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PixInsight – Exemple 1 – Traitement

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Nous avons décrit dans cet article, le prétraitement d’images brutes (Light) issues d’une session photographique pour aboutir à une image qui doit subir un traitement avant de fournir l’image finale que nous désirons afficher pour le régal de nos yeux

Cet article va décrire ce traitement à l’aide du logiciel PixInsight

Alors que l’on peut définir un ensemble d’étapes à réaliser pour le prétraitement, cela est moins vrai pour le traitement, qui lui est fortement lié à deux facteurs :

  • Le type d’image : ce qui peut fonctionner sur une image ne peut pas fonctionner sur une autre, le traitement est fortement dépendant du contenu de l’image
  • L’auteur du traitement : un traitement est très personnel, c’est comme une vision d’artiste, il n’y a pas une seule manière de voir l’image finale, les goûts de celui qui réalise le traitement influent sur le résultat final

Malgré tout on peut dégager quelques grands principes généraux qu’on retrouvera dans le traitement, c’est les variations sur ces principes qui donneront la touche personnelle sur l’image finale

Le traitement va s’effectuer en trois étapes

  • Traitement sur l’image linéaire
  • Transformation de l’image linéaire en image non linéaire
  • Traitement sur l’image non linéaire

Traitement sur l’image linéaire

L’image « Master_Light_M8_M20.fit » issue du prétraitement est une image linéaire, c’est-à-dire que la valeur de chaque pixel est proportionnelle à l’intensité lumineuse reçue par le photosite correspondant du capteur de l’APN, à l’affichage elle est très sombre, pour la visualiser on utilise la fonction

pixinsight_pretraitement_11

du process icône <Voir_Image_Lineaire>

PixInsight Prétraitement 18

que l’on a défini lors du prétraitement

En désolidarisant les couches couleurs avec la fonction

PixInsight Prétraitement 87

on affiche l’image avec des couleurs réaliste

PixInsight Prétraitement 113

On va d’abord corriger le fond du ciel pour le rendre uniforme

Onglet Process Explorer -> BackgroundModelization -> DynamiqucBackgroundExtraction : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Correction_Manuelle_Fond_Du_Ciel »

PixInsight Traitement 1

On double-clic le process icône, la fenêtre <DynamicBackgroundExtraction> s’affiche : on précise les paramètres suivant

PixInsight Traitement 2

PixInsight Traitement 3

puis on clique sur le bouton [Generate]

On obtient alors l’image suivante

PixInsight Traitement 4

Des croix s’affichent sur l’image, certaines n’en comportent pas, on augmente le paramètre « Tolerance », puis on clique sur le bouton [Generate] jusqu’à ce que l’image contienne des croix sur son ensemble, pour cette image j’ai mis le paramètre « Tolerance » à la valeur 1.1, ce qui donne l’image suivante

PixInsight Traitement 5

Les croix doivent se situer uniquement sur le fond du ciel, il faut éventuellement supprimer les croix qui se trouvent sur les objets photographiés, on va pour cela zoomer sur les objets pour pouvoir supprimer les croix plus facilement. On clique sur une croix, elle devient verte, puis on clique sur

PixInsight Traitement 6

Ainsi sur M20

PixInsight Traitement 7

Après avoir supprimé les croix non désirées

PixInsight Traitement 8

On fera la même opération sur M8, et on obtient l’image suivante

PixInsight Traitement 9

Si des croix venaient à manquer à certains endroits du fond du ciel on peut en ajouter en cliquant sur la zone concernée

On peut sauvegarder ces données en cliquant sur

PixInsight Prétraitement 25

en bas de la fenêtre <DynamicBackgroundExtraction> et sans relâcher la souris on le déplace sur le process icône <Correction_Manuelle_Fond_Du_Ciel>

L’utilisation de ces croix se fait à partir de la zone « Target Image Correction »

PixInsight Traitement 10

  • Correction : mode de correction du fond du ciel
    • Subtraction : pour supprimer les effets de la pollution lumineuse, de gradient ou de la Lune
    • Division : pour corriger un reste de vignetage ou les effets de la réfraction différentielle

On lance le processus avec

PixInsight Traitement 11

J’ai d’abord choisi « Subtraction »

Deux fenêtres s’affichent : <Master_Light_M8_M20_background> qui montre la correction effectuée, visualisée avec le process icône <Voir_Image_Lineaire> cela donne

PixInsight Traitement 12

et <Master_Light_M8_M20_DBE> qui montre l’image avec le fond corrigé (couches couleurs liées)

PixInsight Traitement 13

On peut comparer avec l’image de départ en faisant disparaître les croix avec

PixInsight Traitement 14

en bas de la fenêtre <DynamicBackgroundExtraction>

Pour voir si la correction est correcte on doit globalement conserver la même teinte d’image en cliquant plusieurs fois sur

pixinsight_pretraitement_11

en alternant

PixInsight Prétraitement 87

du process icône <Voir_Image_Lineaire>

L’image avec les couches couleurs non liées

PixInsight Traitement 16

J’ai refait la même opération avec « Division » : les données ayant été sauvegardées on retrouve les croix aux mêmes endroits, les deux images finales donnent

Pour la correction du fond du ciel

PixInsight Traitement 15

Image avec les couches couleurs liées

PixInsight Traitement 17

Image avec les couches couleurs non liées

PixInsight Traitement 18

Pour cette image la différence n’est pas flagrante, j’ai gardé la version « Subtraction »

On peut affiner la correction avec

Onglet Process Explorer -> BackgroundModelization -> AutomaticBackgroundExtractor : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Correction_Automatique_Fond_Du_Ciel »

On double-clic le process icône, la fenêtre < AutomaticBackgroundExtractor> s’affiche, on laisse les paramètres par défaut, dans la zone « Target Image Correction » on choisit « Subtraction » pour le paramètre « Correction »

On exécute le processus en cliquant sur

PixInsight Traitement 19

en bas de la fenêtre < AutomaticBackgroundExtractor>, on peut aussi déposer

PixInsight Traitement 20

sur l’image

L’image <Master_Light_M8_M20_DBE_ABE_backgound> montre qu’une correction de vignetage a été réalisée, on la visualise avec

pixinsight_pretraitement_11

du process icône <Voir_Image_Lineaire>

PixInsight Traitement 21

Image avec les couches couleurs liées

PixInsight Traitement 22

Image avec les couches couleurs non liées

PixInsight Traitement 23

Le choix de « Division » pour le paramètre « Correction » montre quasiment le même résultat

L’étape suivante concerne les étoiles : il s’agit d’améliorer leur netteté et de les rendre plus rondes pour certaines, sans être forcément nécessaire sur cette image elle ne peut qu’apporter des améliorations, utile pour la comprendre dans le cadre de cet exemple

On fait d’abord une copie de l’image : pour cela on clique sur l’onglet à gauche de l’image

PixInsight Traitement 24

et sans relâcher la souris on le déplace sur l’espace de travail, une nouvelle fenêtre nommée <Master_Light_M8_M20_DBE_ABE_clone> s’affiche

On clique sur

PixInsight Traitement 25

en bas de la fenêtre <ScreenTransFunction> (c’est la fenêtre qui s’ouvre quand on double-clic sur le process icône <Voir_Image_Lineaire>), l’image redevient sombre

Onglet Process Explorer -> IntensityTransformation -> HistogramTransformation : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai nommé « Histogramme_Sur_Clone »

PixInsight Traitement 26

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <HistogramTransformation> s’affiche

PixInsight Traitement 27

L’histogramme d’entrée est celui du bas, l’histogramme de sortie celui du haut

On clique

PixInsight Traitement 28

en bas de la fenêtre <HistogramTransformation> pour avoir un affichage en temps réel, la fenêtre <Real-Time Preview: HistogramTransformation> s’affiche

PixInsight Traitement 29

Sur l’histogramme d’entrée on va déplacer le curseur central vers la gauche afin d’obtenir un maximum de détails et d’étoiles

PixInsight Traitement 30

Pour avoir une action plus précise sur les curseur on utilise la fonction de zoom horizontal

PixInsight Traitement 33

On peut aussi déplacer le curseur de gauche vers la droite : on veillera à ne pas dépasser le pied du début de la courbe

Après déplacement des deux curseurs les histogrammes se présentent ainsi

PixInsight Traitement 31

et sur l’affichage en temps réel

PixInsight Traitement 32

Quand l’image dans la fenêtre <Real-Time Preview> vous satisfait, on peut la fermer, on applique alors l’histogramme sur l’image clone en déposant

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <HistogramTransformation> sur l’image clone, celle-ci s’affiche alors comme

PixInsight Traitement 35

Onglet ProcessExplorer -> MaskGeneration -> StarMask : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Masque_Etoiles« , il va être utilisé pour appliquer l’opération uniquement sur les étoiles

PixInsight Traitement 114

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <StarMask> s’affiche

PixInsight Traitement 36

On clique sur

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <StarMask> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image clone, on obtient ainsi le masque <star_mask> qui va agir uniquement sur les étoiles

PixInsight Traitement 37

L’image clone se sert plus, on peut la fermer

Pour utiliser le masque on clique sur son onglet

PixInsight Traitement 38

et sans relâcher la souris on le déplace sous l’onglet de l’image <Master_Light_M8_M20_DBE_ABE>

PixInsight Traitement 39

Celle-ci devient rouge en grande partie : la couleur montre les parties de l’image qui seront protégées contre le traitement suivant

PixInsight Traitement 40

On peut cacher/montrer le masque en faisant un clic-droit sur l’image -> Mask -> Show Mask

On va créer une image « preview » pour faire nos essais avec le masque : clic-doit sur l’image

PixInsight Traitement 41

On définit une zone de l’image avec la souris

PixInsight Traitement 42

Un rectangle vert apparait autour de la zone ainsi qu’un onglet à gauche de l’image

PixInsight Traitement 43

On clique sur l’onglet <Preview01>

PixInsight Traitement 44

Onglet Process Explorer -> Deconvolution -> Deconvolution : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Correction_Des_Etoiles »

PixInsight Traitement 45

On double-clique le process icône, la fenêtre <Deconvolution> s’affiche

PixInsight Traitement 46

J’ai fait un essai avec les paramètres par défaut, sauf « Iterations » que j’ai mis à 1

On clique sur

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <Deconvolution> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image <Preview01>

PixInsight Traitement 47

On peut annuler/activer l’effet de la déconvolution avec un clic-droit sur l’image

PixInsight Traitement 48

Avec les paramètres par défaut, il apparaît autour de certains étoiles une zone circulaire noire, ce qui n’est pas souhaitable, j’ai donc modifié ces paramètres jusqu’à obtenir quelque chose de satisfaisant

PixInsight Traitement 49

avec comme résultat

PixInsight Traitement 50

L’effet n’est très visible, les étoiles de l’image étant déjà relativement correctes

Une fois satisfait du résultat on peut l’appliquer à l’image entière toujours avec

PixInsight Traitement 34

que l’on dépose sur l’image <Master_Light_M8_M20_DBE_ABE>

On peut alors supprimer l’image <Preview01> avec un clic-droit sur l’onglet

PixInsight Traitement 51

ainsi que le masque avec un clic-droit sur l’image

PixInsight Traitement 52

L’image se présente ainsi

PixInsight Traitement 53

La suite concerne le bruit de fond que l’on essayer de réduire, il est surtout perceptible dans le fond du ciel, partie de l’image qui a reçu le moins de signal lumineux.

Nous allons de nouveau créer un masque pour n’agir que sur le fond du ciel

Comme précédemment on crée une image clone de l’image<Master_Light_M8_M20_DBE_ABE>

On clique sur

PixInsight Traitement 25

en bas de la fenêtre <ScreenTransFunction> (c’est la fenêtre qui s’ouvre quand on double-clic sur le process icône <Voir_Image_Lineaire>), l’image redevient sombre

Onglet Process Explorer -> IntensityTransformation -> HistogramTransformation : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai nommé « Histogramme_Sur_Clone_Pour_Bruit_De_Fond »

PixInsight Traitement 54

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <HistogramTransformation> s’affiche

PixInsight Traitement 55

On clique

PixInsight Traitement 28

en bas de la fenêtre <HistogramTransformation> pour avoir un affichage en temps réel, la fenêtre <Real-Time Preview: HistogramTransformation> s’affiche

Il s’agit cette fois de faire apparaître objets et étoiles et de rendre le fond du ciel le plus noir possible

PixInsight Praitement 56

le <Real-TimePreview> correspondant

PixInsight Traitement 57

Une fois satisfait du résultat, on ferme le <Real-TimePreview>, on applique alors l’histogramme sur l’image clone en déposant

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <HistogramTransformation> sur l’image clone, celle-ci s’affiche alors comme

PixInsight Traitement 58

Cette image va être utilisée comme masque pour l’image <Master_Light_M8_M20_DBE_ABE>, on prend son onglet et on le dépose sous l’onglet de cette dernière

PixInsight Traitement 59

On rappelle que dans un masque ce sont les zones rouges qui sont protégées, celles qui ne subissent pas le traitement, hors ici on veut que ce soit le fond du ciel qui soit traité et non les étoiles, on va donc inverser le masque

Clic-droit sur l’image

PixInsight Traitement 60

Objets et étoiles sont maintenant protégés par le masque

PixInsight Traitement 61

On crée un « preview » sur une partie d’un objet et du fond du ciel

PixInsight Traitement 62

On sélectionne l’image <Preview01> et on cache le masque

PixInsight Traitement 64

Onglet Process Explorer -> Wavelets -> AtrousWaveletTransform : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Reduction_Bruit_Sur_Fond_Du_Ciel »

PixInsight Traitement 64

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <ATrousWaveletTransform> s’affiche

PixInsight Traitement 65

On a laissé les paramètres par défaut, on a juste coché le paramètre « k-Sigma Noise Thresholding »

On clique

PixInsight Traitement 28

en bas de la fenêtre <ATrousWaveletTransform> pour avoir un affichage en temps réel, la fenêtre <Real-Time Preview: ATrousWaveletTransform> s’affiche, en cliquant

PixInsight Traitement 66

on alterne entre l’image avant la réduction du bruit

PixInsight Traitement 67

et l’image après la réduction du bruit

PixInsight Traitement 68

Le paramètre « Threshold » permet de doser le niveau de la réduction de bruit, pour notre image la valeur 3 donne un résultat correcte

PixInsight Traitement 69

On peut alors fermer la fenêtre <Real-Time Preview: ATrousWaveletTransform>, et supprimer l’image <Preview01>, puis on clique sur

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <ATrousWaveletTransform> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image, on peut alors supprimer le masque avec clic-droit sur l’image

PixInsight Traitement 70

Une zone de l’image avant réduction du bruit

PixInsight Traitement 71

et après réduction du bruit

PixInsight Traitement 72

Nous allons maintenant nous préoccuper de l’équilibrage des couleurs

On neutralise d’abord le fond du ciel

Onglet Process Explorer -> ColorCalibration -> BackgroundNeutralization : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Neutralisation_Fond_Du_Ciel »

PixInsight Traitement 73

On crée une image <Preview> d’une zone du fond du ciel comportant peu d’étoiles

PixInsight Traitement 74

PixInsight Traitement 75

On double-clique sur le process icône <Neutralisation_Fond_Du_Ciel>, la fenêtre <BackgroundNeutralization> s’affiche

PixInsight Traitement 76

On clique sur

PixInsight Traitement 77

la fenêtre <Select Reference Image> s’affiche, on sélectionne l’image <Preview01>

PixInsight Traitement 78

On clique [OK]

PixInsight Traitement 79

On dépose

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <BackgroundNeutralization> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image

PixInsight Traitement 80

Onglet Process Explorer -> ColorCalibration -> ColorCalibration : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Calibration_Des_Couleurs »

PixInsight Traitement 81

On crée un autre <Preview> qui englobe M20

PixInsight Traitement 82

On double-clique le process icône <Calibration_Des_Couleurs>, la fenêtre <ColorCalibration> s’affiche

PixInsight Traitement 83

On a indiqué l’image <Preview02> pour « White Reference » et <Preview01> pour « Background Reference »

On dépose

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <ColorCalibration> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image

PixInsight Traitement 84

Comme vous le savez, la matrice de Bayer des capteurs APN comporte deux fois plus de pixels verts que de rouge et bleu, ce qui peut créer une légère dominante verte

Onglet Process Explorer -> NoiseReduction -> SCNR : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Supprime_Dominante_Verte »

PixInsight Traitement 85

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <SCNR> s’affiche

PixInsight Traitement 86

On dépose

PixInsight Traitement 34

situé en bas de la fenêtre <SCNR> et sans relâcher la souris on le dépose sur l’image

PixInsight Traitement 87

Transformation de l’image linéaire en image non linéaire

On clique sur

pixinsight_pretraitement_11

à gauche de la fenêtre <ScreenTransFunction> (c’est la fenêtre qui s’ouvre quand on double-clic sur le process icône <Voir_Image_Lineaire>), puis sur

PixInsight Traitement 25

en bas de la fenêtre <ScreenTransFunction>, l’image redevient sombre

Onglet Process Explorer -> IntensityTransformations -> HistogramTransformation : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Conversion_Lineaire_Vers_Non_Lineaire »

PixInsight Traitement 88

On double-clique le process icône, la fenêtre <HistogramTransformation> s’affiche

Pour l’utilisation de ce process icône dans l’optique de convertir une image linéaire en image non-linéaire il convient de respecter deux règles :

  • Ne jamais écrêter les hautes-lumières, sous peine de perdre des informations qui pourront être utiles plus tard
  • Éviter au maximum d’écrêter des pixels dans les ombres, le ciel n’étant jamais parfaitement noir

Pour les ombres on surveille cette zone

PixInsight Traitement 89

On essaye de maintenir un pourcentage de pixels écrêtés inférieur à 1%, pour les hautes lumières on ne touche pas à ce paramètre

PixInsight Traitement 90

On clique

PixInsight Traitement 28

en bas de la fenêtre <HistogramTransformation> pour avoir un affichage en temps réel, la fenêtre <Real-Time Preview: HistogramTransformation> s’affiche

On positionne

PixInsight Traitement 93

On sélectionne

PixInsight Traitement 92

On ajuste le point noir (curseur de gauche) en début de l’histogramme, pour être plus précis on ajuste le zoom horizontal

PixInsight Traitement 91

On ajuste le « Gamma » avec le curseur des tons moyens de façon à faire apparaître une image correcte

PixInsight Traitement 94

L’image <Preview> correspondante

PixInsight Traitement 95

On sélectionne

PixInsight Traitement 96

On déplace le curseur de gauche pour amener l’histogramme de sortie correspondant à 0

PixInsight Traitement 97

On pourra agir sur le zoom pour affiner le réglage

PixInsight Traitement 98

On réalise le même réglage avec

PixInsight Traitement 99

et

PixInsight Traitement 100

Ce qui donne le <Preview>

PixInsight Traitement 101

On peut fermer la fenêtre <Preview> et cliquer sur

PixInsight Traitement 102

en bas de la fenêtre <HistogramTransformation>, pour l’appliquer à l’image complète

PixInsight Traitement 103

Traitement sur l’image non linéaire

On va maintenant renforcer le contraste et la saturation des couleurs, ceci est assez subjectif, l’ajustement se fera en fonction de goûts personnels

Onglet Process Explorer -> IntensityTransformations -> CurvesTransformation : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Contraste_Et_Saturation_Des_Couleurs »

PixInsight Traitement 104

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <> s’affiche, on clique

PixInsight Traitement 28

en bas de la fenêtre <CurvesTransformation> pour avoir un affichage en temps réel, la fenêtre <Real-Time Preview: CurvesTransformation> s’affiche

On sélectionne

PixInsight Traitement 92

et on crée une courbe en S en vérifiant l’effet dans la fenêtre <Preview>

PixInsight Traitement 105

Puis on clique sur

PixInsight Traitement 106

pour compenser la perte de luminosité

PixInsight Traitement 107

Enfin on sélectionne

PixInsight Traitement 108

pour augmenter la saturation des couleurs

PixInsight Traitement 109

Le tout c’est de trouver le bon équilibre entre vos goûts personnels et une représentation réaliste

On peut fermer la fenêtre <Preview>

et cliquer sur

PixInsight Traitement 102

en bas de la fenêtre <CurvesTransformation>, pour l’appliquer à l’image complète

PixInsight Traitement 110

On peut dans certains cas répéter le processus en étant plus léger sur les modifications

On va terminer en renforçant la netteté

Onglet Process Explorer -> Convolution -> UnsharpMask : on déplace l’icône sur l’espace de travail, je l’ai renommé « Augmentation_De_La_Nettete »

PixInsight Traitement 111

On double-clique sur le process icône, la fenêtre <> s’affiche, j’ai utilisé les paramètres suivant

PixInsight Traitement 112

On clique sur

PixInsight Traitement 102

en bas de la fenêtre <UnsharpMask>, pour l’appliquer à l’image complète

PixInsight Traitement 113

Cliquer sur l’image pour un affichage en haute résolution de l’image

On sauvegarde l’image au format « fit » et au format « jpeg« , ce dernier pour un affichage sur le web

Conclusion

Ceci étant ma première utilisation de PixInsight, je suis loin d’en maîtriser toutes les possibilités, le résultat obtenu peut sûrement être amélioré, les outils utilisés ne sont pas les seuls qui peuvent amener à un bon résultat, mais à travers cet exemple on devine le formidable potentiel de PixInsight

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