Procédure de traitement d'image : le stretching



Cette page décrit la procédure correspondant à l'étape de stretching du traitement d'image sous Photoshop
(La procédure ne décrit pas les points techniques mis en oeuvre sous Photoshop pour réaliser les paliers du traitement : un prochain tuto sera réalisé pour les détailler)

Prérequis


Avant de pouvoir commencer le traitement, il faut disposer de l'image finale prétraitée au format PSD Photoshop (Cf. Procédure de prétraitement d'images)


Pour la procédure de traitement d'image, nous allons utiliser l'image prétraitée de la nébuleuse de l'Hélice au format PSD générée par IRIS à partir de 27 acquisitions à 800 iso / 240 s soit un temps de pose total de 1h48mn (acquisitions du 21/09/2015)

L'image prétraitée fait apparaitre une sorte de brume par dessus l'objet qui est liée à la pollution lumineuse du site d'acquisition et qui va être le plus difficile à retirer sans augmenter le bruit dans l'image.

L'image au format PSD peut être téléchargée ici : NGC7293_couleur.psd





















Stretching


L'étape dite de "stretching" permet d'étirer l'histogramme de façon à augmenter la dynamique de l'image dans les tons foncés et donc de rendre l'objet plus lumineux


On commence par réaliser une calibration du noir et du blanc :


1/ L'outil "Seuil" va permettre de trouver dans l'image le point le plus blanc et le point le plus noir.

2/ Il faut ensuite créer un point d'échantillonnage pour le point blanc et un autre pour le point noir (dans notre exemple, le noir vaut "8" et le blanc vaut "120")

Pour le blanc, on ne va pas se caler à la valeur max 255 afin de ne pas trop saturer lors des traitements ultérieurs : on choisi la valeur 245.

Pour le noir, il ne faut pas descendre en dessous de la valeur minimum trouvée mais plutôt l'augmenter un peu pour éclaircir les tons foncés et commencer à étendre l'histogramme : on double la valeur en la portant à "15" (certains préfèrent calibrer plus haut à 25 ou 30)














Pour effectuer la calibration avec les nouvelles valeur du blanc et du noir, il faut utiliser l'outil "Courbes" :

1/ Paramétrer les pipettes noires et blanches de l'outil respectivement avec les valeurs "15" et "245" pour chaque couleur R, V et B (Note : si l'étoile la plus lumineuse n'est pas totalement blanche mais un peu bleutée ou orange, la balance des blancs va être un peu modifiée mais cela sera rattrapé lors du retrait du gradient qui corrige également la balance des blancs)

2/ Calibrer le point d'échantillonnage noir en zoomant suffisament dessus : touche "VERR MAJ" activée et cliquer gauche dessus.

3/ Calibrer le point d'échantillonnage blanc de la même façon que pour le point noir.

4/ Calibrer le point d'échantillonnage noir à nouveau car le calibrage du point blanc a modifié un peu sa valeur.

Les valeurs des points noir et blanc échantillonés sont à présent bien calibrés (dans notre exemple, le noir vaut "14" et le blanc "244") et l'histogramme est légèrement plus étendu.












Le stretching est réalisé à l'aide des 2 outils "Courbes" et "Niveaux" :


1/ Commencer avec l'outil "Courbes" en choisissant une courbe plutôt agressive comme dans l'exemple ci-contre.

2/ Terminer avec l'outil "Niveaux" en rapprochant le curseur noir vers l'histogramme et en laissant une marge de 5 graduations environ (si l'histogramme est loin du curseur, il ne faut pas le déplacer de plus de 15 à 20 graduations environ mais préférer plustôt de réaliser plusieurs passes)

3/ Regarder le bruit dans le ciel : il doit rester contenu. Si c'est le cas, on peut réaliser une nouvelle itération "Courbes + Niveaux". Si l'histogramme de l'outil Niveaux commence à être un peu étendu, il est préférable de jouer sur chacun des curseurs correspondant à chaque couche R, V, B. Cela permet de recaler toutes les couches entre elles.

Dans mon exemple, une 3ème itération commence à faire apparaitre du bruit dans le fond du ciel qui commence à s'éclaircir : je la rejette et ne conserve que 2 itérations "agressives".





Il faut maintenant bloquer le fond du ciel pour que le bruit ne s’amplifie pas en posant un verrou sur les noirs ainsi que le blanc des étoiles pour éviter qu’elles ne saturent trop.

On procède de la même façon qu'à l'étape précédente mais avec une courbe bloquée dans les tons très foncés et très clairs et en ajustant systématiquement le curseur de l'histogramme par couche R, V, B.

Dans mon exemple, une 3ème itération fait apparaitre trop de bruit dans le fond du ciel : je la rejette et ne conserve que 2 itérations.













On termine le stretching avec une courbe beaucoup moins agressive : il faut ajuster le niveau de sortie du seul point sur la courbe qui ne soit pas sur la droite de façon à étendre encore un peu l'histogramme sans faire trop monter le bruit dans le fond du ciel (dans mon exemple, le réglage de la sortie vaut 28 soit 7 pts de plus que l'entrée)

On procède de la même façon qu'à l'étape précédente en ajustant systématiquement le curseur de l'histogramme par couche R, V, B.

Dans mon exemple, je ne touche pas au curseur de la couche rouge car suffisemment proche de l'histogramme (les traitements suivants vont en effet décaler l'histogramme vers la gauche et on risque de perdre un peu d'information)




Si l'objet n'est pas suffisemment contrasté (cas des galaxies par exemple), on peut ajouter une courbe dite en 'S' et régler chaque courbe du 'S' de façon à obscurcir un peu les tons foncés et éclaircir un peu les tons clairs de l'image.





Voici le résultat du stretching pour mon exemple. On remarque que l'histogramme s'est étendu par rapport à l'image d'entrée issue du prétraitement. Il aurait pu l'être davantage mais le bruit aurait été trop présent et cela aurait donné une luminance synthéthique trop bruitée comme on le verra plus tard.

Par contre, avant de passer au traitement "LRVB", on peut améliorer certains défauts présents dans cette image.
























Réduction du bruit


Si on regarde de plus près (augmentation du zoom) on s'aperçoit que le fond du ciel ainsi que l'objet contiennent un bruit non négligeable.


1/ On commence par créer un masque sur les étoiles en les sélectionnant à l'aide de l'outil "Select stars" de "Focal Pointe Observatory" (Cf page liens) : dilatation à 4 pixels avec contour progressif à 2 pixels.

2/ Puis on créé 2 masques de fusion avec flou gausien modéré : un uniquement sur le fond du ciel et un autre sur l'objet mais sans les étoiles (utilisation du masque d'étoiles)

3/ On applique l'outil "Réduction du bruit" pour le fond du ciel uniquement avec le réglage suivant pour mon exemple : Intensité = 10 ; détails = 40% ; réduction du bruit de la couleur = 0% ; accentuation des détails = 0%

4/ On applique l'outil "Réduction du bruit" pour l'objet uniquement (sans les étoiles) avec un réglage moins agressif pour conserver les détails pour mon exemple : Intensité = 5 ; détails = 70% ; réduction du bruit de la couleur = 0% ; accentuation des détails = 0%




Différence avant et après application de l'outil "Réduction de bruit"

On constate que le bruit du fond du ciel a disparu alors que celui présent pour l'objet est plus modéré afin de conserver les détails

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Avant réduction du bruit

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Après réduction du bruit


Retrait du gradient


Le gradient se traduit concrètement par des tons non homogènes principalement dans le fond du ciel qui sont dûs essentiellement à la pollution lumineuse du site d'acquisition mais également à la qualité du prétraitement (flats)

J'utilise un très bon outil (plugin photoshop) permettant de retirer le gradient tout en corrigeant la balance des blancs : "GradientXTerminator" de Russell Croman (Cf. page liens)

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Avant retrait du gradient

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Après retrait du gradient


Retrait du bruit chromatique vert


Il s’agit de réduire le bruit chromatique vert des astrophotographies qui dans certains cas est nettement visible comme dans mon exemple.

J'utilise un bon outil (plugin photoshop) permettant de retirer le bruit chromatique vert : "Hasta La Vista, Green!" de Rogelio Bernal Andreo (Cf. page liens)

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Avant retrait du bruit chromatique vert

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Après retrait du bruit chromatique vert


Résultat


Différence entre la sortie du prétraitement et la sortie de l'étape de "stretching"

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Sortie du prétraitement

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Sortie de l'étape de "stretching"

A titre d'exemple, voici l'empilement des calques qui ont servis pour l'étape de "stretching"





































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