CRÉER UNE IMAGE DE LUMINANCE SYNTHÉTIQUE

Les amateurs de la technique LRVB d’acquisition des images du ciel profond connaissent l’importance de l’image de Luminance dans la résolution d’une image astronomique. En effet, l’image couleur RVB à un plus faible niveau Signal / Bruit (S/B) que l’image de Luminance avec filtre clair. Cela signifie que l’écart entre le signal (la résolution de l’image) et le bruit de fond est plus faible, limitant ainsi les traitements pour résoudre l’image. L’image de Luminance a un niveau de S/B plus élevé bénéficiant ainsi d’un écart plus important entre la résolution de l’image et le bruit de fond. Le traitement de l’image de Luminance fournira plus de détails et de profondeur dans la résolution de l’image que l’image RVB.

L’image de Luminance peut provenir de différentes sources. Elle peut provenir d’une image de Luminance prise avec un filtre Hydrogène – alpha (HaRVB). On peut créer l’image de Luminance à partir d’une couche de couleur. Une couche de couleur peut avoir un ratio S/B plus élevé que les deux autres couches de couleur. Par exemple si l’objet que l’on photographie a une dominante de couleur dans le rouge, la couche Rouge fournira plus de détails sur l’objet que les deux autres couches de couleur. On peut aussi combiner deux couches de couleurs pour créer l’image de Luminance. C’est en examinant individuellement chaque couche de couleur que l’on déterminera le meilleur mixage de couche à utiliser pour créer l’image de Luminance Synthétique qui fournira le meilleur rapport S/B, tout en conservant tous les détails et nuances de l’objet du ciel profond.

Les traitements que je décrirai s’adressent surtout à ceux qui utilisent une caméra CCD couleur ou un appareil photo numérique (APN). En utilisant l’image de Luminance Synthétique, il est possible de développer (stetching) encore plus l’image du ciel profond. En effet, si on développe trop l’image couleur RVB, dû à son plus faible niveau de S/B, il apparaîtra beaucoup de grains (bruit de fond) en couleurs disgracieuses, ce qui limite le traitement. En développant encore plus l’image de Luminance Synthétique, il sera possible de révéler plus de détails sur l’objet et d’améliorer la résolution d’ensemble de l’image tout en conservant le bruit de fond à un niveau bas, car l’image de luminance synthétique à un niveau S/B plus élevé. Après le traitement de l’image de Luminance Synthétique, on la superpose à l’image RVB. On obtiendra ainsi une image couleur avec plus de détails et de profondeur. Les traitements s’inspirent de la technique LRVB décrite dans ce site. Pour mieux comprendre les traitements qui vont suivre, je vous invite donc à lire la section portant sur cette technique.

Il est conseillé d’utiliser le format d’image TIF 16 bits (65 536 nuances possibles par couche de couleur) pour conserver le maximum de nuances dans l’image traitée. L’image de Luminance est créée à partir de l’étape #5 du traitement des images.

Créer une image de Luminance Synthétique en utilisant une couche ou un mélange de couches de couleur

  1. Ouvrir l’image RVB à convertir en image de Luminance dans Photoshop.  Il est conseillé d’utiliser l’image RVB traitée en utilisant la section Traitement des images de ce site.  Ne pas trop pousser les traitements sur l’image RVB pour ne pas amplifier excessivement le bruit de fond sur l’image RVB.  Il faut se souvenir que l’image RVB à un plus faible niveau de S/B qu’une image de luminance, limitant ainsi les traitements pour résoudre l’image.
  2. Ouvrir la fenêtre des Couches (Channels) en sélectionnant les menus  Fenêtres | Couches (Window | Channels).
  3. Examiner individuellement chaque couche en fermant  les icônes représentant un œil pour laisser l’œil ouvert  sur une seule couche de couleur.  Vous verrez qu’une ou deux couches offre(nt) plus de détails sur l’objet.  Si votre objet est surtout dans les teintes de rouges, vous constaterez que les couches Verte et Bleu sont très bruités avec peut de détails et donc inutilisable pour produire une image de Luminance de qualité.  Si par exemple vous constatez que la couche Rouge et Bleue offrent beaucoup de détails sur l’objet, il faut retenir ces 2 couches pour créer l’image de Luminance car les détails révélés sur la couche Rouge seront un peut différents que ceux révélés sur la couche Bleue.  La raison est que chaque couche révèle des détails sur les parties de l’objet représentant sa couleur.  Pour les nébuleuses, il est rare que les 3 couches de couleur offrent chacune beaucoup de détails sur l’objet. Il y aura la plupart du temps au moins une couche de couleur qui sera très bruitée avec peut de détails (S/B faible).
  4. Cliquer sur l’onglet Calques (Layers) à gauche de l’onglet Couches.
  5. Sélectionner (cliquer dessus) le calque qui est au dessus de tous les autres.  Si vous avez un seul calque, cliquer dessus.
  6. Fusionner tous les calques antérieurs en appuyant simultanément sur les touches Shift + Ctrl + Alt + N + E et renommer ce calque CUM (pour cumulatif des calques antérieurs).  Pour renommer un calque double cliquer sur son nom et taper le nouveau nom.  Le calque CUM se trouve donc au dessus de tous les autres et c’est le calque actif (cliquer dessus pour le rendre actif dans le cas contraire).
  7. Cliquer sur l’icône Créer un calque de remplissage Créer un calque de remplissage (au bas de la fenêtre Calques) et sélectionner Mélangeur de couches (Channel Mixer).
  8. Supposons que les couches Rouge et Verte sont retenues pour créer l’image de Luminance.  Compléter l’information comme suit :
  10. Le total doit toujours être +100%.  Si on choisit une seule couche de couleur, par exemple le rouge, on inscrit +100% pour la couche rouge et 0% pour les 2 autres.  Si on choisit 2 couches, on inscrit +50% pour chacune d’elle.  Dans cet exemple on a inscrit +50% pour la couche Rouge et Verte car ce sont ces 2 couches de couleur qui ont été choisie pour produire l’image de Luminance dans l’exemple.  Donc la couche Bleu (0%) ne sera pas utilisée pour produire l’image de Luminance.  Il est a noté que l’image de Luminance sera dans les tons de gris (noir et blanc) car la Couche de sortie sélectionnée est gris et Monochrome est coché.  L’image de Luminance doit toujours être dans les tons de gris.

Voici les traitements les plus fréquents que j’apporte sur l’image de Luminance :

  • Les courbes (Curves).  Utiliser les courbes pour révéler toutes les nuances de l’objet sans trop augmenter le bruit (voir le traitement #3 du Traitement des images pour plus de détails sur l’utilisation des courbes).  J’utilise souvent, lors du dernier traitement sur les courbes, une courbe légèrement en forme de S pour augmenter le contraste de l’image.
  • Local Contrast Enhancement (Astronomy tools).  La plupart de temps ce script révèle de belles nuances dans l’objet.
  • Deep Space Noise Reduction (script Astronomy Tools).  À utiliser au besoin pour enlever du bruit sur le fond du ciel (voir le traitement #7).  Si l’objet que l’on a photographié est bruité (comme l’objet B33 – La Nébuleuse Tête de Cheval qui est une nébuleuse sombre), on peut utiliser plutôt le script Space Noice Reduction qui enlèvera du bruit sur l’ensemble de l’image.

Sauvegarder l’image de Luminance en lui donnant comme nom Luminance par exemple.

Assemblage de l’image de Luminance avec l’image couleur RVB

Cliquez ici pour une vidéo de formation (durée 13:27 minutes).

Cette étape décrira la procédure pour assembler toutes images de Luminance (avec filtre clair, H-Alpha ou autres) incluant l’image de Luminance Synthétique, crée à l’étape précédente, avec l’image couleur RVB.

  1. Ouvrir l’image RVB dans Photoshop.
  2. Ouvrir la fenêtre des Calques en sélectionnant Fenêtre | Calques (Window | Layers).
  3. Dans l’onglet Calques rendre le calque qui est au dessus de tous les autres actif en cliquant dessus.
  4. Fusionner tous les calques antérieurs en appuyant simultanément sur les touches Shift + Ctrl + Alt + N + E et renommer ce calque RVB qui représente l’image RVB. Pour renommer un calque double cliquer sur son nom et taper le nouveau nom. Le calque RVB se trouve donc au dessus de tous les autres et c’est le calque actif (cliquer dessus pour le rendre actif dans le cas contraire).
  5. Ouvrir l’image de Luminance dans Photoshop.
  6. L’image de Luminance étant active, nous allons Copier – Coller  l’image de Luminance dans l’image RVB.  Sélection | Tout sélectionner (Select | All) et ensuite Édition | Copier (Edit | Copy).
  7. Cliquer sur l’image RVB pour la rendre active.
  8. Édition | Coller (Edit | Paste).  Dans l’onglet Calques, l’image de Luminance apparaît au dessus du calque RVB et porte le nom de Calque 1. Renommer le Calque 1 pour Luminance.
  9. Cliquer sur le menu déroulant Mode de Fusion et sélectionner Luminosité (Luminosity). .  Laisser le champ Opacité à 100%. L’image de Luminance est maintenant assemblée avec l’image RVB. L’image que l’on voit à l’écran est maintenant en couleur. Mais la saturation des couleurs a diminué après l’avoir assemblé à l’image de luminance.
  10. Nous allons donc augmenter la saturation des couleurs de l’image. Cliquer sur le calque RVB pour le rendre actif.
  11. Cliquer sur l’icône Créer un calque de remplissage  (au bas de la fenêtre Calques) et sélectionner Teinte / Saturation (Hue / Saturation).
  12. Saisir la valeur 40 comme point de départ dans la barre de Saturation.  La valeur de Saturation des couleurs à saisir varie selon la saturation des couleurs de l’image RVB.  Une valeur entre 20 et 70 donne la plupart du temps de bons résultats.  Regarder le résultat sur l’image LRVB (en cliquant sur le calque Luminance).  En augmentant la saturation des couleurs, on a aussi augmenté le bruit de fond sur les couleurs de l’image.  Il faut se souvenir qu’une image RVB a un faible niveau de S/B.  Nous allons donc ajouter un flou à l’image couleur pour faire disparaître ces grains de couleur disgracieux qui apparaissent sur l’image LRVB.
  13. Renommer le calque Teinte / Saturation 1 pour Teinte / Saturation 40 pour se souvenir que nous avons augmenté la saturation des couleurs d’une valeur de 40.
  14. Rendre le calque Luminance inactif en fermant l’icône Oeil
  15. S’assurer que le calque Teinte / Saturation 40 est actif en cliquant dessus.
  16. Appuyer simultanément sur les touches Shift + Ctrl + Alt + N + E. Renommer le calque créé CUM pour Cumulatif de tous les calques antérieurs.
  17. Le calque CUM est donc en dessous du calque Luminance. Rendre la calque Luminance actif en réactivant l’icône Oeil  et s’assurer que le calque CUM est actif en cliquant dessus.
  18. Sélectionner Filtre | Atténuation | Flou Gaussien (Filter | Blur | Gaussian Blur) et saisir 1 pixel dans le champ Rayon (Radius).  S’il reste du bruit de fond dans l’image augmenter le Rayon de 1 pixel à la foi jusqu’à la disparition du bruit de fond. La plupart du temps, une valeur entre 3 et 10 pixels est suffisante pour le faire disparaître. Avec cette technique, on peut aussi faire disparaître d’autres défauts dans l’image RVB tel que des halos de couleurs disgracieuses autour des étoiles.
  19. Supposons que la valeur du Rayon saisi est 5 pixels.  Renommer le calque CUM pour CUM; FG 5 pixels pour se souvenir que nous avons ajouté un flou gaussien de 5 pixels.
  20. Si l’image LRVB n’est pas satisfaisante (elle reste trop bruitée ou la saturation des couleurs n’est pas à votre satisfaction), répéter les processus 10 à 19 jusqu’à pleine satisfaction.
  21. Pour terminer il est souvent intéressant de créer une légère courbe en S pour augmenter le contraste de l’image LRVB. Cliquer sur l’icône Créer un calque de remplissage   (au bas de la fenêtre Calques) et sélectionner Courbes (Curves). S’inspirer de l’exemple suivant pour créer la courbe :

Attention de conserver les valeurs du fond du ciel entre 25 et 30 et les valeurs des étoiles les plus brillantes à une valeur près de 245 (0 étant le noir pur et 255 le blanc pur, ce qu’il faut éviter).

En résumé et en comparaison avec la technique LRVB voici les traitements que nous avons fait pour réaliser une image LRVB en utilisant une image de Luminance Synthétique :

  • Pour créer une image de Luminance Synthétique de qualité, nous avons utilisé une ou deux couches de couleur de l’image RVB dans le but d’avoir le meilleur ratio S/B possible pour l’image de Luminance et ainsi se rapprocher d’une image de Luminance prise avec une caméra monochrome sans filtre de couleur.
  • C’est l’image de Luminance qui présente tous les détails de l’image, l’image RVB sert uniquement à ajouter les couleurs à l’image, il n’est pas nécessaire qu’elle soit aussi résolue et aussi nette que l’image de Luminance.

Pour terminer voici deux exemples d’images réalisés en utilisant une image de Luminance Synthétique.

M101 – Image RVB M101 – Image Ls(RVB)
B33 – Image RVB B33 – Image Ls(RVB)

Les images de gauche présentent les images RVB traitées du mieux possible avant qu’il n’apparaisse trop de bruit de fond. Les images de droite présentent les images LRVB réalisées en utilisant une image de Luminance Synthétique. Les différences sont vraiment impressionnantes.

Voici une image plus récente en utilisant la même technique :

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est ic434-rvb.jpg.L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est ic434_pol.jpg.
IC434 – Image RVBIC434 – Image Ls(RVB) Cliquer sur l’image pour l’agrandir

L’image a été réalisée avec une caméra couleur et le filtre IDAS LPS v4 (Narrow Band for Nebula). Création d’une image de luminance synthétique en utilisant la couche rouge. L’image devient donc :
HAs(Ha-OIII-H_Beta)
HAs : Luminance synthétique en Ha en utilisant la couche rouge.

Richard Beauregard
Le Ciel Astro – CCD

Révisé le 2021/02/28