Qu'est-ce que le traitement d'image astronomique?
Le traitement astronomique des images est une méthode permettant de nettoyer les images prises par les télescopes spatiaux ou de mettre en évidence des éléments des images afin que certaines caractéristiques stellaires deviennent plus visibles. Pour ce faire, la technologie de traitement d’image implique à la fois des filtres et une autre technologie de télescope intégrée appelée prétraitement de l’image. Elle utilise ensuite un logiciel permettant d’accroître la résolution des objets dans l’espace et d’affiner les autres aspects de l’image. Bien que l’édition des images varie en fonction de l’objet de la recherche et de ce qui est souhaité pour le résultat final de l’image, les techniques impliquent plusieurs approches standard.
Le traitement d'image astronomique de routine implique d'abord une série d'étapes fondamentales. La calibration des images, l'alignement et la réduction du bruit sont tous importants pour de nombreux types d'images astronomiques. L'étalonnage nécessite la suppression des données ou des enregistrements de signaux non souhaités des images au fur et à mesure de leur prise, afin que les informations à l'étude puissent être enregistrées plus clairement.
L'alignement et l'empilement des images les unes sur les autres avec un logiciel en utilisant des points de référence fixes peuvent être utilisés pour augmenter la qualité et la densité des données d'image. Cela implique des processus tels que celui de la technique Drizzle, utilisé par la NASA (National Aeronautics and Space Administration) aux États-Unis, qui fonctionne sur des images prises depuis le télescope spatial Hubble. La technique Drizzle rend les images plus nettes en empilant plusieurs échantillons afin de créer une résolution avec une densité de pixels supérieure à celle d'une seule image.
Les algorithmes de traitement des images dans les logiciels facilitent également la réduction du bruit. Les images spatiales peuvent avoir un bruit aléatoire dû à des effets de rayonnement ou à des réflexions lumineuses de la Terre, et plusieurs méthodes sont utilisées pour filtrer ce phénomène. Une méthode passe-bas réduit le bruit haute fréquence, le lissage des bords éliminant les aberrations dans une image qui ressemblent au bord des objets, mais qui ne sont en réalité que des distorsions.
La plupart des photos astronomiques sont enregistrées dans une série de tons de gris à l'aide d'un dispositif à couplage de charge (CCD), qui contient néanmoins des données de couleur intégrées à l'image. Cela nécessite la nécessité d'un mécanisme de traitement d'image astronomique pour focaliser l'image sur une zone d'intérêt. Pour ce faire, les techniques de visualisation d’images utilisent une grande variété de filtres pour mettre en évidence certaines zones d’une image et en minimiser d’autres. Celles-ci incluent la modification de tels éléments dans une image, comme ses qualités de luminance, ainsi que des filtres pour les couleurs primaires de la lumière rouge, verte et bleue, pour des effets d'hydrogène gazeux dans l'espace, etc.
Le filtrage d'image utilisé par le traitement d'image astronomique est réglé sur des longueurs d'onde de lumière spécifiques et est généralement conçu pour fonctionner à large bande ou à bande étroite. Les filtres à large bande permettent d'enregistrer de nombreuses longueurs d'onde de la lumière, telles que toutes les variations d'une couleur rouge dans le spectre visible. Un filtre à bande étroite bloque toute la lumière, à l'exception de celle d'une longueur d'onde caractéristique généralement filtrée à quelques nanomètres ou milliardièmes de mètre. Lors de l'étude de diverses régions de l'espace, telles que les galaxies, un filtre à large bande est choisi, tandis que des objets stellaires spécifiques, tels que des planètes, des étoiles ou des astéroïdes, peuvent être au centre d'un filtre à bande étroite particulier.
De nombreuses photos d'objets dans l'espace ont fait l'objet de nombreuses modifications avant d'être publiées sur les supports après un traitement d'image astronomique. Etant donné que la recherche astronomique fonctionne en détail avec des images en niveaux de gris, une représentation en vraies couleurs de la région de l’espace est ensuite construite en attribuant des couleurs en fonction des longueurs d’onde de la lumière dans l’image à l’aide d’outils logiciels. De plus, les images publiques peuvent souvent être composées de fausses couleurs choisies pour leur capacité à améliorer la qualité esthétique ou la netteté des objets contenus dans l'image.