Le test complet du Stellina, la lunette astronomique 2.0

Le télescope Stellina de Vaonis en cours de test. © C&E
La lunette high-tech de Vaonis bouscule les codes du matériel amateur. Elle photographie le ciel toute seule et réalise elle-même le traitement des images. L’enjeu de notre test est de vérifier si elle tient sa promesse de simplicité, mais aussi évaluer sa fiabilité et sa qualité d’image.

Première approche : un style épuré.

Le Stellina de Vaonis est une lunette de 80 mm que l’on pilote avec un smartphone. Son look épuré frappe dès l’ouverture de sa boîte. Un design sobre et soigné, inspiré des produits Apple : la simplicité de la forme doit suggérer la simplicité d’utilisation. Ici, il n’y a qu’un seul bouton, destiné à la mise en route. Et les accessoires fournis se réduisent à une batterie, deux câbles et un solide trépied Gitzo en carbone, un modèle légèrement modifié pour le Stellina.

Les premiers pas : un seul bouton

Nous avons commencé nos tests en plaçant le Stellina sur un trépied photo standard en carbone (Manfroto). En position basse et en écartant les jambes du trépied, celui-ci supporte la charge s’il y a peu de vent. Par une nuit moins calme, le trépied d’origine fabriqué en Europe, plus robuste et très stable, est préférable. Nous saluons cette démarche qualité. Mais son coût d’environ 800 € impacte sûrement le prix du Stellina : 3999 €. Même si ce tarif peut se justifier, c’est cher.

Nous voilà prêts à observer. En guise de notice, une carte invite à visionner une vidéo de quelques minutes sur le site du constructeur. C’est original et plus agréable que de lire un mode d’emploi austère. Cette vidéo indique comment coupler le Stellina au trépied, brancher la batterie et connecter son smartphone à l’instrument via l’application Stellinap (Apple ou Android). Et ensuite ? Rien, ou presque. De prime abord, cela surprend, mais l’application est si intuitive que l’on peut se passer de mode d’emploi (disponible sur le site de Vaonis, ainsi qu’une FAQ).

La mise en route : une première image en 6 minutes

L’application de 200 Mo s’installe sans problème. Son lancement nécessite une connexion à internet, car il faut créer son compte utilisateur. Cela prend 2 minutes et on peut choisir un mot de passe simple sans caractères spéciaux. Merci !

La première mise en route a été faite dans des conditions plutôt difficiles pour l’instrument : un soir de Lune sur un balcon parisien avec à peine un quart du ciel visible. Après l’allumage, la borne wifi du Stellina apparaît sur le téléphone en moins d’une minute. Une fois connectée, on lance l’application.

Le télescope s’initialise en un clic. L’application prend d’abord les coordonnées GPS via le téléphone. Si elle échoue, il est possible de les entrer manuellement. C’est à partir de là que le Stellina nous a le plus bluffé. En tout, il n’a fallu que 6 minutes pour obtenir la première photo, initialisation comprise ! Ce temps inclut le repérage sur la voûte céleste, la mise au point, le centrage de l’objet visé et l’activation du suivi. Il aurait pu être encore plus court, car l’instrument a d’abord cherché des étoiles de référence en pointant le mur. Sur un site totalement dégagé, il aurait gagné 1 minute lors de sa phase d’initialisation.

Soulignons que le Stellina se démarque vraiment de tout ce qui existe. Les systèmes de pointage automatique nécessitent souvent de pointer deux étoiles et ne dispensent donc pas de connaître le ciel. Ici, comment savoir quoi viser si l’on est novice ? Là encore, l’application est bien conçue, le choix de la cible est guidé, des astres sont conseillés avec une photo et une description.

Exemple de fiche sur un objet. L'image d'illustration est personalisable, elle est issue de nos observations pendant le test. 

Nul besoin de connaître par cœur les “stars” des catalogues Messier et NGC. Depuis un lieu contraint comme un balcon, il serait néanmoins appréciable d’accéder à ces objets via une carte du ciel, afin de savoir immédiatement quelles sont les cibles les mieux placées en fonction du site d’observation.

Nous avons commencé avec une cible facile : le double amas de Persée. En général, l’instrument effectue des poses de 10 s qu’il additionne au fur et à mesure. Ici le temps de pose choisi automatiquement est plus court : 8s, sans doute pour éviter de trop saturer les étoiles de cet objet lumineux. Dès la première image, l’amas est parfaitement visible malgré la pollution lumineuse (ci-dessous à gauche). Au bout de 4,5 min, on dispose déjà d’une belle photo du double amas (image de droite).

 

  

Même succès sur l’amas de la Chouette NGC 457, surnommé aussi l’Extraterrestre, sa forme dans un oculaire évoquant deux yeux brillants et un corps avec les bras écartés (il a la tête en bas sur l'image ci-dessous). 

En allant plus loin : des nébuleuses accessibles en plein Paris

Tentons un sujet plus difficile. Et là, problème : l’instrument ne peut être pointé que sur la liste d’objets qu’il a en mémoire. Que cette liste bien documentée soit limitée en nombre se comprend. Mais c’est vraiment un manque que le système ne permette pas de viser d’autres cibles avec leur numéro de catalogue ou leurs coordonnées astronomiques. Impossible de voir les nébuleuses de l’Âme ou du Cœur, par exemple. Un point que Vaonis assure avoir corrigé dans une mise à jour prévue début 2020. Cela nous semble essentiel.

À la place, nous choisissons une cible plus facile, mais plus petite : la nébuleuse planétaire Little Dumbbell (M76). Elle est visible, mais bruitée sur les clichés bruts. L’onglet prise de vue a ceci d’agréable qu’il permet de naviguer dans la pile d’images. Même après avoir additionné 100 poses par exemple, il est possible d’un simple glissement de doigt sur la barre de navigation de revenir en arrière pour voir l’état de l’image lorsqu’il y avait moins de vues additionnées.

Capture d'écran de la prise de vue de la nébuleuse M76  La barre de droite premet de naviguer dans la pile d'images et revenir à une étape intermédiaire pour apprécier 

Cette fonction permet de visualiser le gain énorme apporté par l’addition des toutes premières images (l’amélioration se fait en proportion de la racine carrée du nombre d’images : il en faut 4 pour gagner un facteur 2 de qualité, mais 100 pour un facteur 10).

La nébuleuse ressort bien en 19 minutes de pose malgré le ciel parisien.

L’un des secrets de ce résultat est la présence devant la caméra d’un filtre pour réduire la pollution lumineuse. Sur M76, c’est un gros avantage, car la lumière émise par le gaz des nébuleuses et celle de la pollution lumineuse sont différentes. Mais ce choix est à double tranchant. Pour un amas d’étoiles ou une galaxie, la perte de lumière est préjudiciable. Il aurait été intéressant que le filtre soit interchangeable (avec une roue à filtres interne, par exemple). 

D’ailleurs, depuis Paris, le résultat est plutôt décevant sur les galaxies M33 et M31. Sur M33, la luminosité de l’objet est trop étalée. On la devine sans obtenir une image qualitative.

La galaxie d’Andromède M31, elle, ne tient pas en entier dans le champ et manque de contraste.

On pourrait penser qu’une galaxie comme NGC 891 est encore plus ardue. Elle est d’ailleurs à peine visible sur un cumul de 5 poses de 10 s (ci-dessous).

Pourtant, c’est une cible relativement contrastée et elle finit par bien ressortir au bout de 52 min. Ce n’est pas une très belle image, mais le résultat est surprenant sous un tel ciel comme le montre l'image ci-dessous.

Plus difficile encore en plein Paris, NGC 281 (Pacman). Sur les images brutes, elle n’est pas visible, ce qui semble plutôt mal engagé. Cependant, à mesure que les photos se cumulent, l’objet finit par émerger du bruit. La nébuleuse se révèle au bout de 17,5 min

Finalement, elle se montre très nettement après de 45 min.

 

Le filtre à l’entrée de la caméra ne fait pas tout. Depuis l’observatoire de Buthiers au sud de la Seine-et-Marne par une nuit très claire, le résultat est meilleur sur Pacman dès 14,5 min.

Sous un tel ciel, on obtient par ailleurs de très beaux résultats, comme ici sur la nébuleuse Dumbbell en seulement 16,5 min de pose. 

La fiabilité : très peu de bugs

Outre la facilité de mise en route, le Stellina nous a impressionné par son efficacité. Sur huit nuits de test, nous avons constaté très peu de bugs. L’instrument a une seule fois refusé de s’initialiser, mais nous l’avions branché sur une alimentation externe pas assez puissante. Dans une telle situation, il serait souhaitable qu’il indique la raison de son échec.

Finalement, le seul vrai bug a été une tentative de pointage de la Lune. Elle était gibbeuse ce soir-là et le ciel, légèrement voilé. Avec la luminosité du fond de ciel à proximité de la Lune, impossible pour l’instrument de se repérer sur les étoiles. Notons au passage une dominante verte sur la Lune, alors que la balance des blancs semble correcte sur les objets du ciel profond.

Nous n’avons pas pointé de planètes, car à 400 mm de focale, Jupiter et Saturne ne font que quelques dizaines de pixels de large. 

La batterie fournie d’origine de 10 000 mAh nous a permis de tenir 4 h. C’est un peu court d’autant que le Stellina est automatisé ; rien n’empêche de le laisser des heures sur la même cible. Autre problème : cette batterie ne communique pas avec le télescope. On ne sait donc pas exactement quand elle sera vide.

Il est alors tentant de trouver une autre source d’alimentation. Après tout, c’est de l’USB, c’est standard. La contrainte à respecter est d’avoir une source capable de délivrer 2,4 A. « Nous finalisons la conception d’une batterie de 20 000 mAh, qui pourra communiquer avec Stellina. Elle sera vendue 199 € », précise Cyril Dupuy-Sistel, fondateur de Vaonis. La solution la plus économique est d’opter pour une batterie standard de capacité comparable, pour tenir au moins 8 à 10 h, soit une nuit complète à la belle saison. Comptez 40 € environ. Attention dans ce cas : assurez-vous qu’elle entre bien dans le logement prévu.

La gestion des images : du bon et du moins bon

Il est plaisant d’avoir son image directement traitée et accessible sur son smartphone. Nous avons néanmoins été étonnés de constater que ces fichiers ne font que 1,5 Mpx en moyenne, alors que le capteur est un Sony IMX178 de 6 Mpx. Autre surprise : la durée d’exposition totale est l’ordre de 55 % à 60 % par rapport au temps passé, comme les montres les deux capture d'écran ci-dessous avec l'heure du téléphone tout en haut, et le temps d'exposition cumulté en haut de la fenêtre de l'application. 

Ces deux défauts sont en fait le fruit d’optimisations pour diminuer le temps de calcul. « On jette un certain pourcentage d’images qui ne peuvent pas être traitées en direct. Mais nous avons créé une nouvelle bibliothèque de traitements qui augmentera les performances. C’est aussi pour limiter le temps de traitement que la taille de la photo est réduite », justifie Cyril Dupuy-Sistel. Il assure qu’une mise à jour améliorera ces deux problèmes d’ici la fin de l’année 2019. En attendant, les images à 100 % sont tout de même accessibles. Dans la trappe prévue pour loger la batterie, le Stellina dispose de deux ports USB.

On peut y brancher une clef USB sur laquelle les clichés bruts sont enregistrés automatiquement au format Fits. Il est possible ainsi de les traiter soi-même. C’est une bonne idée, sauf que l’ordinateur interne ne nous copie pas les images de calibration nécessaires pour cela (dark, offset et flat). Là aussi, un point qui mériterait d’être corrigé.

La qualité d’image : bien, mais perfectible

Par ailleurs, le champ tend à se réduire au cours de la prise de vue. Ce recadrage est lié à la dérive de l’objet dans le champ. « Entre chaque image, on refait une astrométrie et s’il y a eu un décalage de plus de 50 pixels par rapport à l’image initiale, on lance un recentrage. On va réduire au fur et à mesure (on sera à 20 pixels à la prochaine mise à jour) », précise Cyril Dupuy-Sistel. Dans la pratique, cette fonctionnalité semble perfectible, car on a constaté des dérives plus importantes sur des temps de pose cumulés de l’ordre de la demi-heure. Au mieux, l’image est rognée de 300 pixels en largeur. Mais dans les cas les plus défavorables, c’est plutôt 800 pixels (par rapport à la pleine résolution du capteur de 3096x2080 pixels).

Le rendu des photos nous a agréablement surpris. Il est difficile d’automatiser un traitement pour obtenir un fond de ciel neutre et des couleurs assez justes sur les objets. À ce titre, c’est une belle prouesse. On constate en revanche un problème en bord de champ. L’image y est plus lumineuse sauf lorsqu’elle a été beaucoup recadrée à cause de la dérive de l’instrument. Ce défaut est lié à l’échauffement de l’électronique du capteur comme le montre cette vue des Dentelles du Cygne. 

« Nous avons trouvé la solution pour le corriger au traitement d’images. Elle sera intégrée dans la mise à jour de novembre », assure Cyril Dupuy-Sistel. En fait, puisque ce défaut est lié à la température du capteur, il est vraiment dommage que la caméra ne soit pas refroidie par un système actif thermoélectrique. En changeant de 6 °C la température d’un capteur, son signal thermique est divisé par deux. Généralement, les caméras amateurs sont capables d’abaisser la température de 40 à 50 °C. Les capteurs actuels sont si performants que l’on obtient des résultats même sans ce refroidissement. Dans la mesure où l’instrument se positionne haut de gamme, il serait logique qu’il bénéficie d’un tel système. D’autant qu’il compte déjà d’autres raffinements appréciables comme un rotateur de champ et un astucieux dispositif chauffant antibuée.

Nos conclusions

À l’issue de ce test, la promesse initiale de Vaonis est tenue. Le Stellina met vraiment l’astrophotographie à la portée du néophyte. Des imperfections demeurent. Heureusement, la majorité d’entre elles sont d’ordre logiciel, et Vaonis travaille sur des mises à jour. Le reproche du prix souvent fait à cet instrument nous semble peu justifié dans la mesure où il est assemblé en France, mais surtout au vu de tous les développements réalisés pour aboutir à un système si autonome. Toutefois, à ce tarif, il serait judicieux d’avoir un capteur refroidi et plus haut de gamme (comme le IMX183). Par ailleurs, mettre le coûteux trépied en option rendrait le Stellina plus accessible.

Son prix cible néanmoins une clientèle élitiste au niveau des particuliers. En revanche, il est à la portée des clubs. Or c’est précisément dans ce cadre que le Stellina semble le plus intéressant. Il est possible d’y connecter simultanément autant de smartphones que l’on veut, pour une observation publique par exemple. Par ailleurs, un tel outil permet à un enfant de faire sa première photo. S’il se pique au jeu, il aura tout le temps d’aller vers des systèmes de prise de vue plus complexes ensuite.

 

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