Vérifier ce que la scène affirme.

Le ciel

Soleil, Lune et sa phase, planètes et étoiles sont placés par éphémérides pour cet instant, cette latitude et cette longitude. Rien n'est une image de ciel : pointez n'importe quoi et cela se nomme — « Vénus, mag −4, 8° au-dessus de l'horizon ».

Ce qui en est dessiné s'arrête à la magnitude 6,5, et ce nombre est un fait sur le observateur, pas sur le ciel : c'est la magnitude qu'atteint un œil humain accoutumé à l'obscurité. Placez autre chose devant la même nuit et le seuil suit — voir l'instrument.

Le catalogue suit ce même seuil. Un ciel vu à l'œil nu coûte 400 ko, jusqu'à la magnitude 7,5 ; 57 688 étoiles de plus, jusqu'à la magnitude 9, ne sont chargées que par un enregistrement dont les optiques vont jusque-là. Au-delà de la magnitude 9, c'est la donnée qui s'arrête, et l'outil signale la limite plutôt que de dessiner un ciel plus vide que ne l'était la photographie.

Le catalogue est écrit pour l'an 2000, et l'axe autour duquel tourne le ciel s'est déplacé depuis. Chaque étoile est ramenée à la date de l'observation : un degré en 1918, quatorze en 1006, soit la différence entre deux constellations.

La Voie lactée et la lumière zodiacale sont intégrées le long de la ligne de visée plutôt que plaquées en texture — c'est pourquoi elles bougent correctement avec la saison, l'heure et la latitude de l'observateur, au lieu d'être au bon endroit une fois pour toutes.

La lumière du ciel

Le ciel lui-même n'est pas un dégradé de couleurs. La lumière du Soleil et de la Lune est suivie à travers une atmosphère sphérique, à quinze longueurs d'onde couvrant ce que voit un œil, comme elle atteint réellement un observateur : diffusée une fois par l'air en chemin, puis encore et encore, atténuée par ce qui se trouve devant. Trois choses composent cet air. Les molécules de l'air lui-même, qui diffusent bien plus le bleu que le rouge et font le ciel bleu. La brume, qui blanchit l'horizon et met une auréole claire autour du Soleil, et qui est plus épaisse par temps humide que par temps sec : sa quantité suit l'humidité relative du relevé météo. Et la couche d'ozone, qui absorbe un peu d'orange, invisible à midi et seule raison pour laquelle un zénith crépusculaire est d'un bleu profond plutôt que d'un jaune grisâtre.

Tout ce que fait un ciel clair en découle sans être peint : le rougeoiement et la bande plus claire le long de l'horizon au coucher, l'ombre de la Terre qui monte à l'opposé du Soleil avec la bande rose au-dessus, le crépuscule qui s'assombrit d'abord à l'est, le bleu plus profond vu d'avion, l'air plus mince au-dessus d'un site en altitude, et le ciel de clair de lune, qui est la même diffusion d'une source bien plus faible. La lueur propre de la haute atmosphère reste le plancher de toute nuit sans Lune, plus claire près de l'horizon, là où une ligne de visée traverse davantage de sa couche.

Le modèle est vérifié plutôt que cru. Un lent calcul de Monte Carlo de la même atmosphère, sans autre approximation que le bruit, place le ciel dessiné par la scène à un quart de magnitude et un centième de couleur près, d'un midi brumeux à un Soleil seize degrés sous l'horizon, depuis le sol comme depuis un avion. Un endroit est connu pour être trop sombre, de deux tiers de magnitude : l'ombre de la Terre, bas dans le ciel, pendant le crépuscule nautique. Et le zénith rejoint à une demi-magnitude près la photométrie du crépuscule mesurée à l'observatoire de Paranal, sans jamais avoir été ajusté dessus.

Ce qui arrive à l'écran est ce qu'en fait un œil adapté à ce ciel : pour un observateur qui s'y tient, un ciel nocturne n'est pas dix millions de fois plus sombre qu'un ciel de jour, et la couleur cède la place à un gris-bleu sombre à mesure que les bâtonnets prennent le relais des cônes. Un appareil photo ne fait rien de tout cela : un enregistrement fait à travers lui garde le bleu que montre vraiment une pose longue. La luminosité donnée à un jour et à une nuit sans Lune sont les deux choix de cette chaîne, et ils sont dits comme tels.

Ce qu'il ne fait pas : pas de pollution lumineuse, pas de brume volcanique, pas de réfraction du Soleil sous l'horizon, et les nuages sont dessinés à part au lieu d'assombrir la lumière du ciel autour d'eux. La quantité de brume qu'une ville mettait dans l'air ne peut pas se lire dans un relevé de 1948 ; seul son gonflement par l'humidité est modélisé. Les sources, et les choix faits pour chacune, sont listés sous l'air.

Ce qu'il y avait d'autre là-haut

Chacun de ces éléments est une explication candidate, donc chacun doit répondre à la même question avant d'être dessiné : pouvait-il être visible de là, à ce moment-là ?

Les comètes apparaissent à leur apparition propre et nulle part ailleurs. Le catalogue est engendré depuis JPL Horizons et l'orbite est propagée : une comète est à cette date, ou elle n'y est pas.

Les novae et supernovae ne brillent que les nuits que couvre leur courbe de lumière relevée, et jamais en dehors : avant le premier relevé, l'étoile montait peut-être déjà, et personne ne peut dire à quel éclat. Trente-trois éruptions ont atteint l'œil nu, de la supernova de 1006 à RS Ophiuchi en 2021. Leur éclat est mesuré par l'AAVSO pour toutes les novae jusqu'en 2006, reconstitué d'après les comparaisons de Tycho et de Kepler eux-mêmes pour 1572 et 1604, et tenu à quelques dates des chroniques pour 1054 et 1181 ; chacune dit ce qu'il en est.

Les éclipses ne sont jamais déclarées. À chaque instant, les positions du Soleil et de la Lune vues de la place même de l'observateur, parallaxe comprise, disent quelle part du disque solaire la Lune recouvre ; la scène dessine ce croissant, le jour qu'il laisse, la couronne quand il ne reste rien, et les étoiles et planètes que le ciel plus sombre permet alors, et pendant la seconde ou deux qui entourent la totalité les grains de lumière que laisse passer le relief même de la Lune (la carte LOLA de la NASA, avec la libration du jour), et l'anneau orangé de tout l'horizon, celui de l'air resté éclairé au-delà de l'ombre de la Lune. C'est ce qui rend le 11 août 1999 total à Reims et seulement à 99 % à Paris. À l'œil nu, un Soleil en croissant reste éblouissant : sa forme ne se voit qu'à travers un filtre, comme pour quiconque regarde.

La Lune est dessinée à la taille qu'elle a ce jour-là : son orbite est une ellipse, son disque fait donc 0,56° au périgée et 0,49° à l'apogée, les 14 % dont est faite une « super-lune ». Elle n'est pas plus grosse à l'horizon, où elle est même un peu plus loin : cette impression est une illusion de l'esprit, qu'un appareil photo ne partage pas, et la scène ne la copie pas. Ce qui est vrai d'une Lune basse, c'est sa couleur, qui est celle de l'air : le long trajet lui retire le bleu. C'est tout ce qu'il y a dans la « lune rousse » du folklore, la pleine Lune de la lunaison qui suit Pâques, basse parce que le Soleil qui lui fait face est déjà haut.

Les pluies de météores ont leur radiant et leur taux horaire pour cette nuit-là, au-dessus du fond sporadique qui, lui, ne s'arrête jamais.

Les bolides enregistrés sont des événements, pas des taux : depuis décembre 2018, les caméras du Global Meteor Network triangulent où chaque bolide brillant a commencé et fini et quel éclat il a atteint, et un enregistrement de cette date dessine chacun de ceux qui ont brûlé pendant qu'il dure, depuis la place de l'observateur, aussi brillant que sa distance le permet.

Les satellites reçoivent la question la plus difficile, car être éclairé n'est pas être vu : l'ombre de la Terre est calculée pour la date et l'heure afin de dire si l'un d'eux pouvait seulement recevoir le Soleil, et le nombre d'objets en orbite à cette date-là est connu, et il est indiqué. Depuis février 2021, l'outil va plus loin : les éléments orbitaux sauvegardés une ou deux fois par jour par Laurent Chabin (SCEAU) donnent le vrai passage de chaque satellite, éclairé à travers l'ombre de la Terre et aussi brillant qu'on l'a mesuré, trains de Starlink compris. Avant cette date, aucun passage individuel n'est tracé, faute de pouvoir l'être honnêtement.

Les rentrées atmosphériques sont posées par une interprétation, pas trouvées : un satellite ou un étage de fusée se désagrégeant en morceaux qui brûlent, sur un chemin que quelqu'un a établi (les éléments orbitaux sont faux de plusieurs minutes sur la dernière orbite). La rentrée est placée sur la Terre, entre 70 et 100 km d'altitude, et vue à travers la courbure de la Terre depuis l'endroit où se tenait l'observateur, chaque morceau aussi brillant que sa distance le permet, avec sa traînée le long de son propre chemin, jusqu'à ce qu'il ait brûlé. Elle brille de son propre échauffement : l'ombre de la Terre ne l'éteint pas. Les rentrées qui ont pu être dans un ciel sont énoncées depuis le registre (CORDS depuis 2000, les jours de rentrée du catalogue des satellites depuis 1957), chacune avec sa précision : une observation au registre assez proche dans le temps et l'espace, une prévision dont la fenêtre rencontre l'observation, ou un simple jour. Une orbite qui ne passe jamais en vue de la latitude de l'observateur n'est jamais listée.

La glace et l'eau

Halos à 22° et 46°, parhélies, cercle parhélique, arcs tangents, circumzénithal et circumhorizontal : pas un de ces angles n'est stocké. Chacun est dérivé de l'indice de réfraction de la glace et de la géométrie du cristal, ce qui fait que tout le cortège bouge ensemble et reste cohérent avec la hauteur du Soleil.

Arcs-en-ciel et arcs lunaires sont tracés dans une goutte sphérique pour la même raison : l'ordre des couleurs, la bande sombre entre les deux arcs et la clarté à l'intérieur du premier sortent du tracé au lieu d'y être ajoutés.

La météo de ce jour-là

Couverture nuageuse, base des nuages, pluie, neige, grêle, orages et leur tonnerre, vent sont lus dans ERA5, la réanalyse de l'ECMWF : horaire, mondiale, depuis 1940 (pour les cinq derniers jours, qu'elle n'a pas rattrapés, l'analyse du modèle de prévision). Ils sont keyframés le long de l'observation, si bien qu'un ciel qui s'est dégagé pendant ces quatre minutes se dégage aussi dans la reconstitution.

Un relevé dit quelle part du ciel chaque couche couvrait, jamais où : la disposition des nuages est celle de la reconstitution. Elle dérive au fil de la journée avec le vent du relevé et diffère d'un jour à l'autre, si bien qu'en faisant défiler les heures on voit des nuages bouger et changer, mais ce n'est pas une image des nuages qui étaient là.

Les nuages atténuent chaque astre au lieu de simplement le couvrir, et c'est ce qui fait qu'une Lune derrière un voile se lit comme une Lune derrière un voile.

La requête exacte est conservée dans l'enregistrement. C'est la partie qui compte : l'affirmation reste vérifiable des décennies plus tard, par quelqu'un qui ne fait pas confiance à cet outil.

Le sol

Relief réel et imagerie aérienne sont chargés autour de l'observateur, avec le décor qui s'est interposé : bâtiments, arbres, lampadaires, véhicules, vitrages et autres observateurs — avec leurs feux, leurs cadences de clignotement et leurs trajectoires.

À quelle hauteur l'observateur se tenait se relève d'où il se tenait. Le sol sous ces coordonnées vient d'un modèle d'élévation réel, si bien que l'altitude du formulaire est une altitude au-dessus du niveau de la mer dont le plancher est le sol lui-même : on ne peut placer personne dessous. Et ce n'est pas un détail — à 1500 m, l'horizon est réellement 1,2° plus bas qu'au niveau de la mer, ce qui suffit à décider si quelque chose était au-dessus de lui.

L'instrument

Un œil n'est pas un objectif. À l'œil nu, un angle reste un angle ; un appareil le projette en f·tan θ, avec un capteur, une focale, un diaphragme et une pose qui trace les filés d'étoiles et ponctue un feu clignotant. Changez d'appareil et toute l'image change — la même observation à travers trois d'entre eux.

Seuls les réglages que cet appareil pouvait réellement avoir sont proposés : un Instamatic avait un diaphragme et une vitesse, donc il n'y a rien à choisir, et un appareil qui n'existait pas encore est signalé face à la date de l'observation.

Et c'est l'instrument qui décide de ce qui pouvait être enregistré. Ce même Instamatic s'arrête à la magnitude 4,2 — deux de moins que l'observateur qui le tient, ce qui est la moitié de la raison pour laquelle tant de récits de « ciel plein d'étoiles » s'accompagnent d'une photographie noire et vide. Un 50 mm à f/2 pendant vingt secondes atteint 9,7, trois magnitudes au-delà de cet observateur. Diaphragme, pose et focale en décident, face à la clarté du ciel lui-même.

Allonger la pose cesse d'aider dès que le ciel a glissé plus loin que ce que l'objectif sait séparer : une heure sur trépied ne va pas plus loin que cinq secondes, elle fait seulement des filés plus longs.

On peut aussi tenir quelque chose devant l'instrument. Un filtre solaire — lunettes d'éclipse, ou film posé sur un objectif — réduit tout d'un facteur 100 000 : le ciel devient noir, aucune étoile n'est dessinée, et il ne reste que le Soleil, ce qui est la seule façon de voir la forme d'un Soleil en partie éclipsé (les phases partielles de 1999, à travers l'un d'eux). Il ne change aucun angle, seulement la lumière, et se met et s'ôte le long de l'enregistrement : les lunettes s'ôtent pour la totalité.

Une photo des lieux

Tout ce qui précède est calculé, et un lecteur devant le résultat n'a aucun moyen de distinguer une reconstitution fidèle d'une reconstitution vraisemblable. Une photo du même endroit, si. Un enregistrement peut porter des photos des lieux — celle de l'observateur, celle d'un enquêteur, la page d'une revue, une capture de rue — chacune posée sur le rendu à une opacité que le lecteur fait glisser entre tout photo et tout rendu, le phénomène dessiné par-dessus. Chaque arbre que le relief à trente mètres avait lissé, chaque crête, la vraie haie, ne font plus qu'une image avec la reconstitution. Cussac porte la première : la vue de 1968 depuis le lieu, avec la sphère et son envol dessinés à la main. Avec plusieurs photos, le bouton ouvre au-dessus de lui une liste où chacune se montre, se cache et s'estompe pour elle seule : McMinnville pose deux clichés sur la même scène.

Une photo est un champ de directions depuis un point, et se recale comme tel : cap, assiette, roulis et champ de l'objectif, des angles et rien d'autre. Elle se tient dans la scène en trois dimensions comme un panneau plan à ce champ — ce qu'un objectif produit — et se rend à travers ce que l'instrument déclare, donc la même photo est juste sous la vue équidistante d'un œil et sous la vue rectilinéaire d'un 50 mm, et reste en place quand le lecteur tourne. Rien dans la scène ne la cache et elle ne cache rien.

Le recalage est une mesure, pas une impression. Nommez un repère sur la photo et le même dans le rendu — un clocher, le bout d'une haie, l'horizon sous un arbre — et deux repères tournent la photo pour les faire coïncider ; trois ou plus ajustent aussi son champ. L'écart résiduel dit si elle tient, repère par repère, en vert, orange ou rouge : un repère qui ne descend pas sous un degré vous dit que la photo n'a pas été prise de ce point, ou que le relief est faux là. Et une photo qui tient rend le cap que l'observateur avait réellement — adopté dans sa pose avec sa provenance écrite, là où un cap saisi n'était que sa parole. Les photos de rue prises à proximité (Panoramax, imagerie ouverte) arrivent déjà recalées en cap, un tour complet arrivant comme panorama.

Chaque source est nommée là où sa donnée est rapportée, avec l'attribution qu'exige sa licence — et peut être remplacée par une autre. Le sélecteur est le crédit. Ce qui manque encore, et ce que chaque élément attend, est sur la page des futures évolutions.