L'OBJECTIVITE DANS LE TRAITEMENT DES IMAGES PLANETAIRES Christophe Pellier Rencontres du ciel et de l'espace 2016

UN TRAITEMENT OBJECTIF ? Les meilleures images prises par les meilleurs observateurs se ressemblent énormément. Il y a donc un "rendu" des détails sur lequel les amateurs expérimentés semblent s'accorder. Est-il possible d'expliquer objectivement pourquoi ces images sont correctement traitées ? (et d'autres non !) Christophe Pellier

UN TRAITEMENT OBJECTIF ? LE CHAMP DE L'EXPOSE 1) Des règles pour un traitement "naturel" : on exclue ici les traitements dont le contraste est volontairement exagéré ► Vaut pour les images "de tous les jours" 2) Pas d'examen de l'objectivité des couleurs. Uniquement le traitement des détails. ► S'intéresser aux détails des disques planétaires à l'échelle du pouvoir séparateur Christophe Pellier

LES EFFETS DE LA DIFFRACTION SUR LES DETAILS L'aspect d'une source ponctuelle, telle une étoile, au foyer d'un télescope, est bien connu : un minuscule disque dont le diamètre n'est pas nul, mais est égal au pouvoir séparateur de l'instrument. La diffraction crée des cercles lumineux concentriques autour du disque central, de moins en moins lumineux à mesure qu'on s'en éloigne. Une image planétaire est composée d'une infinité de figures de diffraction telle que celle-ci... Christophe Pellier

LES EFFETS DE LA DIFFRACTION SUR LES DETAILS Il faut faire la différence entre la résolution et la détection des détails. Résolution : le détail est visible dans sa forme et sa taille angulaire réelle Détection : le détail est visible mais sa taille angulaire apparente est supérieure à sa taille angulaire réelle. Son contraste est diminué. Christophe Pellier

LES EFFETS DE LA DIFFRACTION SUR LES DETAILS Comparaison entre deux images prises avec le même filtre, et au même moment, mais avec deux instruments de puissance différente, 350 et 250 mm. Les détails détectés, mais non résolus, avec le 250, sont systématiquement plus gros, et moins contrastés, qu'avec le 350. Images Jean-Jacques Poupeau, Christophe Pellier. Christophe Pellier

Deux traitements de la même image... Lequel serait objectif et pourquoi ? Christophe Pellier

Règle n°1 : A l'échelle du pouvoir séparateur, les contours des détails ne peuvent pas être nets Comparaison entre deux traitements différents de la même image, le premier par ondelettes, le deuxième par Vancittert. Avec le Vancittert, les petits détails sont beaucoup trop nets. Note : ce cas de figure n'est pas l'apparition d'artefacts! Image avec filtre de luminance, C.Pellier. Christophe Pellier

Règle n°2 : La limite du renforcement du contraste est représentée par la saturation Le niveau de contraste des détails des disques planétaires est toujours faible. Il n'existe aucun détail qui soit complètement blanc ou complètement noir (sauf exceptions listées : ombre des satellites, divisions des anneaux de Saturne...). La limite objective du renforcement du contraste des détails (par ondelettes) est atteinte lorsque les détails les plus naturellement contrastés approchent le blanc ou le noir. Ce niveau est en-deçà de celui qui provoque l'apparition d'artefacts de rebond. Christophe Pellier

Il existe donc quatre niveaux de renforcement du contraste : Règle n°2 : La limite du renforcement du contraste est représentée par la saturation Il existe donc quatre niveaux de renforcement du contraste : 1/ Sous-traitement : niveau trop faible, tous les détails ne sont pas visibles 2/ Traitement objectif : tous les détails sont visibles, aucun n'est saturé 3/ Sur-contraste : certains détails atteignent la saturation 4/ Sur-traitement : apparitions d'artefacts de rebond. La taille apparente des détails les plus contrastés augmente (les pixels saturés "débordent" sur les pixels adjacents) ► Notion de sur-contraste : réponse objective à la question : "jusqu'où pousser les curseurs des ondelettes ?" Christophe Pellier

Règle n°3 : Les traitements appliqués doivent conserver les contours des détails Exemple d'un filtre inadapté tiré d'un logiciel de retouches photos. D'où vient l'impression de gouache ? Christophe Pellier

Règle n°3 : Les traitements appliqués doivent conserver les contours des détails Le filtre adoucit le bruit en suivant les contours de contraste... mais sans faire la différence entre bruit et vrais détails. Par ailleurs les contours sont trop nets (non respect règle n°1) Christophe Pellier

Règle n°3 : Les traitements appliqués doivent conserver les contours des détails Correction du bruit par flou gaussien. Ce filtre respecte le contour de détails. Il se paye cependant toujours par une diminution du contraste. Limite à ne pas dépasser : toujours conserver un niveau de bruit résiduel, sans quoi la résolution elle-même sera affectée. Christophe Pellier

Vérification : la preuve par Hubble Comparaison avec une image du HST par définition „parfaite“ au moins dans le sens où cette image de référence ne connaît aucune transformation par traitement informatique des détails. 24 janvier 2015 – Filtre F502N 25 janvier 2015 – Filtre Vert Christophe Pellier

Vérification : la preuve par Hubble Comparaison avec une image du HST par définition „parfaite“ au moins dans le sens où cette image de référence ne connaît aucune transformation par traitement informatique des détails. Christophe Pellier

Les opérations qui n'affectent pas l'objectivité 1) Effectuer des agrandissements (limite : attention à la réduction du bruit) Christophe Pellier

Les opérations qui n'affectent pas l'objectivité 2) Choisir différents niveaux de renforcement dans l'intervalle entre traitement minimal (2) et sur-contraste (3) Christophe Pellier