque part au-dessus des Rocheuses, dans le Wyoming, précisément pour cette raison — je n’aurai pas d’autre occasion de le faire de mon vivant.
• Cela dit, une prise de vue grand-angle ne peut nécessairement pas capturer les aspects distinctifs de l’état du Soleil au moment de l’éclipse de la même manière qu’un téléobjectif long. Si vous ne photographiez qu’au grand-angle, vous ne pourrez peut-être même pas observer certains de ces phénomènes.
• Si le Soleil est haut dans le ciel au moment de l’éclipse, il peut être plus difficile de trouver des compositions grand-angle. Vous pouvez vérifier le champ de vision nécessaire à l’aide de notre calculateur de champ de vision. L’éclipse du 8 avril 2024, sur la trajectoire centrale au nord de San Antonio, TX, atteindra la totalité avec le Soleil à une altitude de +67°. Pour capturer un paysage au premier plan ainsi que le Soleil éclipsé, vous devriez utiliser un objectif de 14 mm incliné de +30° — le Soleil paraîtra alors bien petit sur votre photo.
• Enfin, si vous photographiez une éclipse totale, veillez à ne pas perdre de précieuses secondes de totalité en modifiant votre configuration d’appareil photo. Arrêtez de photographier et retirez les filtres solaires avec suffisamment de temps devant vous. Configurez des séquences bracketées afin de ne pas manquer les détails sensibles à l’exposition (p. ex., chromosphère ou couronne).
• Plusieurs photographes dans votre groupe ? Répartissez les tâches. Alison et moi avons réussi à capturer différents phénomènes en 2017 — la seule chose que nous avons manquée était les grains de Baily, probablement parce que notre emplacement sur la trajectoire centrale les rendait visibles très brièvement ou pas du tout.
• Vous avez plusieurs appareils photo ? Parfait ! Utilisez-les.

PS. Si vous avez besoin de conseils sur les réglages de l’appareil photo (exposition, etc.), nous recommandons les conseils de Fred Espenak.

Et maintenant ?

• Lisez l’article suivant de la série : Planification avancée d’éclipses solaires
• Consultez la Note technique : Fonctionnalité des éclipses solaires
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Suggestions et commentaires

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Remerciements

• Éléments besseliennes : prédictions d’éclipses par Fred Espenak, NASA/Goddard Space Flight Center Emeritus