L’apparition des capteurs CCD et le développement de logiciels de traitements d’images ont depuis permis à l’imagerie de combiner la précision de la photographie et la finesse du dessin. Si bien que certains adeptes de l’imagerie numérique n’hésitent pas à qualifier le dessin de technique imprécise, inexacte ou même arriérée. Ce point de vue est-il fondé ? L’imagerie numérique est-elle aussi impersonnelle qu’on pourrait le penser ?

A l’inverse de Jupiter, les configurations visibles sur Mars présentent l’avantage d’être permanentes, au moins sur une courte échelle de temps. Ainsi il est possible de comparer les très nombreuses images webcam récentes de la planète rouge entre elles et aux dessins. En plus des commentaires des auteurs de cet article, vous trouverez dans ce dernier des images et des dessins présentant les mêmes formations martiennes à des dates rapprochées, qui vous permettront de vous faire une opinion sur les questions posées ci-dessus.

Les images sont réalisées avec un télescope Newton Arcane 180 mm F/6, et les dessins avec un télescope Cassegrain 250 mm F/28 artisanal (optique Bonnin) à 430 fois de grossissement, sans filtre.

Plusieurs couples dessin/image sont présentés ici. Le lecteur pourra faire des comparaisons, en gardant à l'esprit que les images webcam ne sont pas forcément plus exactes que les dessins et que ces derniers peuvent aussi servir à évaluer les images numériques !

* Cette technique est simple à mettre en œuvre. En plus de l’instrument, un gabarit de la planète, un crayon assez gras et une lampe éclairant faiblement (pas forcément rouge) suffisent à son exécution.

* Le dessin permet de faire de rapides progrès en observation visuelle. Le désir d’ajouter des détails pousse le cerveau dans les derniers retranchements de ses capacités d’analyse. Attention cependant à ne dessiner que des formations vues à coup sûr. Nous en reparlerons plus loin.

* Il est pédagogiquement prouvé que l’action de représenter l’objet étudié privilégie sa mémorisation  : deux ou trois dessins d’une région martienne permettent d’en faire rapidement et durablement connaissance, bien mieux que l’observation passive de dizaines d’images numériques.

Ainsi, lorsque cette région vient à présenter un aspect inhabituel, le dessinateur expérimenté est le mieux placé pour le détecter rapidement.

Si vous avez suivi la planète de près durant son apparition, vous pourriez penser bien connaître l’aspect de ses principales formations. Tentez alors l’expérience suivante : dessinez de mémoire l’aspect de Syrtis Major par exemple, puis comparez à une image de référence. Vous constaterez certainement de nombreuses erreurs et disproportions que vous n’auriez pas pensé commettre. Faites ensuite un deuxième dessin, mais en prenant modèle sur l’image qui a servi à la comparaison. Un troisième dessin, effectué des semaines plus tard et de mémoire, montrera Syrtis Major bien plus réaliste que le premier dessin.

* la remarque précédente présente une autre retombée :

certaines images numériques font apparaître de très nombreux détails qui n’existent pas en réalité, mais qui sont générés par un traitement informatique trop poussé. C’est ce qu’on appelle les artefacts. Une bonne connaissance visuelle de la planète évite d’aller trop loin dans les traitements, et de prendre des artefacts pour des détails réels.

Elle permet aussi de choisir les traitements adaptés, comme expliqué plus loin.

• La difficulté de réalisation.

Bien que souvent qualifié d’idéal pour les débutants de par la simplicité du matériel requis, le dessin planétaire est un art difficile en pratique. Combien d’amateurs, pourtant désireux de se lancer, se sont découragés au moment de tracer ne serait-ce que le premier coup de crayon.

La difficulté est double.

-Tout d’abord il s’agit de percevoir des détails souvent peu contrastés et aux contours parfois mal définis. On fait alors travailler le cerveau dans des conditions très différentes de celles qu’on lui impose habituellement. Au fil des observations, il apprend à réaliser un véritable traitement d’image cérébral.

* L’imprécision inévitable du placement des configurations observées.

Malgré tout le soin que le dessinateur apporte à l’étape de positionnement des détails, il ne peut prétendre rivaliser avec l’imagerie de ce point de vue. Cependant l’entraînement permet d’atteindre une précision honorable.

* l’interprétation de l’aspect des détails perçus.

Au moment de représenter une tache floue ou complexe, il faut bien décider de l’aspect à lui donner sur le papier. Le dessin qui en résulte est nécessairement fait dans un style personnel. Là encore l’expérience minimise la part d’interprétation et permet de faire des dessins plus réalistes.

© Frédéric Burgeot (dessin), Christophe Guillou (image webcam)

Remarques souvent entendues :

* les dessins montrent des détails imaginés par l’observateur.

Le désir d’enrichir un dessin ou de faire sensation peut pousser à dessiner des détails qui n’ont été qu’aperçus et pas vus de façon certaine. Ce comportement ne peut que décrédibiliser le dessin, dont les détracteurs ne manquent pas de mentionner l’époque de Lowell qui, avec ses collaborateurs, a tracé de nombreux canaux imaginaires sur Mars et d’autres planètes (alors que ceux de Schiaparelli avaient une base de réalité, mal interprétée cependant). Mais les observateurs peu précautionneux ne doivent pas faire oublier tous ceux qui, professionnels comme amateurs, ont toujours réalisé des dessins fidèles à la réalité.

On dit souvent qu’il ne faut pas fausser l’observation visuelle par une " connaissance " préalable des détails à observer. Sans être faux, ce jugement peut être fortement nuancé : une excellente connaissance des planètes – y compris de l’activité la plus récente – est ainsi nécessaire à qui veut exploiter correctement une séance d’observation. On peut se convaincre soi-même que l’on a vu des détails – dont on connaît l’existence – alors qu’il n’en est rien, mais on peut aussi ne pas les voir si on ignore leur présence.

En effet, le cerveau dirige l’attention de l’observateur sur les informations qu’il juge essentielles, c’est-à-dire les plus contrastées. C’est en insistant sur les zones a priori sans intérêt, ou dont on sait qu’elles présentent un détail important, qu’il finit par analyser la totalité de ce que les yeux lui transmettent. Il ne faut que peu d’habitude et un minimum de prudence pour savoir si le détail est réellement vu ou s’il n’est pas perçu du tout.

C’est ainsi que les détails simplement aperçus lorsqu’on débute deviennent de plus en plus facilement visibles avec l’expérience. Ne soyez donc pas surpris si certains dessins montrent plus de détails que ce que vous voyez avec votre instrument, même si ce dernier est performant. Quelques séances de dessin à l’oculaire vous feront entrevoir vos propres possibilités d’observateur, et comprendre que l’auteur du dessin qui vous rendait incrédule n’est pas malhonnête.

* les dessinateurs représentent les détails plus tranchés qu’ils ne le sont à l’oculaire.

C’est vrai ! L’intérêt est ici de montrer des détails sinon peu visibles. Il faut noter que les traitements d’images numériques font exactement la même chose.

* les dessins ne sont plus d’aucune utilité scientifique.

Vrai pour les mesures, de par l’imprécision du placement décrite plus haut. On préfère dans ce cas avoir recours aux images.

Par contre ils trouvent leur utilité lorsqu’il s’agit de décrire qualitativement l’aspect d’un détail, d’une formation ou d’un phénomène.

L’étude des planètes se fait aussi sur le long terme, et les observations détaillées datant de plusieurs décennies sont des dessins. Pour constater les changements survenus sur la planète jusqu’à nos jours, il paraît souhaitable d’utiliser également des techniques similaires à celles employées par nos prédécesseurs.

Face au dessin, on l’a évoqué, le principal avantage qui est mis en avant des techniques d’imagerie numérique est leur caractère " objectif " : le capteur de la CCD est supérieur à l’œil car il n’invente pas les détails… Cette croyance pourtant ne résiste pas à une analyse approfondie de la question. Ou plutôt, si l’imagerie numérique est bien porteuse d’une objectivité potentielle et bienvenue, cette dernière ne peut résulter que du plus grand soin apporté aux techniques de prise de vue et de traitements ; elle ne va jamais de soi.

Pour se convaincre du manque d’objectivité de la CCD, il suffit de faire un tour sur Internet et de regarder, par exemple, comment l’aspect d’une planète varie, souvent considérablement, d’une image à l’autre. Il faut bien se rendre à l’évidence : il existe autant de techniques, plus ou moins subjectives, de réalisation d’images CCD, que d’observateurs, un constat qui ne nous éloigne pas tellement du dessin !

Si l’on fait le tour des conseils qui sont donnés en imagerie CCD, on trouve presque exclusivement des conseils techniques, centrés sur la maîtrise de l’instrument utilisé (mise en température, collimation) et sur le traitement d’image. Ces conseils sont indispensables, mais ils ne sont pas suffisants pour qui souhaite être vraiment exigeant.

En particulier, un approfondissement de la réflexion sur le traitement d’image serait particulièrement bienvenu, car c’est à ce stade de l’élaboration de l’image que la subjectivité revient en force. Les conseils qui visent à avertir l’observateur du risque de surtraitement sont à présents plutôt bien répandus ; en revanche, il apparaît que la réflexion concernant les effets concrets des différents types de traitement (et ils sont nombreux) sur l’information contenue dans les images brutes fait cruellement défaut.

Il est vrai que ce type de réflexion demande un type de connaissance qui est peu répandu et presque toujours oublié dans l’éventail des conseils donnés à l’amateur désireux de réaliser des images CCD des planètes : la connaissance de l’objet observé et du type d’activité qui s’y rattache. Plus un observateur connaît une planète, plus son aptitude à décider quel est le traitement adapté sera grande.

La réponse la plus répandue à cette question, c’est qu’une bonne image CCD est une image qui montre beaucoup de détails, avec beaucoup de contraste. Ce jugement demanderait à être fortement nuancé par un autre : une bonne image numérique est une image qui a subi un traitement adapté au type d’information que l’on veut mettre en évidence. On pourrait dire également : une bonne image CCD est une image qui ne transforme pas l’information (sauf applications particulières), et qui n’en supprime pas non plus, deux écueils qui guettent l’amateur qui ne fait pas attention aux traitements qu’il applique. Ces écueils sont d’autant plus dangereux qu’ils sont plus subtils que la menace habituelle de l’artefact de traitement.

La technique LRVB a presque toujours les faveurs des observateurs. L’idée d’origine était de séparer l’information au sujet des détails (contenue dans une image en niveau de gris dotée d’un excellent rapport signal sur bruit, la luminance) de l’information au sujet de la couleur (contenue dans une image RVB généralement de qualité médiocre, la chrominance). Le problème avec les webcams ne se pose pas de la même façon que cette technique issue des caméras CCD. Aujourd’hui en webcam elle est devenue un moyen de sélectionner dans la luminance l’information qui aux yeux de la plupart des amateurs est la plus " jolie " ou la plus nette, la plus détaillée, la plus contrastée… la couleur généralement choisie est le rouge (quelques fois l’infrarouge), et de temps en temps la verte.

Ceci a un effet immédiat : la technique LRVB impliquant que les détails soient presque uniquement contenus dans la luminance, on obtient donc une image où une partie de l’information a disparue ! La luminance en LRVB est normalement réalisée sur tout le spectre lumineux ; mais ici on sélectionne une partie du spectre seulement et le reste n’est pas repris. Cela peut avoir des effets dévastateurs sur la qualité de l’information contenue dans l’image finale, et ce alors que l’œil non averti ne s’en apercevra pas.

© Christophe Guillou

Ici paradoxalement l’observation visuelle est favorisée : elle ne peut en effet pas " manipuler " les images, et elle porte donc sur des méthodes classiques et éprouvées – les filtres, qui sont très utiles aussi en visuel, ne peuvent être utilisés qu’à des fins " normales " : la sélection de l’information et non sa transformation. Il est d’ailleurs à noter que l’obscurcissement de l’atmosphère martienne durant l’été 2003 a été signalé d’abord par des observateurs visuels, à un moment où la CCD s’est largement démocratisée grâce aux webcams… Ce qui n’est pas un hasard dans la mesure où la technique RRVB a été très largement utilisée. Et du coup, les amateurs armés de toute la puissance des webcams et des ordinateurs sont passés à côté du principal phénomène martien de cette année, alors qu’on aurait pu attendre de cette " puissance " une démonstration sans appel des effets persistants des tempêtes de poussières sur le climat martien. Un cas rare mais significatif où l’imagerie numérique a été à la remorque des observations visuelles…

On pourrait en déduire la chose suivante : le visuel devrait quasiment guider le traitement des images CCD. Souvent, les meilleures images numériques sont faites par des observateurs qui ont une bonne connaissance visuelle des planètes.

La conclusion de ces quelques réflexions sur les techniques d’observations est finalement un rappel d’un principe simple – que la qualité des documents obtenus (dessin ou CCD) est d’abord fonction des connaissances et du savoir-faire de l’observateur, beaucoup plus que de la puissance apparente de telle ou telle technique (de ce point de vue la facilité immédiate de l’informatique constitue sans doute le " côté sombre " de l’imagerie numérique). Les auteurs de cet article, tous deux actifs au sein de la Commission des observations planétaires, tiennent à réaffirmer que le dessin reste une technique d’observation valable au côté de la CCD, et bienvenue dans les travaux de la Commission.

• la vision dans les instruments astronomiques et l’observations physique des surfaces planétaires.

• Astronomie, guide de l’observateur, tome I, chapitre V : les surfaces planétaires.

• Rendu du contraste et pouvoir séparateur d’instruments utilisés visuellement.

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