On parle beaucoup du rôle du traitement d’image dans la mise au jour des détails sur les disques planétaires. Dans cet article je viens décrire l’intérêt d’une autre technique qui est l’animation des images. Je l’ai redécouverte cet été et pour moi elle est incontournable sur certaines planètes !

Pour les planètes gazeuses lointaines : Saturne, Uranus et Neptune

Le rôle du traitement d’image est de faire apparaître les détails à la fois en augmentant leur contraste, et en diminuant le niveau de bruit de leur environnement. Plus ces deux paramètres sont favorables, et plus on va voir apparaître de vrais détails de petite taille et/ou peu contrastés.

Animation du 14 août 2018. On distingue bien la rotation de l’hexagone polaire. Et peut-être d’autres choses…

Mais dans certaines situations, atteindre un haut niveau de contraste, de résolution et de rapport signal/bruit peut ne pas suffire pour être certain que les « détails » visibles sont bien réels. C’est le cas quand les détails en question sont d’une taille angulaire très faible et qu’ils sont très peu contrastés. Dans ce cas, la technique de l’animation est d’une aide précieuse car elle permet de valider (ou d’invalider !) la réalité de détails qui sont à la limite de la détection, de deux façons :

1. En montrant que le ou les détails sont présents sur deux images consécutives (ou plus), l’animation apporte une preuve que ceux-ci sont réels: en effet, la différence essentielle entre l’information d’une part, le bruit et les artefacts d’autre part, est que ces derniers normalement ne se répètent pas d’une image à l’autre
2. En provoquant un mouvement, l’animation aide l’oeil à repérer ces détails. Notre oeil est, en effet, sensible au déplacement des objets dans son champ de vision.

Or, il se trouve que les planètes gazeuses lointaines sont particulièrement concernées. Saturne, Uranus et Neptune présentent une activité de tempêtes ou de perturbations de très petite taille angulaire et d’un niveau de contraste faible, au contraire de Jupiter dont les détails sont bien plus évidents. L’animation est particulièrement utile dans le cas de Saturne, elle devient même à mon sens indispensable dans le cas d’Uranus et surtout de Neptune, car les détails dans ce cas restent encore, malgré les immenses progrès de ces dernières années, à la limite du crédible et une animation même minime de deux images supporte grandement les observations réalisées.

Considérons par exemple cette prise de vue du 10 septembre 2018, en R+IR (cliquer sur la planche pour la voir en pleine résolution) :

La tempête polaire est visible d’emblée sans qu’il y ait besoin de chercher. Sur l’image de gauche, aucun autre détail n’est visible. Sur l’image de droite qui est la même mais traitée à fort contraste, on pense distinguer de faibles taches brillantes dans la zone équatoriale (flèches). Mais elles sont si faibles que cela pourrait très bien être des artefacts. Si maintenant on crée une animation avec une deuxième image prise juste après :

Cette fois, on voit bien les taches tourner. Elles sont donc réelles. Chacune des deux images fixes utilisées n’auraient jamais pu constituer une preuve, prise de manière isolée…

Un autre exemple un peu différent:

Le faible contraste naturel des gazeuses lointaines n’est pas la seule raison qui rend la détection de leurs détails difficiles. La turbulence peut jouer un rôle aussi ! Ci-dessus sur ces images du 27 août, la turbu était importante et après avoir traité les images j’étais parti pour ne pas les publier pour cause d’inutilité. Je les ai montées en animation par acquis de conscience et là surprise… il y a une tache sombre qui tourne près du pôle ! (en haut à gauche)

Enfin voici un cas d’observation regrettable sur Neptune. Le 16 août dernier, le seeing était très bon mais j’avais décidé de faire simplement une image pour tester un filtre en particulier. Le résultat semble montrer une tache brillante relativement évidente. Est-elle réelle ? Malheureusement, en l’absence d’une deuxième image, impossible de l’affirmer !

Quelques conseils techniques

Je ne suis pas un spécialiste de l’animation donc je n’ai pas de logiciel spécifique à conseiller (en avez-vous un ?). Mais j’ai quand même quelques conseils à donner :

• Il est très important de soigner l’alignement des images. Tout défaut d’alignement aura pour effet de perturber la vision de l’oeil. Dans le même ordre d’idée il vaut mieux corriger la rotation de champ altazimutale (pour Neptune, c’est même obligatoire) si on utilise un instrument de ce type ce qui est mon cas.
• Il est préférable de faire l’animation avec des images prises dans les mêmes longueurs d’onde (par exemple deux images en couleur, ou deux images avec le même filtre infrarouge). Il n’est pas interdit d’utiliser plusieurs filtres infrarouge différents par exemple, mais les images vont présenter de légères variations d’albédo, de contraste et même de détails parfois qui vont là encore gêner l’interprétation. C’est surtout flagrant dans le cas de Saturne qui présente des variations de ce type très rapides en fonction du filtre choisi, contrairement à Jupiter.
• Il est utile, même si pas indispensable, d’essayer de conserver une cadence de temps régulière, par exemple toutes les 5 ou toutes les 10 minutes sur Saturne.