A propos des mosaïques solaire avec Sol'Ex

[cbuil 3 555]

Long message...

 

La finesse des détails dans les images solaires réalisées avec Sol'Ex est déterminée par :

 

- la turbulence atmosphérique
- la qualité optique de la lunette
- la précision des réglages (par exemple; la focalisation du disque solaire sur la fente au foyer de la lunette)
- la taille des pixels (échantillonnage du disque et du spectre)
- la distance focale de la lunette.

 

Je voudrais ici insister sur ce dernier point, la focale, qui pourrait même être mis en premier tellement il a un impact sur les détails révélés par Sol'Ex. Toute chose égale par ailleurs, la finesse de ces détails est directement proportionnelle à la focale de la lunette. Doubler la focale, c'est voir des détails deux fois plus petite, ce qui n'est pas rien.

 

Je suis très partagé quand je vois les efforts des uns et des autres pour faire en sorte qu'à tout prix l'image du Soleil entre en entier sur son capteur.

 

On se force alors à utiliser une lunette ayant au plus  une focale de 450 mm (en gros), on ajoute parfois un réducteur de focale avec une lunette existante trop longe , on imagine même concevoir des spectrohéliographes plus gros, plus lourd, plus cher, pour au contraire adapter celui-ci à une lunette de longue focale. Ce que je retire de ceci est que le matériel existant est parfois sous-utilisé.

 

Je ne nie pas qu'obtenir une image entière du disque en un seul balayage (scan) à un côté agréable, spectaculaire et expéditif. Mais j'y vois aussi une sorte de capitulation devant un problème technique qui ne devrait pas en être un. Il y a en effet une solution pour exploiter une lunette (voir un télescope adapté) de "grande" taille.  Dans cette situation, pourquoi ne pas chercher à réaliser une image en deux parties du disque (par exemple), détaillées, que l'on assemble ensuite si on désire reconstruire le disque complet. Le résultat est alors une mosaïque de deux balayages. Ceci concerne les lunettes dont la focale est comprise ente 500 mm et 850 mm (pour deux balayages), donc des instruments assez répandu, qui pourrait êtres mieux exploités en association avec Sol'Ex).

 

Pourquoi alors ? Il y a de mauvais et de bon arguments.

 

Celui revenant à dire qu'il est plus rapide de faire un balayage plutôt que deux n'est pas très honnête. On s'aperçoit en effet que bon nombre d'utilisateurs n'hésitent pas à réaliser de nombreux balayages du disque en entier dans l'espoir de rehausser les détails et les contrastes (pourtant déjà élevés sur un scan individuel). D'autres, à juste raison, font une sélection pour isoler les moments d'accalmies de turbulence. Bref, on y passe souvent plus de temps que réaliser un balayage unitaire. Alors, pourquoi ne pas faire un petit pas de plus avec deux balayages ? Ce n'est pas bien plus coûteux.

Un argument en revanche tout à fait recevable, est celui de la lourdeur des opérations lors du traitement. C'est le frein majeur aujourd'hui, je crois, et c'est sur ce point que je vouldrais insister.

En imagerie du ciel profond, on voit souvent les observateurs passer un temps long à valoriser les données acquises avec un équipement chèrement obtenu. Les outils logiciels sont ici assez bien adaptés. En tout cas, en l'espèce, les astrophotographes n'hésitent pas à assembler des images de grands ensembles de la voute céleste, avec succès. En ce qui nous concerne, le Soleil, c'est un grand ensemble aussi, de 0,5 degré de diamètre, alors pourquoi ne pas faire pareil !?

 

L'acquisition séquentielle avec Sol'Ex peut générer quelques problèmes géométriques résiduels dans les images extraites des scans. Le logiciel d'assemblage doit donc faire un gros travail de correction avec ce qu'on lui donne  (pour lui, il est question de mesurer des distorsions, les corriger, puis effectuer l'assemblage proprement dit, éventuellement en ajustant l'intensité locale des images).

 

Chacun à sa recette, entre un logiciel payant comme PhotoShop, un logiciel que ne se fait plus comme ICE de Microsoft, et autres... Rien de bien carré, de bien documenté, de sur, de standard pour notre besoin.

 

C'est la même histoire d'une manière générale avec les logiciels de compositage. Si Autostakert est certes un superbe outil, très puissant, il fait un peu une usine à gaz, avec un coté aléatoire parfois. Surtout, il manque des fonctions pour nous , telles que la mémorisation des corrections faites sur une séquence  Halpha (par exemple, pour corriger ensuite une séquence du continuum extraite des  mêmes scanq.

 

Il y a un outil manquant pour Sol'Ex (et pas que Sol'Ex je trouve). J'ai quelques éléments, mais c'est un peu de travail, et partager les expériences et la situation du moment est un bon point de départ. Voici ce que je vous propose :

 

Vous pouvez télécharger deux séries de 5 images au format FITS faites en séquence ce 8 novembre depuis Antibes. Il y a une série pour l'hémisphère nord, une autre pour l'hémisphère sud, à ces adresses (archives zip de 35 Mo  chacune, le traitement des scans est réalisé avec INTI) :

 

Nord : http://www.astrosurf.com/buil/solex/demo/halpha_n.zip

 

Sud : http://www.astrosurf.com/buil/solex/demo/halpha_s.zip

 

Bien sûr c'est fait avec Sol'Ex, équipé ici d'une caméra ASI178MM, exploitée en binning 2x2. La lunette est une Askar 107PHQ de focale 749 mm (donc le Soleil n'entre pas en entier). J'ai utilisé un hélioscope LACERTA (donc pas de filtre devant la lunette). Un filtre Halpa de 7 nm est monté sur le coulant  l'interface 31,75 mm de So'Ex vers la lunette. La monture est une AM5 ZWO avec une vitesse forcée de 8x la vitesse sidéral. Le temps de pose est de 7,40 ms pour une cadence de 135  images/seconde. Le gain de la caméra est réglé à 46. Une rallonge USB3 de 10 mètres de marque LINDY amplifiée relie Sol’Ex à l’ordinateur.  L'ordinateur est un ASUS Zeenbook.

 

Le Soleil était bas sur l'horizon, mais pour mon site, la turbulence était relativement modérée (assez rare chez moi, où c’est souvent très mauvais). Mais ce n’est pas non plus un grand calme, vous le verrez sur les images (j'ai mis 2 x 5 images pour au besoin réduire l’effet de cette turbulence avec vos outils préférés).

 

Je ne propose pas un concours du genre : qui aboutira à la "meilleure"  image à partir de ces données (encore, que les défis ça a du bon parfois...) !?

 

Je vous propose ces images tests pour partir sur une base stable de données afin d'évaluer les solutions actuelles et entrevoir ce qu'il est possible de faire pour l'avenir. Si vous participez,  en plus de montrer le résultat, le point très important est de décrire votre manière de faire, afin quelle puisse être partagée et reproduits. Vos galères, vos impressions aussi. C'est je pense, très intéressent pour les nouveaux et comme la philosophie du projet SolEx est d'échanger, on est tout à fait dans le sujet  (et comme il ne fait pas très beau temps en ce moment, voici des données disponibles dans domaine public). Il y a des cadors ici, qui maîtrisent, mais imaginez ce que c'était à vos débuts...

 

Je crois que l'enjeu de ce travail est important pour aller plus loin avec Sol'Ex, qui n'a pas tout dit, vous êtres habitués je pense :-). Pour ceux qui débutent avec Sol'Ex, le simple examen de ces images peut être inspirant, car elles montrent une facette peu connue de cet instrument, qui sans rivaliser avec les filtres, loin s'en faut, révèle pas mal de détails (sans trop d'effort en fait, une seule image acquise suffit parfois, comme ici).

 

Pour amorcer, voici un assemblage réalisé avec le plus ancien logiciel possible : IRIS et l'outil mosaïque qu'il contient (sûrement la fonction la plus interactive de ce logiciel !). Seuls les anciens connaissent - je ne vais pas en dire plus. J'ai n'ai même pas fait de moyenne (genre Autostakkert), à chaque fois un seul balayage (par rapport au jeu fourni, j'ai utilisé ici les images 10_54_28_recon et 10_59_48_recon seulement). Un petit rehaussement élémentaire ensuite sous Astrosurface :

 

 

Il y a des défauts (raccordement, intensité aux jointures, turbulence, lourdeur d'usage, etc). Il ne doit pas être difficile de faire mieux ;-)

Pour compléter, voici une image de la photosphère extraite des mêmes scans, et toujours un assemblage avec le vieux IRIS  (on " commence" à voir des détails dans la pénombre de la grosse tache) :

 

 

Mais je crois que l'on peut déjà débuter par Halpha, le reste vient ensuite). Au second plan, le setup utilisé pour cette manip, au premier plan, Sol'Ex utilisé en mode Sunscan sur pied photo (attention, à l'effet de perspective, les instruments n'ont pas la même taille ;-) :

 

 

Si vous avez eu la patience d'arriver jusque là, à vous de jouer pour faire avancer notre projet si cela vous dit et si vous avez une petite expérience dans le thème évoqué. 

 

Christian B

[Eric246 245]

Bonjour Christian,

 

Merci pour ce partage et la proposition de ce traitement commun qui devrait permettre de tirer quelques enseignements...

 

Voici donc ma petite contribution

Pour le stacking, j'ai utilisé Autostakkert. J'ai hésité a ne retenir que les 3 meilleures images mais comme l'ensemble est bon, j'ai décidé de tout garder.
Les détails ont été rehaussés avec les ondelettes de Astrosurface.
Enfin pour la mosaïque, j'ai choisi Hugin. Il est gratuit et Valérie propose un tuto sans lequel j'aurais été incapable de l'utiliser... Je ne maitrise pas du tout cet exercice...
Le logiciel à buggé sur la seconde optimisation (Position et vue). Heureusement l'image était déjà bien ajustée et l'assemblage a pu se faire tout de même sans autres soucis.

Effectivement l'ensemble des opérations est assez lourde et prend du temps. Au final, je trouve que si le gain est net sur les protubérances en bordure de disque, il n'est pas si évident sur le reste de l'image (au regard du temps de traitement) car les images unitaires sont déjà  bien détaillées.

 

Bonne journée,

 

Eric

[cbuil 3 555]

Diantre Huggin, et toi surtout, vous vous êtes bien débrouillés ! L'image est fort bien traité, sans raccord visible. Plaisir !

 

Là ou c'est délicat, c'est ce que tu indique : le coté boite noire de ces softs, et on ne comprend pas quant ca plante. Ces logiciel de compositage/mosaique sont si critiques qu'il va falloir assez vite dans le cadre d'un projet comme Sol'Ex, ou tout doit être simple, prendre le taureau par les cornes et créer notre propre application, publique et en Python surement. Sur la mail-liste Sol'Ex on voit de très bon résultats de traitement sur ce jeu d'images Photoshop, ICE... Il y a vraiment des cadors. Mais c'est un peu la jungle, et assurément paniquant pour les débutants (moi même...), faut faire quelque chose pour rationaliser.

 

En, tout cas des traitements comme le tiens montrent bien le résultat à atteindre si un tel code est écrit.

 

Christian   

[Pulsar59 4 395]

hello, voilà mon résultat.

 

Protocole : 

 

compositage AS3! des 4 demi-hémisphères continuum et Ha : 6 minutes

Astrosurface pour renforcement ondelettes et Niveaux de ces 4 morceaux : 3 minutes. Il vaut effectivement mieux faire les ondelettes avant la mosa pour que les détails d'accroche soient plus nombreux dans la zone de recouvrement, au moment de mosaïquer.

PS : recadrage pour éliminer effets de bords, mosaïque (Fichier --> Automatisation --> Photomerge) : 3 minutes sans aucune intervention manuelle au niveau de la mosa

Finitions PS : Tons foncés/clairs, micro et mésocontrastes locaux (actions Astronomy Tools...), Niveaux finaux : 5 minutes.

 

 

[Eric246 245]

Effectivement, disposer d'une application spécifique pour réaliser les mosaïques serait très intéressant et pourrait même sans doute réduire la peur de ce lancer.
Grosse entreprise en perspective ...

Eric