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LE COMPOSITAGE DES IMAGES QUICKCAM

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AMELIORER LA FINESSE DES DETAILS


Le compositage des images est une technique de traitement informatique qui permet d'augmenter la qualité des images en augmentant le rapport signal sur bruit. Il consiste à recadrer le sujet photographié de façon à aligner toutes les images ensembles pour ensuite permettre une superposition (une addition) des prises de vue. Le signal (le sujet) est renforcé alors que le bruit (les parasites...) est atténué. Cela peut se comprendre car dans l'absolu le signal reste constant alors que le bruit n'est jamais le même sur une période de temps.

jupibrute.jpg (5425 octets) jupcomp12.jpg (3612 octets) jupcomp12umasq.jpg (5427 octets)
image brute tirée d'un film AVI au format 320X240 Résultat après compositage des images brutes sélectionnées Résultat après masque flou et réglage contraste, luminosité.
satbrute.jpg (3834 octets) satcompo24.jpg (3005 octets) sat_um.jpg (4458 octets)

COMMENT PROCEDER ?


Les images BMP sélectionnées dans le film à l'aide du logiciel AVI2BMP peuvent être compositées à la main dans presque tous les logiciels de retouche photo tels que Photoshop ou Coreldraw (pour les plus connus). Mais la mise en oeuvre n'est pas simple notamment pour l'alignement qui demande de la précision dans le positionnement des images et donc également dans les mouvements de la souris. Si vous avez une cinquantaine d'images cela risque de vous prendre beaucoup de temps!


LE CENTRAGE DES IMAGES AVEC IRIS


iris.gif (14165 octets)

Dans Iris, ouvrez la première image de la série à compositer. Utilisez le bouton "ouvrir" à partir du menu principal ou tapez la commande suivante dans la fenêtre de commande :

>LOAD  jupiter01

Utilisez ensuite la souris pour faire un cadre de sélection qui contient la planète. Ce cadre permet à IRIS de connaître dans quelle partie de l'image se trouve le sujet à compositer. Tapez ensuite la commande suivante :

>PREGISTER  jupiter   jupi  256  50

Dans ce cas précis, les 50 images originales avec le nom générique jupiter" (jupiter01,jupiter02,...,jupiter50) seront centrées les unes par rapport aux autres avec une taille de 256 pixel de largeur par 256 pixel de longueur et seront enregistrées sous le nom "jupi" (jupi01,juoi02,...,jupi50)

La syntaxe :  PREGISTER [NOM1] [NOM2] [TAILLE] [NOMBRE]

[NOM1] : Nom générique des images originales non centrées
[NOM2] : Nom générique des images de sortie (après recentrage)
[TAILLE] : Taille des images de sortie doit être une puissance de 2 (128-256-512)
[NOMBRE] : Nombre total d'images

Si, sur les images originales, le sujet n'est jamais au même endroit et qu'il se balade de droite à gauche et de haut en bas pour des raisons de mauvais suivi par exemple, il est préférable d'utiliser une taille d'image finale de 512 X 512 afin que l'alignement puisse se faire normalement sans risque de coupure à travers la planète.

En théorie, plus le nombre d'images compositées est important, plus le rapport signal/bruit augmente (il est multiplié par la racine carrée du nombre d'images compositées). En clair, plus vous avez d'images à compositer, plus votre image une fois traitée présentera des détails fins. Mais ne cherchez pas non plus à compositer à tout prix le maximum d'images en y ajoutant des images moins bonnes. L' expérience vous aidera à trouver le bon compromis entre nombre d'images et qualité des images sélectionnées.

On peut améliorer l'efficacité de la commande PREGISTER, en "normalisant" le fond (offset) des images. S'il n'est pas tout à fait noir, il y aura une influence sur la précision de l'alignement. Pour obtenir de bon résultats, vous devez rendre le fond de toutes les images le plus noir possible. Sur la première image de la série, sélectionnez à l'aide de la souris la zone de l'image où le fond n'est pas tout à fait noir. Ensuite tapez la commande suivante :

>NOFFSET2  jupiter   njupiter   0   50

Dans ce cas précis, transforme le fond des 50 images originales (jupiter01,jupiter02,...,jupiter50) en le normalisant à 0. Les images ainsi transformées seront enregistrées sous le nom générique "njupiter"

La syntaxe :  NOFFSET2 [NOM1] [NOM2] [NORME] [NOMBRE]

[NOM1] : Nom générique des images à normaliser
[NOM2] : Nom générique des images à la sortie
[NORME] : Chiffre qui nous donne la valeur du fond noir (ici 0)
[NOMBRE] : Nombre total d'images à normaliser

Rq1 : Le centrage par la commande pregister prend un peu de temps surtout si le nombre et la taille des images sont grands. Un centrage de 50 images avec une taille de 512 mettra environ 10-15 min à un ordinateur du type Pentium 166.

Rq2 : Depuis la version 3.21 iris propose de nouvelles commandes pour le centrage : Le drizzling pour les images sous-échantillonnées (voir les données techniques pour connaître votre échantillonnage) et le cregister qui est rapide et surtout tolérant quant à la position de la planète sur l'image originale. Pratique à utiliser si l'on veut faire tenir une planète et ses satellites dans une image en 256X256 sans devoir passer par le format 512 (pour éviter les coupures)

Rq3 : Si vous faites de la trichromie, ne vous embêtez pas à faire un >PREGISTER sur les trois séries d'images. Il suffit de le faire une seule fois par exemple sur la série verte et d'appliquer les translations aux autres couleurs simplement en utilisant la commande >FILE_TRANS qui va utiliser le fichier shift.lst (généré par le premier >PREGISTER)

La syntaxe :  FILE_TRANS [NOM1] [NOM2] [NOMBRE]

[NOM1] : Nom générique des images à l'entrée
[NOM2] : Nom générique des images à la sortie
[NOMBRE] : Nombre d'images à translater


L'ADDITION DES IMAGES AVEC IRIS


 Après l'opération de centrage, les images doivent être additionnées en tapant la commande suivante :

>ADD2 JUPI 50

Dans ce cas précis, j'additionne les 50 images issues du centrage (jupi01,...,jupi50). L'addition est rapide : un nombre de 50 images est additionné en quelques secondes.

La syntaxe :  ADD2 [NOM] [NOMBRE]

[NOM] : Nom des images à additionner
[NOMBRE] : Nombre des images à additionner

Les images se superposent, et les "intensités" de chacune s'additionnent. L'image finale semble être "saturée". A l'aide de la souris, déplacez les curseurs "des seuils de visualisation" afin de retrouver une valeur correspondant à une image correctement exposée. Il est également possible d'utiliser la commande VISU dans la zone de texte qui a exactement les mêmes effets. Pour limiter l'intensité maximum à la valeur 2500 et minimum à 0, on pourra taper la commande :

>VISU  2500    0

La syntaxe :  VISU [seuil max] [seuil min]

[SEUIL MAX] : Valeur de l'intensité maximum
[SEUIL MIN]
: Valeur de l'intensité minimum


EN RESUME, UN SCRIPT DE COMPOSITAGE POURRAIT RESSEMBLER A CELUI-CI :


Pour un compositage de 50 images brutes nommées "jupiter"

>LOAD   jupiter1
>NOFFSET2 
jupiter  njupiter  0  50
>PREGISTER 
njupiter  jup  256  50
>ADD2 
jup  50
>SAVE
jupiter_compositee

L'image issue du compositage de 50 autres semble plus "lisse" mais il reste encore à révéler les détails qui ne sont pas encore "nets". Cliquez sur la suite pour découvrir la prochaine étape (le masque flou et compagnie...)

REMARQUE IMPORTANTE

Si les pixels de votre capteur CCD ne sont pas carrés, ce qui est le cas de la QuickCam VC (la vesta pro n'est apparemment pas concernée), il est préférable de passer par une étape supplémentaire qui consiste à dimensionner l'image compositée avant traitement par masque flou par exemple. De cette façon, on retrouve des proportions plus réelles pour les planètes. Je ne l'ai pas fait sur les images qui illustrent les rubriques suivantes ( hou! le vilain! et dire qu'il se permet de nous donner des conseils Pfff! vraiment n'importe quoi! ) cela explique notamment pourquoi Jupiter ne semble pas assez aplatie au niveau des pôles...


LE DIMENSIONNEMENT DE L'IMAGE :


Il est préférable d'utiliser l'interpolation de type Spline et d'augmenter la taille plutôt que de la diminuer. Pour la QuickCam VC, il faut augmenter d'un facteur 1.08 suivant X et laisser 1 pour l'axe Y à partir du menu "Géométrie" => "Changement d'échelle" ou en tapant la commande suivante :

>SCALE   3  1.08 1

La syntaxe :  SCALE [OPTION] [XF] [YF]

[OPTION] : 1 duplication 2 interpolation 3 spline
[XF] : Coefficient d'échelle suivant X
[YF] : Coefficient d'échelle suivant Y


triangle3.gif (843 octets)

La suite : le masque flou

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(C) 2000 Astroseb

L'astronomie pratique à l'usage des débutants

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