« Pas à pas » pour Iris
Une méthode de traitement des images du ciel profond faites avec un « APN » (appareil photo numérique)
Ce "pas à pas" est à destination de tous les débutants qui souhaitent obtenir rapidement « un » moyen, « une » méthode (il en existe évidemment plusieurs et ces quelques lignes n'utilisent qu'une fraction des possibilités de ce logiciel) d'un traitement possible, décrit "pas à pas", des images du ciel profond à l'aide du fameux logiciel de Christian BUIL, "IRIS". Si j’ai souhaité consacrer quelques lignes à cette démarche, c’est que ce logiciel, impressionnant par ses possibilités, n’a d’égal que son abord plutôt « délicat » pour les néophytes. Ce mémento n’a pas la prétention, bien sûr, de remplacer la documentation de son auteur et encore moins ses « leçons » qu’il a mises en ligne. Je vous en conseille vivement la lecture.
Iris est un logiciel de traitement d’une grande puissance mais relativement difficile à aborder. Il faut une bonne dose de volonté et de persévérance. Il n’est pas vraiment intuitif et ne permet pas aisément les manipulations que l’on serait en droit d’attendre… aisées. Par exemple il n’y a pas vraiment un traitement automatique, ou une simple fonction d’annulation (il y en a une, mais elle n’est pas souvent valide…), comme sur d’autres logiciels…payants. Tout ce fait donc « manuellement ». Mais on s’adapte à ses défauts tant il répond parfaitement aux traitements de nos images. Je me suis donc décidé à écrire « pas à pas », une possibilité d’utilisation de ce logiciel à l’intention du débutant; je dis une, car d’autres chemins sont évidemment possibles. Il faut donc voir ce trajet comme un guide qui vous permettra d’aborder le traitement de vos images, puis lorsque vous serez familiarisé avec ce logiciel, vous expérimenterez d’autres chemins… Cependant, les chapitres I à III décrivent un processus de décodage et de traitement à faire obligatoirement. Il est écrit sur le site d’Iris mais de manière différente. Seul le chapitre IV vous propose « une » méthode d’améliorer le résultat de vos images.
Ce « tutoriel » pourra sembler (ou être) fastidieux. Trop long à lire, trop de détails mais pas assez tout de même… Certes, mais j’ai surtout pensé à ceux qui n’ont jamais osé utiliser Iris (réputé trop abscons) ou qui se trouvent enlisés s’en vraiment trouver d’issue. Ce « pas à pas » n’a comme unique prétention que de venir en aide aux débutants, de proposer une trajectoire de travail et au final, une image lisible et exploitable, ce qui n’est pas toujours le cas…
J’ai omis volontairement beaucoup d’explications concernant les traitements (ce que cela fait ou pas ; qu’est-ce un dark à quoi cela sert-il etc…). En effet, cela aurait rallongé considérablement la lecture de ce document (déjà long).
Vous trouverez bien sûr toute l’information utile à l’utilisation d’Iris, sur le site de Christian BUIL. Je ne peux que vous en conseiller la lecture.
Si j’ai commis des erreurs dans le texte qui suit, je vous remercie de bien vouloir me les signaler.
Afin de pouvoir traiter vos images, vous devez avoir fait les acquisitions suivantes :
1_Une série d’images « offset » (une quinzaine), ce sont des poses très brève (1/4000sec env.) prises dans le noir total (ou avec le bouchon sur l’objectif) à la même sensibilité ISO que vos photographies proprement dîtes.
2_Une série d’images de « dark » (une quinzaine), ce sont des poses prises aussi dans le noir total (ou avec le bouchon sur l’objectif) mais dont la durée de pose et la sensibilité ISO est égale à celle que vous avez utilisée pour photographier votre galaxie, nébuleuse etc… Ces dark doivent être aussi fait à la même température (!) que vos photographies, c’est pourquoi, en général on les fait la même nuit. Si vous devez les faire à un autre moment, il faudra retrouver cette même température… Certains se font un « catalogue » de dark à différentes températures, pour être parés…
3_Une série d’images de « flat-field » (une quinzaine), photographies d’une surface blanche éclairée de manière homogène, le plus pratique est d’utiliser une boite à flat, car cette série de flat est à faire de préférence immédiatement après votre série de poses sans toucher à la mise au point ou à l’orientation de votre APN sur son porte oculaire. La durée de chaque pose doit être assez brève, mais suffisamment longue pour que le pic des hautes lumières corresponde environ au 2/3 de la distribution des tons (voir l’histogramme de votre appareil photo).
4_Et évidemment, une série de vos photos de l’objet (galaxie, nébuleuse etc…) que vous voulez traiter.
Les logiciels de traitements de photos astronomiques comme Iris, sont malheureusement développés pour l’environnement Microsoft Windows. Ceci n’est plus vraiment un handicap pour les utilisateurs d’ordinateurs Apple puisqu'ils ont maintenant la possibilité de faire fonctionner cet environnement sur leur machine Apple à processeurs Intel. Il faudra cependant payer quelques euros pour cela en achetant soit :
Ou
Il vous faudra ensuite télécharger « Iris » et éventuellement un logiciel de retouches photos comme Adobe Photoshop (très cher!) ou son équivalent gratuit « GIMP » et le plug-in lui aussi gratuit de l’ESA/ESO/NASA : « Photoshop Fits Liberator ».
Ensuite, installer le fichier « Colour_composite.atn » que vous trouverez dans le téléchargement précédent et le placer dans le dossier de Photoshop.
Nous pouvons maintenant commencer : Ouvrir le logiciel « Iris »
I_ Réglages préparatoires
(à ne faire normalement qu’une seule fois)
1_ Réglage principal
Allez dans, Menu « Fichier ->Réglages » : Une fenêtre s’ouvre.
2_ Réglage photo
Cliquez sur l’icône représentant un appareil photo (3ème icône en partant de la droite) :
II_ Traitements préparatoires :
Créer les « images maitres »
« d’offset », de « dark » et de « flat-field ».
Au final, vous aurez 3 fichiers maitres que vous pourrez nommer (par exemple) :
N.B : Si vous utilisez des prises de vues différentes, vous devez créer autant d’images maitres qu’il existe de différences ; ainsi, si vous faites des poses de 30 secondes puis 2 minutes puis 5 minutes ou si vous changez de valeur iso (poses à 400 iso mais aussi à 800 iso…), ou si vous changez d’objectif (de focale), vous devez avoir autant de fichiers maitres correspondant à ces différences. Ceci vous permettra d’avoir sous la main tous les fichiers maitres nécessaires au traitement de vos images.
1_ Création de l’image de « l’offset-maitre »
2_ Création de l’image d’un « dark-maitre »
Le cheminement est le même que précédemment :
Après le calcul, l’image de « dark-maitre » calculée se trouve à l’écran. Allez dans le menu « fichier -> sauver » et entrer le nom que vous souhaitez, par exemple : dark_400_5’_10°_mai
3_ Création de l’image de « flat-field-maitre »
Idem que précédemment :
Iris lance le calcul de l’image de « flat-field-maitre ». Après le calcul, l’image de « flat-field-maitre » se trouve à l’écran. Allez dans le menu « fichier -> sauver » et entrer le nom que vous souhaitez pour ce fichier, par exemple : flat_28_400_mai
4_ Trouver les pixels chauds dans l’image du « dark-maitre »
III_ Traitement des photographies
Nous abordons ici les étapes de traitement des photographies proprement dîtes.
1_ Décodage des fichiers RAW de vos images (Galaxie, nébuleuse…, prenons la nébuleuse d’Orion M42 pour l’exemple)
Comme nous l'avons déjà fait :
Vous pouvez aller dans votre répertoire (celui définit dans les « réglages préparatoires » 1-a), vous aurez dans ce dossier la liste des fichiers décodés et indexés : m42_400_5_1.pic, m42_400_5_2.pic, m42_400_5_3.pic, etc.)
2_ Prétraitement
La procédure dure… un certain temps (l’écran bouge beaucoup, ça clignote dans tous les sens… tout est normal ‘-)
(Vous pouvez aller dans votre répertoire (celui définit dans les « réglages préparatoires » 1-a), vous aurez dans ce dossier la liste des (8) fichiers CFA prétraités et indexés : m42_400_5_pr1.pic, m42_400_5_pr2.pic, m42_400_5_pr3.pic, etc…, m42_400_5_pr8.pic)
3_ Conversion des images CFA en couleur
Il faut maintenant convertir en couleur les fichiers qui viennent d’être prétraités. Pour cela, allez dans le menu « photo numérique -> Conversion d’une séquence CFA ».
(Vous pouvez aller dans votre répertoire (celui définit dans les « réglages préparatoires » 1-a), vous aurez dans ce dossier la liste des (8) fichiers CFA convertis en couleurs et indexés : m42_400_5_prcol1.pic, m42_400_5_prcol2.pic, m42_400_5_prcol3.pic, etc. m42_400_5_prcol8.pic)
4_ Registration des images (Voir aussi plus bas l’annexe « Alignements difficiles »)
Si vos images ne sont pas parfaitement superposables (alignement parfait des étoiles de chaque image), vous devez procéder à la registration qui supprimera tout décalage entre elles.
Pour contrôler cet état de superposition
1) ouvrir la première image, menu « fichier -> charger », sélectionnez l’image : m42_400_5_prcol1.pic
2) Allez dans le menu « visualisation -> animation »,
dans la fenêtre entrez :
Iris enchaine chaque image à l’écran, il vous est donc facile de contrôler l’état de superposition de vos images. Si l’image bouge par rapport à la précédente c’est qu’elles ne sont pas parfaitement alignées. Il faut y remédier :
Alignement des images
Une fois fait, afin de contrôler le bon alignement de vos images, vous pouvez répéter la procédure de contrôle de l’état de superposition (mais en indiquant le nouveau nom générique de vos images : m42_400_5_prcolreg). Si une image bouge par rapport aux autres c’est qu’elles ne sont toujours pas parfaitement alignées. Il faut de nouveau y remédier, mais en changeant de méthode d’alignement, ou en utilisant la méthode décrite plus bas « Alignements difficiles ».
5_ Normalisation de l’offset d’une séquence
Le fond de ciel de vos images n’est probablement pas homogène. La normalisation remédie à ce problème, elle ramène toutes les étoiles et le fond de ciel à la même température pour toutes les images.
Allez dans le menu « traitement -> normalisation de l’offset d’une séquence » :
(Vous pouvez aller dans votre répertoire (celui définit dans les « réglages préparatoires » 1-a), vous aurez dans ce dossier la liste des (8) fichiers normalisés et indexés : m42_400_5_prcolregof1.pic, m42_400_5_prcolregof2.pic, m42_400_5_prcolregof3.pic, etc…, m42_400_5_prcolregof8.pic)
6_ Faire l’addition de toutes les images
L’addition permet de produire une seule et unique image, somme de toutes vos images.
Votre image finale, somme de toutes vos poses, est maintenant terminée. Prête pour une partie de traitement qui aura pour but d’en améliorer l’aspect, sur le plan de la dynamique, des couleurs, du contraste…
____________
IV_Traitement « cosmétique » de l’image finale
Iris a fini son travail « automatique » ; A ce stade, pour améliorer et mettre en valeur les qualités de l’image, nous allons successivement appliquer (si améliorations constatées) des fonctions du menu « visualisation » et du menu « traitement ». Cette partie est la vôtre. Vous êtes « aux manettes » et vous seul pouvez juger de ce qu’il convient ou non de faire. Un bon traitement est, paradoxalement, celui qui ne se voit pas. Iris ne fait à partir de maintenant que ce que vous lui dites de faire…
Ceci devrait suffire à obtenir une bonne image de départ pour le traitement final dans un logiciel de retouches d’images tel Photoshop ou Gimp.
1_ Rehaussement des couleurs (Asinh)
Rechargez (ré-ouvrez) l’image si vous avez touché aux paramètres de la « fenêtre de visualisation » !
Allez dans le menu : « Visualisation -> rehaussement des couleurs ».
Je ne peux vous donner un réglage des valeurs « Force » et « intensité » qui seront fonction de votre image. Essayez tout d’abord le curseur « intensité » sur différentes valeurs ; « Force » permet d’éviter la saturation des hautes lumières qui seraient brulées par la valeur donnée à « intensité ».
Par exemple :
Intensité : 4.29 (règle la puissance de la luminosité)
Force : 0.00110 (évite la saturation des hautes lumières)
Enregistrez l’image sous un nom, menu « Fichier -> sauver »
2_ DDP
La fonction « Digital Development Processing » (DDP) permet de réduire l'effet de saturation des niveaux trop élevés de l’image et permet de redonner des détails dans les zones qui apparaissent surexposées ou sous-exposées.
Comme la fonction précédente, jouez sur le curseur « intensité » puis sur « Force » si vous avez brulées des hautes lumières.
Par exemple:
Intensité 4.40
Force 0.23
Enregistrez l’image sous un nom, menu « Fichier -> sauver »
3_ Retrait du gradient polynomial
Permet d’éliminer les traces dues à la pollution lumineuse, au vignettage d’un objectif, à l’électroluminescence d’un amplificateur... Homogénéise, aplanit le fond de ciel.
Enregistrez l’image sous un nom, menu « Fichier -> sauver »
(On voit ici que cette méthode ne donne pas les résultats escomptés...)
N.B : Si le résultat ne vous convient pas, ouvrez de nouveau l’image enregistrée après le DDP et modifiez les paramètres ou essayez la méthode suivante qui donne, à mon avis, de meilleurs résultats.
3b Retrait du gradient local
Enregistrez l’image sous un nom, menu « Fichier -> sauver »
3c_ Retrait du gradient local pour des images grand champ (constellations par exemple):
Comme précédemment (3b), il faut tout d'abord créer le masque binaire dans lequel les parties de l'image ne devant pas être prises en compte dans le calcul du fond sont mises à zéro. Se sera le cas des brillantes étoiles. Elles seront affichées en noir sur le masque. Tout ce qui est blanc sur le masque (ciel marqué par la pollution lumineuse ou vignettage ou électroluminescence du boitier) sera modifié. Il faut pour cela utiliser aussi la commande BIN_DOWN en recherchant le seuil par essais successifs, mais avec des valeurs beaucoup plus grandes.
Exemple : BIN_DOWN 10800
Sauver le masque créé en tapant le commande : SAVE MASK
Ouvrez de nouveau l’image à traiter et choisir dans le menu Traitement « retrait du gradient (Estimateur local) » :
Taille de la zone de calcul, indiquez : 180 (liée à la dimension caractéristique de l’objet. Faire des essais)
Nom du masque : mask
Sauver l’image.
4_ Ajustement du contraste
Allez dans le Menu « Visualisation -> ajustement du contraste »
Sélectionner la méthode RGB puis :
Rechercher une courbe (en forme de S) sur le graphisme à l’aide des curseurs c1, c2, c3, afin d’obtenir une meilleure image…
C2 remonte les hautes lumières
C1 baisse les basses lumières
C3 aplanit un trop fort contraste
5_ Rehaussement des couleurs (Asinh)
Une dernière fois, si besoin est, vous pouvez essayer d’appliquer de nouveau cette fonction mais en ne touchant que le curseur Intensité (cela devrait suffire).
Et pour terminer, si des derniers réglages couleurs sont à faire : Allez dans le menu « Visualisation » et faire :
6_Ajustement de la balance des blancs
(Si besoin)
7_Ajustement du gamma
(Si besoin)
8_Ajustement de la saturation
(Si besoin)
9_Ajustement du contraste
Cette fois-ci ne pas sélectionner « RGB » mais « Luminance ». Travaillez votre courbe comme précédemment mais sans excès…
Par exemple :
C1 : 0.13
C2 : 0.86
C3 : 0.04
N.B : Pour ce qui concerne cette image de M42 , j’ai pris aussi une série d’images beaucoup plus courtes afin de ne pas saturer le cœur de la nébuleuse. J’ai ensuite additionné les deux images finales (non présentées ici).
Si vous souhaitez maintenant ajuster quelques détails qui nécessitent la sélection de parties de l’image, il vous faudra continuer dans un logiciel de retouches d’images comme Photoshop ou Gimp. Vous pouvez directement importer votre image dans Photoshop par exemple. Il suffit d’enregistrer votre fichier .PIC au format .TIF ; pour le faire, allez dans le menu « Fichier -> sauver » et sélectionnez pour « Type » le format « TIFF Files (.tif) ». Ouvrez ensuite ce fichier dans votre logiciel de retouche.
Si vous souhaitez séparer l’image en 3 fichiers couleurs au format .fit comportant chacun une des 3 couches (Rouge-Vert-Bleu) :
10_ Séparation de l’image couleur en trois fichiers distincts Rouge Vert Bleu
Si vous avez la possibilité d’utiliser Photoshop et le plug-in « Photoshop FITS Liberator », il vous faut séparer votre image couleur en trois fichiers distincts, l’un sera composé de la couche Rouge, l’autre la couche Verte et le dernier, la couche Bleu de l’image. Pour le faire, votre image finale étant ouverte (à l’écran), allez dans le menu « photo numérique -> Séparation RGB ».
Vos trois fichiers sont sauvegardés dans votre dossier (celui définit dans les « réglages préparatoires » 1-a) au format .fit, vous avez donc maintenant les fichiers :
m42_V.fit
m42_B.fit
11_ Ouverture des fichiers R,V,B dans Photoshop via le plug-in “Photoshop FITS Liberator”
Dans Photoshop allez dans le menu « Fichier -> ouvrir » et sélectionnez le premier des trois, la couche Rouge : m42_R.fit. Votre image s’ouvre dans la fenêtre de processing de fit liberator.
Assurez-vous que les « cases à cocher » de sélection Preview, White clipping et Black clipping sont validées sinon cliquez sur chacune d’elles. White et Black clipping vous informent par des couleurs (verte et bleue par défaut) d’une trop grande valeur pour les hautes et basses lumières (les étoiles ou les hautes lumières ne doivent pas devenir vertes et les basses lumières bleues. Ajustez ainsi les niveaux des basses lumières (curseur black level) et ceux des hautes lumières (curseur white level).
Une fois fait cliquez sur le bouton Auto Scaling (vous pouvez maintenant essayer différentes fonctions de streching pour obtenir la meilleure image)
puis cliquez sur « OK ». (Pour les autres possibilités de processing de fit liberator consultez la documentation mise à disposition en ligne sur le site).
Attention, Photoshop vous informe du profil manquant pour le fichier m42_R.fit
Dans les trois possibilités offertes sélectionnez la première : « ne pas modifier (pas de gestion des couleurs) ».
Ouvrez de la même manière les deux autres fichiers restants (Vert et Bleu).
Ensuite, superposez vos trois images (vos trois calques) dans une même image en respectant l’ordre suivant : le calque bleu tout en bas (à la place du fond, de l’arrière-plan) le calque « vert » ensuite et le « rouge » étant le dernier calque (le plus haut dans la liste). Renommez chacun des calques par leur couleur par exemple.
Ensuite, faites la manipulation suivante pour chacun des trois calque R puis V puis B :
Sélectionnez le calque rouge puis dans l’onglet script de photoshop ouvrez le dossier Colour_composite. sélectionnez RED layer et lancez le script.
ATTENTION : Photoshop vous demande la première fois s’il faut aplatir l’image avant de changer de mode. Refusez ! Cliquez sur « non ».
Le fichier « action » de Photoshop créé pour chaque calque R,V et B des calques de réglages niveaux, courbes et teinte de saturation. Enregistrez votre nouvelle image avec le nom qui vous convient au format .TIF 16 bits. Ensuite, jouez avec les trois calques de réglages de chaque couche pour obtenir les couleurs qui vous conviennent…
Aplatir et enregistrez l’image.
Vous pouvez poursuivre le traitement de l’image si vous souhaitez l’améliorer encore en utilisant, des calques de réglages, masques de fusion… A vous de voir.
Annexe / ALIGNEMENTS DIFFICILES :
Pour obtenir un alignement parfait, non obtenu avec la méthode de registration précédente (voir plus haut), nous utiliserons la commande QR21 qui consiste à sélectionner 3 étoiles bien écartées dans le champ photographique. Il faudra les repérer attentivement sur chaque image qui sera traitée afin de les retrouver facilement le moment venu.
Iris vous invite à sélectionner les mêmes étoiles ET DANS LE MEME ORDRE pour réaliser la transformation affine.
Le calcul est lancé automatiquement après avoir sélectionné la troisième étoile.
Sauvegarder le résultat, par exemple : nom-de-l’image-reg-2
Ouvrir ensuite l’image suivante et ainsi de suite…
Faire ensuite l’addition de toutes les images (V. 7) et continuez le traitement.