Didacticiels animés

REGISTAR: Un puissant logiciel de régistration

Par Denis Bergeron (2011)

Signets rapides:

Vue d'ensemble du logiciel

Exemples

Régistration d'une SÉRIE D'IMAGES par rapport à une image de RÉFÉRENCE

Image couleur RGB possédant une échelle et angle de rotation différente de l'image de LUMINANCE

Utilisation de REGISTAR pour mettre en régistration une série d'images CCD

Conclusion

Introduction

Le logiciel REGISTAR est très puissant pour mettre automatiquement en RÉGISTRATION une ou plusieurs images par rapport à une image de RÉFÉRENCE sans aucune intervention du manipulateur. Que nous ayons des images ayant une grande différence d'échelle ou d'angle de rotation, ses puissants algorithmes feront qu'il trouvera les étoiles communes aux images et il affichera l'image régistrée exactement identique à l'image de référence. Vous pourrez sauvegarder vos images régistrées et vous en servir pour faire vos combinaisons d'images, vos traitements et même vos mosaïques.

Note: Les mots en bleu pâle et soulignés sont des liens Internet que vous pouvez consulter si vous êtes en ligne et que je vous encourage à visiter et à consulter. Comme il y a beaucoup d'images et de fichiers, laissez le temps aux documents de s'afficher au complet. Lisez le texte et essayez d'en comprendre le sens et téléchargez les didacticiels animés (format RAR) avec les images pour vous pratiquer. Pour ouvrir les fichiers compressés en format RAR, utilisez le logiciel WINRAR. Les didacticiels animés sont en FORMAT WMV facilement lisible avec WINDOWS MEDIA PLAYER ou le logiciel VLC qui est gratuit et qu'on peut trouver partout sur Internet. La résolution est de 1280 X 800. La plupart des fichiers ont été compressés en format RAR pour sauver de l'espace disque et pour un téléchargement plus rapide. Les petites images encâdrées en bleu sont des liens pour agrandir l'image. Vous n'avez qu'à cliquer sur l'imagette encâdrée en bleu pour ouvrir l'image dans un plus grand format.

Mes didacticiels animés donnent des explications détaillées avec son et vidéo qui vous permet de visualiser et mieux comprendre les principes de base d'un bon prétraitement d'images. Il sont un complément aux explications données dans le texte. Au besoin, arrêtez les didacticiels et notez les caractéristiques dans les fenêtres des logiciels. Parfois, il y a des cases à cocher ou décocher. Prenez des notes et refaites ensuite la procédure par vous-même en essayant de comprendre et en utilisant les images fournies. En comprenant les actions et en les appliquant à vos propres équipements et images, il vous sera plus facile de cheminer. Prenez le temps de bien saisir ces notions de base, elles sont essentielles et vous premettront d'obtenir des résultats très impressionnants. Elles sont toutes applicables à toutes les sortes d'imageries digitales (CCD, DSLR, WEBCAM, etc).

Vue d'ensemble du logiciel

En astrophotographie, il est commun de faire des séries d'images LIGHT qu'on prétraitera (DARK, FLAT FIELD, BIAS corrigé) et qu'on COMBINERA pour obtenir une image ayant un haut rapport signal/bruit (S/N) qu'on pourra ensuite traiter pour en ressortir une foule de détails. C'est ce qu'on appelle PRÉTRAITEMENT ou CALIBRATION DES IMAGES BRUTES. Avant de combiner nos séries d'images LIGHT prétraitées, il est important de mettre nos images en RÉGISTRATION, c'est-à-dire les ALIGNER ENTRE ELLES en utilisant les étoiles de référence dans les images communes. La plupart des bons logiciels de prétraitement d'images ont une fonction de régistration d'images. En général, il faut sélectionner une ou deux étoiles de référence et l'algorithme alignera les images de la série. Une fois la régistration des images effectuée, on peut les combiner. La plupart des algorithmes de régistration fonctionnent assez bien si les images sont de mêmes dimensions et n'ont pas subies de rotation entre elles. C'est plus difficile si les images ont des échelles différentes et ont des rotations entre elles. Parfois, certains logiciels introduisent un léger FLOU (BLUR) dans les images lors de la régistration, ce qui affecte la qualité des images combinées.

Un puissant logiciel se démarque par sa puissance de régistration: REGISTAR. Ce logiciel produit à Vancouver (Canada) possède de puissants algorithmes qui lui permet AUTOMATIQUEMENT de détecter les étoiles communes et de mettre en régistration UNE ou de MULTIPLES IMAGES par rapport à une image de RÉFÉRENCE sélectionnée. Le logiciel ajuste EXACTEMENT les images quelque soit l'échelle, la rotation ou la provenance des images. On peut utiliser des images numérisées, CCD, prises avec une DSLR, téléphoto, à travers un télescope, etc en autant que les images soient de qualité.

L'utilisation de ce logiciel est très facile. Il suffit de SÉLECTIONNER L'IMAGE À RÉGISTRER et de cliquer le bouton RÉGISTER IMAGE. Dans la fenêtre qui s'ouvrira, on sélectionne ensuite l'image de RÉFÉRENCE. On clique le bouton REGISTER. Une fenêtre MULTIPLE-VIEW s'ouvrira et on peut voir l'IMAGE RÉGISTRÉE en pressant la touche 1 sur le clavier, l'IMAGE DE RÉFÉRENCE en pressant la touche 2 sur le clavier et les TROIS IMAGES (image régistrée en rouge, image de référence en bleu et les parties communes aux deux images au centre en cyan ou magenta) en pressant la touche 0 (zéro) sur le clavier.

Une fois régistrée, le logiciel REGISTAR permet d'effectuer quelques combinaisons entre les images. Les principales sont SUPERPOSITION D'IMAGES (OVERLAY) et MOYENNE (AVERAGE). Cependant, il est recommandé d'utiliser REGISTAR pour mettre en régistration vos images et de les utiliser ensuite avec PHOTOSHOP qui est beaucoup plus puissant et versatile. Les instructions d'utilisation de REGISTAR sont bien expliqués dans l'AIDE (HELP) où un TUTORIEL explique étape par étape comment utiliser le logiciel avec les images incluses avec le logiciel.

Exemples

Dans cette exemple, nous avons deux images différentes.  Celle de gauche (hh_col (7inch F2.4 Maksutov).jpg ) est une image couleur de la nébuleuse de la tête de cheval dans la ceinture d'Orion prise avec un télescope 7'' F2.4 Maksutov. Celle de droite (hh_bw (5inch F6 refractor.jpg) est une image à meilleure résolution du même objet prise en noir et blanc. Ces images sont celles fournies avec le logiciel REGISTAR pour être utilisé avec leur tutoriel dans l'aide. Je les ai renommé pour identifier l'instrument qui les a prise. L'échelle entre les images est différente et il y a une rotation entre elles.

Pour mettre en régistration l'image de droite (celle en noir et blanc), on clique sur cette image pour la sélectionner et on clique le bouton REGISTER IMAGE. La fenêtre REGISTRATION CONTROL s'ouvrira:

L'image à mettre en régistration est automatiquement sélectionnée dans la case REGISTER THIS SOURCE IMAGE (encâdré rouge) si vous avez sélectionné cette image auparavant. L'image de RÉFÉRENCE doit être sélectionnée dans la case TO THIS REFERENCE IMAGE GROUP (encâdré bleu). On clique ensuite le bouton REGISTER.

Une fenêtre MULTIPLE-VIEW s'ouvrira une fois que REGISTAR aura complété le reconnaissance des étoiles communes entre les deux images.

On remarquera trois images apparaître. Si non, pressez la touche 0 (zéro) sur le clavier. L'image RÉGISTRÉE apparaîtra en rouge (tapez la touche 1 sur le clavier), celle de RÉFÉRENCE en bleu-vert (tapez la touche 2 sur le clavier) et finalement les POINTS COMMUNS aux deux images apparaîtront en cyan ou magenta (tapez la touche 0 (zéro) sur le clavier) au centre. Pour sauvegarder l'image régistrée, tapez la touche 1 sur le clavier pour la sélectionner, puis faites FILE/SAVE AS. Une fenêtre s'ouvrira, sélectionnez votre répertoire, le type d'images (JPG, TIFF ou FIT) et inscrivez un nom significatif à votre image régistrée. Par défaut, le logiciel REGISTAR donne le même nom que l'image mais ajoute un suffixe _REG pour RÉGISTRÉE à la fin du nom. Il ajoute également un fichier avec une extension RSM. Il s'agit des données que le logiciel a utilisé pour effectuer l'opération. Vous n'avez qu'à sélectionner les fichers RSM avec l'explorateur de Windows et les effacer (DELETE).

Le logiciel permet aussi de combiner certaines images. Une fois la registration effectuée, vous pouvez cliquer sur le bouton COMBINE IMAGES:

La fenêtre COMBINE CONTROL s'ouvrira. Sélectionnez les images à combiner en haut à gauche (encâdré orange image du bas). Vous avez différents choix de combinaison possible. Il est préférable d'utiliser REGISTAR pour mettre en régistration vos images et d'utiliser PHOTOSHOP pour le montage. Il est beaucoup plus puissant et versatile.

La combinaison par SUPERPOSITION D'IMAGE (OVERLAY) permet simplement de superposer les images. On pourrait utiliser cette combinaison pour faire des mosaïques d'images.

La combinaison par MOYENNE (AVERAGE) fait une moyenne entre deux images. Par exemple, si nous superposons une image noir et blanc sur une image couleur, l'image résultante montrera une image légèrement colorée en rose comme celle-ci:

On peut aussi utiliser l'option VIEW/DISPLAY SCALING pour ajuster l'apparence du contraste et de la luminosité des images affichées. Il suffit de changer les paramètres des cases et voir l'effet sur l'image affichée. Comparez l'image du bas avec celle du haut: (on y remarque que l'arrière plan (BACKGROUND) est plus foncé et qu'il se marie mieux entre les deux images.

Registar est formidable pour mettre en régistration des images ayant une très grande différence d'échelle. Dans l'exemple qui suit, on a une image couleur de la NÉBULEUSE DE LA TETE DE CHEVAL dans la ceinture d'Orion prise avec une téléphoto 88mm. On veut y superposer l'image de droite prise en noir et blanc avec un télescope réfracteur de 5'' F6. Comme vous pouvez le constater, les deux images sont complètement différentes au niveau de l'échelle et de la qualité d'image. L'image noir et blanc est beaucoup plus détaillée. Registar est capable de superposer (OVERLAY) l'image prise au télescope sur celle prise avec une simple téléphoto 88mm en un simple clic.

Au départ, il faut sélectionner l'image à régistrer (hh-bw 5inch F6 refractor) donc celle à droite sur l'image du haut. On clique sur le bouton REGISTER IMAGE et on sélectionne l'image de référence (orion (telephoto 88mm). Une fois la régistration effectuée, on clique le bouton COMBINE IMAGES et on sélectionne l'image régistrée (hh-bw (5inch F6 refractor)_REG) et l'image sur laquelle on veut superposer l'image régistrée (orion (telephoto 88mm) puis on coche sur OVERLAY (FUNCTION TO APPLY). Notre image noir et blanc prise avec un réfracteur de 5'' F6 se superposera sur l'image de la téléphoto 88mm comme le montre l'image du haut au centre.

Si on veut donner une certaine coloration à notre image noir et blanc superposée, on peut utiliser la combinaison par MOYENNE (AVERAGE).

Lorsque REGISTAR combine des images, il crée une nouvelle image qu'il nomme automatiquement. On peut renommer cette image en la sélectionnant dans la fenêtre GROUPS MANAGER et en cliquant le menu FILE/RENAME. On lui donne un NOM SIGNIFICATIF.

Registar peut combiner les images qu'il a créé comme la combinaison des deux images du début prises avec deux télescopes différents que l'on désire superposer sur l'image prise avec la téléphoto 88mm. Il faut toujours sélectionner l'image à régistrer en premier et appliquer la régistration en fonction de l'image de référence (ici orion (telephoto 88mm)). On clique le bouton COMBINE images, on sélectionne nos images et l'option OVERLAY. On clique OK. On obtiendra le résultat de cette combinaison dans une nouvelle image:

Afin de mieux comprendre les fonctions du logiciel, je vous recommande les didacticiels animés qui suivent et de pratiquer avec les images fournies.

Régistration d'une SÉRIE D'IMAGES par rapport à une image de RÉFÉRENCE

Registar peut facilement mettre en régistration une série d'images par rapport à une image servant de référence. Cela est surtout très pratique à utiliser pour mettre nos images de LUMINANCE (L) et de couleur (RGB) qui sont parfois prises avec des binning et des angles de rotation différents. Souvent, on prend les images de LUMINANCE (L) à haute résolution (binning 1 ou binning 2) et les images couleurs (RGB) sont prises à une autre résolution (binning 2 ou binning 3). Lorsqu'on utilise des filtres de couleur ou à bande étroite, il est courant de se chercher des étoiles guides en tournant la caméra. Les CAMÉRAS FIELD ROTATOR permettent de tourner précisément la caméra pour trouver une étoile guide selon un ANGLE DE POSITION calculé par rapport au POLE NORD CÉLESTE. Il est évident que les images ne seront pas en régistration par rapport aux images de LUMINANCE. Elles ne seront pas non plus à la même échelle ni avec le même angle de rotation. Il est parfois très difficile pour les logiciels d'acquisition d'images, de mettre en régistration deux ou plusieurs images prises avec des échelles et angle de rotation différents. Il faut parfois y aller manuellement en sélectionnant deux ou trois étoiles de référence. REGISTAR par contre le fait parfaitement et sans aucune intervention du manipulateur.

Il est aussi capable d'aligner une série d'images entre elles (après prétraitement) afin de pouvoir les combiner parfaitement. Cela est très pratique si on veut aligner une série d'images RGB prise avec un binning et angle de rotation différente de l'image combiné de LUMINANCE. Les exemples suivants montrent comment REGISTAR procède.

Image couleur RGB possédant une échelle et angle de rotation différente de l'image de LUMINANCE

L'image suivante est une image combinée (SIGMA CLIP) prétraitée de la galaxie NGC 4565 (28 images de 7mn chacune ou équivalent à une exposition de 196mn) de LUMINANCE prise en BINNING 2X2 à travers un télescope Meade RCX 30cm F8.8 (FL: 2800mm):

L'image suivante est une image couleur RGB constituée par une combinaison SIGMA CLIP d'une série d'images distinctes prise en binning 3X3 à travers chacun des filtres rouge (Red), vert (Green) et bleue (Blue) ou RGB. Pour pouvoir trouver une étoile guide assez brillante, il a fallu tourner légèrement la caméra CCD sur son axe. Il y a donc une légère rotation en plus du binning (échelle) qui est différent. L'image est également inversée donc une orientation différente à celle de l'image L ci-haut:

Le logiciel REGISTAR malgré toutes les différences entre les deux images réussira sans problème et très rapidement à mettre en régistration l'image couleur par rapport à l'image de RÉFÉRENCE qui est l'image de LUMINANCE. La procédure est très simple.

1) On ouvre les deux images dans REGISTAR (NGC 4565-Combinaison 196mn (28 X 7mn) Sigma-clip align Maxim.fit et Combinaison-images-RGB.jpg) (encâdré orange dans l'image suivante).

2) On sélectionne l'image à mettre en RÉGISTRATION en l'occurence l'image couleur RGB (Combinaison-images-RGB.jpg) (encâdré jaune dans l'image suivante)

3) On clique le bouton REGISTER IMAGE (encâdré rouge dans l'image suivante). Dans la fenêtre (REGISTRATION CONTROL) qui s'ouvre, il est important de cliquer le bouton MATCH en haut à droite (encâdré bleu dans l'image suivante). Cliquez le bouton REGISTER en bas de la fenêtre.

4) Aussitôt la fenêtre MULTIPLE-VIEWS ouverte, pressez la touche 1 (en haut à gauche) sur le clavier pour afficher l'image régistrée.

5) Sauvegardez l'image en format TIFF (FILE/SAVE AS).

Vous pouvez comparer l'image RÉGISTRÉE et l'image de RÉFÉRENCE pour vérifier si les deux images sont parfaitement identiques.

Voici à quoi ressemblera votre image couleur RÉGISTRÉE:

Celle-ci est parfaitement identique en tout point avec l'image de RÉFÉRENCE de LUMINANCE plus haut. On peut donc poursuivre le traitement avec PHOTOSHOP si on veut en faire une image LRGB.

Utilisation de REGISTAR pour mettre en régistration une série d'images CCD

Registar permet aussi de mettre en régistration une série d'images CCD par rapport à une image de RÉFÉRENCE. Afin de démontrer la procédure, voici un exemple. Vous avez une série de 8 images CCD prise au cours d'une session d'imagerie. Comme les images peuvent bouger entre elles au cours d'une session, il est recommandé de prendre l'image du milieu (image 4 sur 8) comme image de RÉFÉRENCE.

1) Sélectionnez l'image correspondante au milieu de la série (ngc4565-4.fit) qui servira d'image de RÉFÉRENCE et ouvrez la dans REGISTAR.

2) Pressez le bouton REGISTER IMAGE (encâdré vert dans l'image suivante).

Dans la fenêtre REGISTRATION CONTROL, assurez vous de cocher la case MATCH dans l'image du haut à droite (encâdré orange).

Dans la section REGISTER ALL IMAGES FROM THIS DIRECTORY (encâdré rouge en haut à gauche), sélectionnez le RÉPERTOIRE où se trouve les images à mettre en RÉGISTRATION (EX: D:\Didacticiels anime traitement images\Logiciel REGISTAR\Serie images CCD a mettre en registration)

Dans la fenêtre TO THIS REFERENCE GROUP:, assurez vous que l'image de RÉFÉRENCE soit affichée (NGC4565-4). Il est important d'afficher l'image de référence dans REGISTAR avant de presser le bouton REGISTER.

Cochez toutes les cases à gauche (encâdré violet dans l'image du haut).

Dans la fenêtre SAVE REGISTERED IMAGES IN THIS DIRECTORY:, sélectionnez le répertoire où seront sauvegardés les images régistrées (encâdré bleu dans l'image du haut). Je recommande de créer un sous-répertoire nommé REGISTAR sous le répertoire principal où se trouvent vos images originales à régistrer et de sauvegarder vos images régistrées dans ce sous-répertoire. (EX: D:\Didacticiels anime traitement images\Logiciel REGISTAR\Serie images CCD a mettre en registration\registar)

3) Cliquez le bouton REGISTER.

Vos images régistrées seront sauvegardées dans le sous-répertoire REGISTAR. Assurez vous de copier votre image de référence (NGC4565-4.FIT) dans ce répertoire (encâdré rouge dans l'image ci-bas) car sinon, elle ne fera pas partie du groupe d'images régistrées que vous utiliserez pour la combinaison ou autre besoin. Vous pouvez vérifier la précision de la régistration en comparant toutes vos images dans un logiciel ayant une option de comparaison (BLINK ou ANIMATION).

REGISTAR crée automatiquement des fichiers ayant une extension RSM (encâdré bleu dans l'image du bas) dans vos deux répertoires (celui d'origine où étaient vos images à régistrer et celui où seront sauvegardées vos images régistrées). Il s'agit de fichiers de données qu'utilise le logiciel pour ses besoins. Vous n'avez qu'à sélectionner ces fichiers et les effacer (DELETE).

Registar ajoute l'extension _REG au bout de vos images régistrées (encâdré vert dans l'image suivante). Ce sont ces images que vous devrez utiliser pour vos combinaisons ou autres besoins.

Si vous sauvegardez vos images régistrées en format FIT et qu'elles n'apparaissent pas bien dans vos logiciels d'acquisition comme MAXIM DL, vous pouvez changer les paramètres du format FIT dans le logiciel REGISTAR. Dans le menu FILE/SAVE AS, sélectionnez le répertoire où seront sauvegardés vos images régistrées. Sélectionnez le format FIT (encâdré bleu dans l'image suivante) dans la case SAVE AS TYPE. Cochez la case PLANES (RR..GG..BB..) (encâdré rouge dans l'image suivante) puis cliquez le bouton SAVE. Essayez le ensuite dans votre logiciel. Si cela ne fonctionne pas, refaites d'autres essais en cochant d'autres cases et vérifiez à nouveau.

Vous pouvez toujours sauvegarder vos images en format TIFF qui garde toute l'information de votre image.

Conclusion

Registar est sans doute un puissant logiciel de mise en régistration d'images. Lisez l'AIDE (HELP), le TUTORIEL, visualisez les DIDACTICIELS ANIMÉS et expérimentez avec les images de pratique fournies. Vous apprendrez à découvrir toute la puissance des différentes options du logiciel. Personnellement, je vous recommande fortement d'utiliser REGISTAR pour mettre en régistration vos images, de les sauvegarder en format TIFF ou FIT et d'utiliser PHOTOSHOP pour faire vos traitements d'images. Il est aussi fameux pour régistrer vos images dans le but de faire des MOSAÏQUES d'objets célestes étendus comme par exemple la galaxie d'Andromède. Il est très recommandé par les meilleurs astrophotographes.

Bonne chance

Denis Bergeron 2011

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