LA CARTOGRAPHIE DES IMAGES PLANETAIRES AVEC WINJUPOS

Un tutoriel

Le module de cartographie est accessible dans le menu "exploitation" rubrique "Calcul d'un planisphère".

Dans le menu déroulant "Modifier" on clique sur "Ajouter" : cela déclenche l'ouverture d'une fenêtre qui permet de charger un ou plusieurs fichiers .ims de mesure d'image (et non les images elles-mêmes!). Il est possible de charger autant de fichiers de mesure que nécessaire.

Une fois les fichiers chargés (ici, 3 images des 14 et 16 septembre 2012), on a accès à plusieurs options pour bâtir le planisphère.

La première chose à effectuer est de choisir le système de longitudes. Le système II est le plus universel et désigne l'ensemble des régions de la planète hors de la zone équatoriale. Cette dernière est prise en compte par le système I (choisir cette option uniquement pour faire une cartographie de la EZ !). Le système III qui est basé sur la rotation du "noyau" présumé de la planète est surtout utilisé par les professionnels et ne présente pas vraiment d'intérêt pour une cartographie amateur "ludique"(1). Toutefois, pour la planète Saturne, le système II est tombé en désuétude et on utilise le système III.

La première option que l'on peut choisir ensuite, celle qui permet d'avancer le travail de façon considérable en un seul clic, est "Déterminer l'intervalle de longitude optimal" : WinJupos calcule tout seul quelles sont les longitudes à prendre en compte parmi toutes les images mesurées pour que le planisphère soit crée ! La carte est d'ores et déjà viable après cette opération...

Voici l'aspect du module après avoir lancé cette option.

Les longitudes prises en compte sont visibles dans les colonnes Lp. (Longitude précédente) et Ls. (Longitude suivante). Sur la précédente capture d'écran, on voit bien que les 3 images prenaient en compte l'ensemble des longitudes de 0° à 360°. A présent, seule une tranche de longitudes est choisie pour chaque image, de façon à couvrir l'ensemble de la planète.

Les valeurs choisies par le logiciel peuvent être conservées, mais on peut évidemment les ajuster manuellement par la suite, à la vue de la carte générée.

Avant de lancer le planisphère, il est est préférable d'effectuer les choix suivants :

1) Le type de projection : on a le choix essentiellement entre deux types de projection cyclindriques (de Lambert, qui écrase les latitudes élevées, et "simple" de type Mercartor) et deux types de projections polaires : la projection polaire simple permet de bien visualiser les latitudes de l'équateur jusqu'au pôle ; la projection polaire "tout court" donne plus d'importance à la région polaire stricto sensu).
2) La "largeur du planisphère" : elle dépend de la résolution des images utilisées, et du type de projection choisi. WinJupos indique quelle est selon lui la taille en pixels optimale de la carte. On peut se fier à cette donnée, ou bien en changer.
3) L'orientation du planisphère : elle est importante surtout pour les projections polaires évidemment. Choisir l'hémisphère que l'on souhaite calculer.
4) La "longitude du bord gauche du planisphère" : cette donnée a son importance car elle permet d'éviter notamment que la carte ne soit coupée au mauvais endroit ! En général, cette valeur se choisit après la première visualisation

Une fois ces options choisies, on clique sur "Calcul du planisphère" à droite et le logiciel génère la carto (le trait brillant à gauche est Io, situé exactement sur le terminateur de la première image) :

1) Comme dit plus haut, on peut décider de changer l'agencement des longitudes entre toutes les images
2) L'ajustement de l'aspect des différentes images en terme de contraste, gamma, luminosité, a son importance pour l'obtention d'un planisphère homogène. Les valeurs de chaque image peuvent être retouchées dans le module principal dans les colonnes L, C, G. Ne pas hésiter à charger et recharger la carto en permanence au cours de ces opérations. Le changement des couleurs, par contre, n'est pas possible : pour cela, il faut retourner sur l'image d'origine et la retoucher dans un autre logiciel de traitement (une fois la nouvelle balance enregistrée, il n'y a pas besoin de repasser par l'étape mesure, si l'image est au même emplacement : le changement sera effectif au prochain chargement du planisphère).
3) Le module propose des options d'ajustement du gradient de luminosité des images, pour accroître la luminosité des régions situées sur le limbe ou sur les pôles. On peut choisir "Correction de luminosité automatique" (cette option entraîne des résultats de qualité variable, à voir au cas par cas), ou bien changer la Correction AB dans les fichiers de mesure (voir les deux colonnes correspondantes : choisir "oui" et indiquer la valeur dans la colonne -Coeff. La valeur 1 entraîne une correction maximale). Facultatives, ces options sont intéressantes pour bien voir tous les détails...
4) Sur une cartographie partielle, toutes les longitudes ne sont pas intéressantes. Sur l'exemple ci-dessus, les 3 images ne couvrent pas l'ensemble de la planète : on peut demander au logiciel de couper les longitudes noires et celles qui sont sur le bord extrême des limbes car elles sont très déformées. Pour cela, changer la longitude Lp de la première image, et la longitude Ls de la dernière.
5) Si on gère un grand nombre de fichiers de mesure parmi lesquels figurent des doublons, on peut activer ou désactiver un fichier en cliquant sur le petit carré tout à gauche de la ligne.
6) Enfin, choisir les options "cosmétiques". En cliquant sur Présentation de la page on ouvre une petite boîte de dialogue qui permet de choisir la couleur du fond de page, la couleur du fond de carte, d'appliquer une grille de coordonnées ou de ne pas l'afficher (et de choisir la valeur des intervalles dans le premier cas), d'écrire une légende, un titre, et même de poser un copyright.

En bas à droite, le logiciel permet d'enregistrer un fichier de configuration du planisphère, afin de le recharger plus tard sans perdre le travail effectué.

Note sur la mesure des images

A tout moment, si l'on constate un problème dans la mesure des images d'origine (par exemple, de façon courante, sur une mauvaise orientation constatée sur la carto) il est possible de rouvrir l'image dans le module de mesure avec un clic droit sur la ligne correspondante du module de carto, afin d'effectuer tout changement utile (il est possible aussi d'ouvrir le module d'éphémérides correspondant à l'image !) :

Note sur le planisphère

En promenant le curseur de la souris sur la carto, il est possible de lire certaines valeurs : latitude, longitude, valeur de dérive atmosphérique de la latitude du point choisi... des calculs de distance entre deux points peuvent également être réalisés.

Ci-dessous, voici la carte générée avec les choix suivants : projection de Lambert, élimination des longitudes non voulues, égalisation AB du gradient de luminosité (L = 15 pour chaque image avec un coefficient de 1), désactivation de la grille de coordonnées.

Il aurait également été possible de sélectionner uniquement certaines latitudes, par exemple pour ne faire apparaître que certaines bandes...

Et ci-dessous, les deux projections polaires "simples". Pour chacune, deux clics suffisent pour passer d'une projection à l'autre.

Générer une carte directement à partir du module de mesure

Enfin, il faut savoir qu'il est possible de générer une projection cartographique d'une image seule directement à partir du module de mesure d'images.

L'opération nécessite toutefois d'avoir d'abord au préalable enregistré un modèle de cartographie (à partir du module correspondant) qui contient les "paramètres servant de modèle". Il s'agit d'un fichier .mcs que l'obtient dans le module de carto lors du premier enregistrement.

Cette fonctionnalité est utile pour générer rapidement des projections identiques de plusieurs images à des fins de comparaison - les travaux de Marc Delcroix sur Saturne en sont un bon exemple (ci-contre à droite - image utilisées de Don Parker et Anthony Wesley).

La cartographie et la dérive des détails...

A ce stade, il est peut-être utile de "rappeler" que... les détails planétaires ne sont pas immuables, surtout sur les planètes gazeuses ! La réalisation d'un planisphère de Jupiter va rencontrer une contrainte temporelle ; concrètement, au bout de plusieurs rotations, beaucoup de détails du système II auront connu une dérive rendant malaisé l'assemblage des différents cylindres. Il apparaît donc déconseillé de prendre des images distantes de plus de 3 ou 4 jours (pour un travail scientifique, deux jours est un maximum). Des contraintes similaires existent sur les autres planètes ; sur Mars, la surface est immuable à l'échelle de quelques mois (sauf grosse tempête de poussières), mais les calottes polaires peuvent évoluer bien plus vite (au printemps).

Quelques applications plus avancées de la cartographie...

La réalisation d'animations de mouvements atmosphériques

La production d'animations est un autre classique de l'astronomie amateur. Si on trouve souvent des animations de rotation, la cartographie permet de réaliser des animations des mouvements atmosphériques sur Jupiter, sur des durées plus ou moins longues (quelques jours, quelques mois...)

Pour des raisons évidentes, de telles animations seraient impossibles à réussir en conservant le globe de la planète.

Ici à droite, une animation du transit de l'oval BA au sud de la Tache rouge en 2012, sur une durée d'un mois et demi environ, de fin août à début octobre.

Animation réalisée par Pascal Lemaire. Images : J.P.Prost, P.Bayle, P.Lemaire, R. De Benedictis, C.Pellier, F.Isac, Y. Le Gall

Cartographie de la ceinture équatoriale de nuages sur Mars en 2012

L'idée de cette carte était de faire apparaître ce phénomène visible durant le printemps et l'été de l'hémisphère nord de la planète. Pour cela, il a été nécessaire de sélectionner des tranches étroites de 15 images B de la planète centrées autour du midi martien (pour exclure les nuages du matin et du soir) (pour plus d'infos lire le numéro 401 de la revue CMO).

Cette carte qui fait appel à d'autres fonctionnalités du logiciel était assez complexe à construire et la grande flexibilité du module de cartographie du logiciel a grandement facilité son élaboration...