AVANT TOUTES CHOSES :
- Quand on débute en
astrophotographie il n'est pas obligatoire de faire des ‘darks’
des ‘offsets’ ou des ‘flats’. Commencer par faire des photos, apprendre à les empiler, sans les DOF est tout à fait faisable.
- Pour améliorer la qualité de vos photos du ciel profond la solution, de très loin la plus efficace, est de faire les photos hors de toute pollution lumineuse.
Anglicismes
Les trois mots anglais ‘dark, offset, flat’ ne sont en général pas traduits en français. Il signifient respectivement ‘obscur, décalage, à plat’. L’abréviation anglaise DOF désigne l’ensemble de ces trois mots. Les anglophones utilisent parfois le mot ‘bias’ à la place de ‘offset’. Ce qui conduit à l’abréviation DBF qui désigne concrètement la même chose que DOF. A noter que le pluriel anglais de ‘bias’ est ‘biases’.
Attention :
- DoF est aussi
l’abréviation anglaise de « Depth of Field », qui signifie
« profondeur de champ ».
- Dans ce qui suit le
mot ‘gain’ est interchangeable avec ‘iso’.
On pourrait trouver ironique d’appeler ça des ‘lights’ quand on sait le peu de lumière que l’on capte dans chacune de ces photos. Mais en anglais ‘light’ veut aussi dire léger/légère. On peut donc imaginer que les ‘lights’ sont des photos avec une légère lumière...
Les anglophone disent aussi ‘raw’ a la place de 'lights'. Quand aux francophones ils utilises ‘Brutes’ (pour les photos) ou ‘Bruts’ (pour les fichiers).
Il y a de quoi en perdre son latin !!
⇛ Les Darks, Offsets et Flats sont des photos conçues dans des conditions spécifiques pour permettre la calibration des Lights.
DARKS
Les ‘darks’ sont des photos prises dans exactement les mêmes conditions que les photos du ciel (lights): même temps de pose, même gain et même température, mais dans l’obscurité la plus totale. Le but est d'évaluer le bruit de la chaîne d’acquisition, pixel par pixel (capteur, amplificateur, convertisseur A/D). Comme le capteur ne recevra aucun photon toute ‘lumière’ mesurée sera en fait du bruit (principalement du bruit d’origine thermique, mais aussi du bruit de lecture). Ceci permet aussi de détecter les pixels 'chaud', qui sont des pixels hors-service détectant toujours beaucoup de lumière. En pratique on obture le tube du télescope que l’on recouvre en plus d’une épaisse couverture et on fait une bonne douzaine de photos. Si vous avez utilisé de longues poses pour faire vos photos du ciel profond, la constitution des Darks peut prendre du temps.
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Dark |
Notes: ce concept de 'bruit' n'est pas spécifique à la photographie. Tout capteur électronique y est sujet. Pour des capteurs ccd ou cmos on mesure ce bruit du à des électrons circulant en absence de lumière en nombre d'électron par pixel par seconde [ e- / px / s ]. Par exemple 1.8 e-/px/s signifie que toutes les 10 secondes chaque pixel produira (en moyenne) 18 électrons qui ne sont pas du à l'effet photoélectrique.
OFFSETS ou BIASES
Les ‘offsets’ ou ‘biases’ sont des ‘darks’ pris avec le temps de pose le plus court possible. Comme le capteur ne reçoit aucun photon on ne mesurera que du bruit, mais comme le temps de pose est très court cela exclu le bruit accumulé par le capteur pendant la pose. Ce qui sera mesuré sera le bruit de lecture mais surtout la valeur numérique qui représente le « pas de lumière » qui, contre toute attente, n’est pas forcement zéro. En effet les constructeurs de capteurs, pour éviter de gérer des nombres négatifs dans les calculs internes, peuvent ajouter, par exemple, 512 à toutes les valeurs. Cette valeur peut varier avec le gain. Pour une référence de capteur donnée cette valeur est la même. Une fois connue grâce à la doc du capteur, ou par analyse des Offsets, on peut utiliser cette valeur en remplacement des Offsets. C’est ce que le logiciel Siril appelle l’offset synthétique. Le gros avantage de cette méthode est qu’elle n’apporte pas son lot de bruit comme le master-offset (empilement de tous les Offsets).
Certains feront remarquer que l’offset étant le bruit présent en absence de lumière et pour un temps d’expo très court on va le retrouver dans toutes les photos, y compris les Darks. Donc quand on va soustraire les Darks aux photos ça soustraira aussi les Offsets, ce qui rend les Offsets inutiles.... Attendez....
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| Offset |
FLATS
Important: Mieux vaux pas de Flats que des Flats ratés.
Les ‘flats’ sont des photos d’une surface (ou d'une source) lumineuse uniformément blanche. Le but est de mesurer les défauts du chemin optique à commencer par le vignetage (assombrissement des coins) mais aussi les rayures, poussières et autres traces. Il est donc fondamental que les paramètres du chemin optique (filtre, focale, ouverture, mise au point, orientation du capteur) soient les mêmes que pour les photos du ciel. Le but est de faire une photo des défauts, et comme toute bonne photo elle doit être exposée correctement et on la suppose corrigée des défauts purement électroniques (bruit).
Afin de minimiser le bruit il est préférable de ni exposer longtemps ni utiliser un gain élevé tout en ayant un histogramme d’exposition centré entre 50 % et 66 %.
L’idéal est d’avoir une source lumineuse de puissance réglable et d’utiliser un gain faible (100 ISO) et un temps de pose court (inférieur à la seconde) et d’ajuster la puissance lumineuse pour que l’histogramme d’exposition soit correctement positionné entre 1/2 et 2/3.
Compte tenu que les Flats sont des photos, les petits malins demanderons s'il faut leur soustraire les Darks avant de s’en servir. La réponses est « non », ou « peut-être » mais pas « oui ».
Ce n’est pas oui car les Darks que l’on a fait jusqu’à maintenant sont pour les photos du ciel profond qui se caractérisent principalement par un long temps de pose (donc un bruit thermique non négligeable), ce qui ne devrait pas être le cas avec des Flats.
Si on est obligé d'exposer longtemps pour obtenir des Flats correctement exposés, par exemple à cause de la présence de filtres sur le chemin optique, on pourra envisager de faire des Darks dédiés à la correction des Flats (on les appelle Dark-Flat), c’est à dire avec exactement les mêmes conditions que les Flats, mais avec l’obscurité parfaite au-lieu de la source lumineuse.
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| Flat |
MASTERS
DARK: Une fois que l'on a fait une douzaine, voire une vingtaine ou plus, de Darks, on utilise un logiciel tel que Siril ou DeepSky Stacker pour empiler ces Darks et obtenir un Master-Dark. On fait de même avec les Offsets pour créer un Master-Offset et avec les Flats pour créer un Master-Flat.
Il n'y a autant de Master-Dark que de combinaisons {temps de pose, gain, température}. Pour ne pas crouler sous les Darks il y a intérêt à limiter ces combinaisons.
FLAT: De même pour les Flats: tout changement sur le chemin optique doit amener refaire le Master-Flat. L'idée de faire un Master-Flat par combinaison optique est rarement bonne.
OFFSET/BIAS: Pour les Offsets c'est différent car l'offset lui même est en principe une constante propre à la référence du capteur, et le bruit de lecture ne dépend pas du temps de pause, très peu de la température et éventuellement du gain. C'est pour cela que l'Offset synthétique est un bon compromis entre
- utiliser seulement la constante (Offset synthétique) sans importer le bruit d'un Master-Offset mais en ignorant le bruit de lecture.
- ou importer le bruit du Master-Offset pour mesurer le bruit de lecture et la valeur de la constante.
Ça vaut le coup de vérifier si pour votre capteur il y a un intérêt à utiliser aucun, un seul ou plusieurs Masters-Offset.