L'acquisition des images est la phase la plus importante, c'est là que se joue la qualité. Le "secret" est d'obtenir une excellente qualité d'image brute. L'objet de cette page est de donner quelques principes pour y parvenir.

La nécessaire acquisition de connaissances au sujet des planètes observées...

On commence généralement les conseils de prise de vue par rappeler quelques bases indispensables : la collimation de l'instrument, la mise en température... Je ne vais pas en parler ici car il y a bien des pages intéressantes sur le web à ce sujet, et je tiendrais donc cette phase de réglages comme acquise. Par contre, je vais rajouter une autre étape, qui précède celle-ci en quelque sorte : la connaissance des objets observés. Pour devenir un bon observateur, il faut connaître ses cibles. Cette connaissance n'est pas absolument indispensable, un imageur qui possède d'excellents principes techniques s'en sortira très bien. Cep endant, il semble assez évident qu'on progressera d'autant plus vite que l'on sait quels sont les résultats qui doivent être obtenus... Connaître une planète, c'est être capable de choisir des techniques pour mettre en évidence certains types d'information, et c'est aussi être capable de faire la différence entre un détail et un artefact !

Cette connaissance s'acquière de plusieurs façons, moi je conseillerais de passer du temps à regarder des images, à lire des articles sur le sujet... c'est efficace mais c'est aussi super intéressant !

Une autre façon qui est sans doute plus importante qu'on ne le croit aujourd'hui consiste tout simplement à passer du temps l'oeil à l'oculaire, bref à faire du visuel en dépit de l'imagerie numérique. La connaissance de l'aspect visuel d'une planète est très importante pour le traitement des images en couleur. Les couleurs que l'on voit sur les images amateurs varient énormément, parfois de manière radicale, et il s'agit certainement d'une preuve de carence de temps d'observation visuel. On peut même avancer l'idée un peu révolutionnaire que le visuel peut aussi dans certains cas servir à valider l'imagerie numérique, alors que souvent on pense le contraire... Dans cette situation, ceux qui disposent d'une bonne expérience de dessinateur par exemple, auront certainement plus de facilité pour avoir de bonnes images.

La mise au point

La mise au point est quelque chose de très délicat à faire. Il n'est pas rare d'y passer plusieurs minutes... Voici quelques trucs

1° Lancer un avi : il est plus facile de faire la MAP quand la cadence de rafraichissement est rapide. On peut parfaitement lancer un avi dans cette optique, que l'on supprimera très rapidement. Choisir une cadence d'au moins 10 ips.
2° S'aider des détails de la planète : Il faut savoir s'appuyer sur des détails visibles, ce qui est généralement assez difficile tant les images brutes des webcams peuvent être peu contrastées. Quelques détails intéressants : pour Saturne, la division de Cassini ; pour Jupiter, certains détails brillants, un bord de bande net et assez contrasté, ou bien encore un satellite proche (l'idéal reste le passage d'une ombre de lune sur le disque !) ; pour Mars et Vénus, il faudra surtout s'aider du limbe, qui contrairement aux gazeuses est très net, contrasté et lumineux.

L'échantillonnage et la longueur focale

La bonne longueur focale pour faire du planétaire avec une webcam (avec le capteur 1/4 et ses pixels de 5,6µ) est au minimum de F/30. Par exemple, un C8 à F/10 avec une barlow 3x donne une très bonne formule. En pratique, surtout pour les petits instruments, on peut pousser la focale à F/35 - 40. On voit même de très bonnes choses à plus de F/40 (F45, 50...) ; à ce niveau on ne gagne plus en résolution, mais la taille des images permet de bien voir les détails.

La focale est à moduler en fonction de trois critères :
1° La planète à observer : Saturne et Jupiter, grosses et relativement peu brillantes, sont généralement bien à F/35-40. Mais Mars, petit mais à l'éclat beaucoup plus intense, supporte très bien des rapports F/D plus importants, de F/45 à F/50 environ.
2° Les conditions d'observation : si la turbulence est un peu trop gênante, on gagne à diminuer en focale. Un petit F/25-30 est bien quand ça turbule.
3° Le type d'imagerie visée... Certaines longueurs d'onde comme l'UV réclament une courte focale, en raison du peu de lumière disponible, mais aussi parce que la forte diffusion de notre atmosphère dans les courtes longueurs d'onde gêne beaucoup la netteté des images, en dépit d'une résolution instrumentale bien meilleure. F/20-30 est bien là aussi.

Les réglages de la webcam

Même s'il existe une bonne marge d'appréciation personnelle, on peut quand même dégager des grandes lignes, et on peut tout fait définir les "bons" réglages... Par ordre d'importance :

La cadence de capture

C'est le choix le plus important à faire. En attendant les webcams en USB2 qui vont sortir cet automne 2005, les versions I et II des Toucam ne doivent pas être utilisées à des cadences supérieures à 10 ips (images par seconde) en raison de la compression des images. Il suffit pour se convaincre des dommages de regarder comment varie l'aspect des détails d'une scène de la vie de tous les jours filmée avec l'objectif d'origine de la webcam : à 15 ips, la résolution est dégradée. Il est illusoire d'espérer la rattraper au compositage... à mauvaise brute, mauvaise image ! En situation de forte turbulence, on peut toujours passer à 15 ou 20 fps, dans ce cas ce sera peut-être mieux, mais sinon, il faut éviter les cadences rapides. 15 ips représente le point où l'augmentation du nombre d'images brutes obtenues ne compense plus la perte de qualité qui est provoquée par la compression.

Le meilleur compromis est certainement la cadence 10 ips. La cadence 5 ips est également envisageable si la turbu est faible, pour pouvoir bénéficier d'une qualité de brute maximale, mais aussi pour avoir accès à un temps de pose supérieur. En effet, à 5 ips et 1/25ème d'exposition, on accède en réalité à un temps de pose réel de 1/5ème de seconde inaccessible par définition aux cadences supérieures. Ce qui est bien pour diminuer le gain par exemple. Ou dans des situations où le manque de lumière est gênant (filtre absorbant ou autre).

Le gain

Le gain est le deuxième réglage le plus important. Il demande un peu de doigté car il y a un compromis à trouver entre un gain trop faible qui provoque l'apparition d'artefacts sur les bords de l'image (en raison de la faible dynamique des webcams) et un gain trop fort qui risque de ruiner le rapport signal / bruit de l'image finale.

Petite expérience sur Jupiter le 5 février 2003 avec la Toucam Pro à 5 ips : à gauche un gain faible (35-40 %) à droite un gain de 50 %. L'image de gauche montrent des artefacts qui suivent le limbe de la planète, qui ont disparus sur l'autre prise de vue réalisée dans la foulée.

Il y a, en fait, un niveau de gain adéquat qu'il faut connaître, qui varie en fonction de la webcam et de la cadence utilisée :
- Capteur couleur : le niveau de gain est à régler vers 50-60 %, que ce soit à 5 ou 10 ips (peut-être plutôt 60 % à 10 ips).
- Capteur noir et blanc mode RAW : à 5 ips, le bon niveau de gain est également à 50-60 %. Mais, à 10 ips le gain doit être réglé au minimum à 80 %. C'est un petit désavantage du raw NB qui n'est pas trop gênant, mais qui malheureusement enlève une partie de l'intérêt qu'il y a à passer de 5 à 10 ips, puisqu'à cause du bruit de fond nettement plus important, une image brute à 10 ips n'atteint pas la qualité d'une brute à 5 ips.

Le temps de pause

Troisième chose à régler, ici plus simple. Le bon temps de pose est celui qui crée une image brute juste en-deçà de la surexposition, ce qui permet de noyer le bruit de fond dans le signal utile. Ceci est particulièrement important pour le gain à 80 % du raw NB. Mais à 5 ips on peut avec moins de risque (le risque étant d'obtenir une image finale trop bruitée) adopter un temps de pose plus court pour lutter contre la turbulence.

Les autres réglages : luminosité, gamma, saturation

Ces réglages sont largement secondaires. Personnellement je les ai presque toujours laissés à 50 %.
La Luminosité peut servir de réglage d'appoint pour le temps de pose, si ce dernier ne laisse le choix qu'entre sous- et sur-exposition, ce qui peut arriver dans certaines situations, et si on juge que le gain est déjà au minimum raisonnable. On peut diminuer ce règlage, mais attention pas trop, car sinon du signal sera perdu sur des zones peu lumineuses (limbe).
Le Gamma est apprécié par beaucoup d'amateurs pour augmenter le contraste de l'image (entre 0 et 50 %). C'est un choix qui peut être fait effectivement, il permet également de diminuer la luminosité d'une image trop brillante. Attention, cela mange aussi une partie du signal dans les zones sombres.
La Saturation pour le capteur couleur est bien à 50 %, il ne semble pas utile d'y toucher.

En résumé, une bonne séquence de réglage de la webcam est la suivante : cadence de capture, réglage du gain, ajustement du temps d'exposition, retouches éventuelles avec la luminosité et le gamma

Les trucs pour le réglage de la couleur

La qualité du rendu des couleurs dépend du comportement de la webcam. Il existe sur une webcam couleur des réglages qui y sont consacrés : balance du rouge et du bleu, rendus différents pour l'extérieur, l'intérieur... ces réglages ne servent à rien et ne doivent pas être touchés : il faut régler les couleurs sur "automatique".
La webcam se charge en effet seule de la balance des couleurs. Cependant, dans certaines situations la webcam sort des couleurs bizarres, comme une image complètement rouge ou verte... Par exemple, on voit de temps en temps des images de Mars complètement jaunes, avec une couche bleue qui ne présente quasiment aucun signal :

Cette série est une simulation car je ne possède pas d'exemple réel personnellement, mais le rendu est identique. En fait ici tout se passe comme si en situation de manque de lumière, la webcam ne pouvait trouver seule la bonne balance (j'avoue ceci dit que le mécanisme de ce phénomène m'est largement inconnu !). La solution à ce problème est très simple : il faut surexposer l'image pendant quelques secondes, par exemple en poussant le gain à fond. La webcam retrouve alors automatiquement de bonnes couleurs. On n'a plus qu'à rediminuer le gain pour lancer une capture.

Des exemples de bonnes images brutes

Voici plusieurs images brutes réussies qui ont donné de très bonnes images finales. On voit que la qualité de l'image finale est déjà évidente, la plupart du temps, même si assez souvent on a des suprises (il est assez courant de faire des images d'une qualité insoupçonnée à la vue de brutes décevantes de prime abord !

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