Pourquoi les images de l'espace sont si jolies
La réponse tient en un mot...
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Mercredi 9 septembre, la NASA a rendu publique une époustouflante série de clichés pris par le télescope spatial Hubble, qui vient d'être rénové. En 2005, Daniel Engber avait expliqué comment les photographies de Hubble (qui sont en niveau de gris) étaient transformées en images aux couleurs saisissantes. Voici l'article d'origine.
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Une photographie prise par le télescope spatial Spitzer a été rendue publique lundi dernier. Sur l'image, 100.000 étoiles sont en train de naître, dans le lointain, au sein d'un nuage de gaz. On y distingue une étrange étendue d'un rouge très clair, sur fond d'étoiles bleu pâles et de brume vert-olive. Mais comment fait-on pour rendre ces photographies si jolies ?
Des équipes de spécialistes les apprêtent au mieux avant leur diffusion à grande échelle. Les télescopes de type Spitzer ou Hubble prennent des photos en noir et blanc en utilisant des filtres différents pour capter différentes longueurs d'onde de la lumière. (L'image de cette semaine est composite, c'est-à-dire qu'elle a été créée à partir de quatre photographies du même objet ayant été réalisées avec des filtres différents). Ces images partent ensuite vers la Terre via le «Deep Space Network», un réseau de grandes antennes installées dans le monde entier.
La taille des fichiers images du télescope Hubble peut atteindre 70 Mo, pour une résolution de 16,7 millions de pixels. Les données sont téléchargées à une vitesse comparable à celle d'une bonne connexion Internet.
Une fois arrivés sur Terre, les clichés sont consultés par les scientifiques au format FITS («Flexible Image Transport System»), protocole standard souvent utilisé par les astronomes. La plupart des scientifiques analysent les données sous cette forme: des images en différents tons de gris, qui correspondent à différentes longueurs d'onde de la lumière.
Source: Hubblesite.org
Pour transformer ces photographies en images «grand public», les scientifiques confient les fichiers FITS à une équipe chargée de les «vulgariser». Ces spécialistes (qui sont généralement des astronomes diplômés, passionnés par le graphisme et la photographie) travaillent alors à convertir les données initiales en images aptes à être publiées dans des communiqués de presse.
Ils commencent par convertir le fichier, afin de lui donner un format susceptible de convenir aux medias. Les données contenues dans les fichiers FITS, qui peuvent afficher une gamme d'environ 65.000 tons de gris, sont ainsi converties en fichiers standard, de format JPEG ou TIFF, en 256 couleurs. Ce procédé porte le nom trompeur d' «étirement» (ou «stretching») des données, et sa mise en œuvre est des plus délicates: il faut préserver les éléments importants et mettre en avant certains détails, afin de rendre le produit fini accessible sans dénaturer la photographie d'origine pour autant.
On attribue ensuite une couleur à chaque cliché pris en ton de gris. En réalité, chaque photographie représente déjà une couleur: la longueur d'onde de la lumière captée par le filtre utilisé lors de la prise. Mais il arrive que ces couleurs ne soient pas visibles à l'œil nu. (Le télescope Spitzer, par exemple, capte la partie infrarouge du spectre électromagnétique). Pour créer une photographie composite représentant l'ensemble de la gamme des couleurs visibles, un astronome sélectionne un cliché et le colore en rouge, applique du bleu sur un deuxième, et complète la série en en colorant un troisième en vert. Et c'est ainsi que la superposition de ces trois clichés donne une image en couleur. (Les écrans de télévisions et d'ordinateurs génèrent les couleurs de la même manière).
Parfois, l'équipe attribue de nouvelles couleurs à un cliché même lorsque ses couleurs d'origine sont visibles à l'œil nu. Prenons un exemple. Un télescope prend un objet en photo. La couleur de cet objet est constituée d'imperceptibles tons de rouge. En l'état, la photographie ne peut être publiée dans la presse; les spécialistes composent alors une image à l'aide de trois clichés (colorés en rouge, en vert et en bleu) superposés. Par convention, les pros de la «visualisation» tentent d'attribuer la couleur rouge à l'image ayant capté les plus grandes longueurs d'onde de la lumière, et la couleur bleu à celle ayant capté les plus courtes. (Cette classification reproduit les différences de couleurs du spectre visible).
Enfin, les images colorisées sont recadrées, puis on les fait pivoter (plus c'est spectaculaire, mieux c'est); on corrige ensuite les éventuelles erreurs techniques et autres imperfections disgracieuses. La majeure partie de ces travaux est réalisée avec Photoshop; un plug-in téléchargeable et gratuit du programme permet en effet aux spécialistes de convertir les fichiers de format FITS. (Les photographies d'origine prises par le télescope peuvent également être consultées en ligne; il est ainsi possible de créer son propre nuage de gaz coloré depuis chez soi).
Les photographies de l'espace ont connu des jours moins radieux. Le pionnier de la colorisation se nomme David Marlin. Il y a vingt ans, alors qu'il travaillait pour l'Observatoire anglo-australien de Sydney, Marlin eut l'idée d'utiliser les pellicules en noir et blanc et de colorer les filtres pour obtenir des visuels en couleur. Aujourd'hui, la discipline a son maître: le scientifique Zoltan Levay. Il travaille actuellement sur les images que nous adresse Hubble.
Daniel Engber,
Traduit par Jean-Clément Nau
Image de une: Photo Hubble Crédit: NASA/JPL-Caltech et The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
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Mis à jour le 15/09/2009 à 16h34
![Sarkozy-Jésus et ses journalistes-apôtres [INTERACTIF]](http://www.slate.fr/sites/default/files/imagecache/bloc-alaune/sarkozy-apotres.jpg "Sarkozy-Jésus et ses journalistes-apôtres [INTERACTIF]")
Le JPEG et le TIFF autorisent une large gamme de couleurs. TIFF les code sur 32 bits, JPEG sur 24 bits, soit plusieurs millions de couleurs pour chaque format. La compression JPEG consiste en une couleur médiane des couleurs sur une zone définie, qui sera calculée sur 24 bits. TIFF ne compresse pas (notons que JPEG permet aussi des enregistrements sans perte de données). Par contre, GIF utilise effectivement un codage sur 256 couleurs, soit 8 bits.
Quand l'article parle de Jpeg intermédiaires en 256 couleurs il fallait comprendre 256 niveaux d'une seule composante, réduction des 65536 niveaux du FITS, c'est à l'étape suivante qu'on passe en couleurs, il n'y a donc pas d'erreur dans l'article (je fichier jpeg résultant n'encode que 1 composante sur 8 bits)
La compression JPEG consiste en une couleur médiane des couleurs sur une zone définie
Pas du tout...
TIFF ne compresse pas
Tout d'abord TIFF ne stocke pas toujours les pixels sur 32 bits c'est variable, le nombre de composantes et le nombre de bits par composantes sont variables vous pouvez très bien avoir du TIFF monochrome à 1 bit par pixel ou du RGB à 16 bits par composante (48 bits par pixel) le format supporte même des valeurs en virgule flottante... De plus TIFF dispose de plusieurs types de compression y compris la même que JPEG...
Vous vous y retrouvez dans ce que vous écrivez ? J'ai beau essayer, j'ai rien compris du tout !
Cordialement,
en fin de compte, on doit comprendre de l'article que, pour que le grand public s'extasie des prouesses réalisées par les différents instituts spatiaux qui produisent des images (utiles) à coup de milliards de dollars, il faut une boite (moderne) de crayons de couleurs pour faire passer la pillule ... c'est subversif comme propos !!! ^^
pourquoi vendre au plus grand nombre de belles images auxquelles de toutes façon il ne comprend rien plutôt que d'expliquer à un nombre plus restreint les tenants et les aboutissants en les vulgarisant pour les rendre compréhensibles ?
la Nasa et autre emploient des salariées compétents pour interpréter des couleurs et coloriser des images sans forcément de rapport avec la réalité (à moins que je n'ai pas compris) afin de les livrer au grand public ... c'est dommage ou c'est utile ?
quand aux commentaires qui précèdent, je ne voie pas en quoi se tirer la bourre pour étaler ses compétences techniques fait avancer le sujet ... m'enfin :-)
J'admire le travail fait par ces retoucheurs d'images astronomiques, qui sont magnifiques. Mais il y a quelques années j'étais tombé sur des images de Mars diffusées par l'agence spatiale européenne, où les canyons étaient coloriés comme par hasard en bleu, ce qui permettait d'illustrer pour pas cher des articles à propos de l'eau sur Mars !
La NASA et l'ESA ont pris la fâcheuse habitude de se permettre de la désinformation pour faire la pub de leur travail (et bien sûr demander des crédits). Obama a bien fait de faire plancher une commission pour mettre un terme à la propagande sur le voyage (humain) vers Mars, dont tous les scientifiques savent qu'il est impossible dans les dizaines d'années à venir (après 2100 je n'en sais rien, sauf que l'humanité aura probablement d'autres soucis).