Linéaire ou étiré : pourquoi votre fichier empilé est noir - ou vert

Vous enregistrez l’image empilée, vous l’ouvrez dans Aperçu ou Photos, et elle est noire - quelques points blancs sur du vide. Ou vous l’ouvrez dans votre logiciel de traitement et elle est d’un vert plat et criard. Ou vous ouvrez une image enregistrée dans votre logiciel de traitement, il la considère comme terminée et refuse de la corriger.

Les trois viennent de la même idée : la différence entre données linéaires et données étirées.

Linéaire : la lumière telle qu’elle a été comptée

Un capteur d’appareil photo compte des photons. Deux fois plus de lumière, deux fois plus de comptes. Une pile de ces comptes, moyennée, conserve cette propriété - les valeurs des pixels sont proportionnelles à la lumière reçue. Ce sont des données linéaires.

Dans des données linéaires, le ciel et la nébuleuse faible occupent le un ou deux pour cent le plus bas de la plage. Les cœurs des étoiles les plus brillantes sont près du sommet, et presque rien ne se trouve entre les deux. Affichée telle quelle, une pile linéaire est noire avec des pointes blanches. Ce n’est pas une sous-exposition : c’est simplement la faiblesse d’une cible du ciel profond comparée à une étoile.

Étiré : fait pour les yeux

Pour être vue, l’image est étirée : une courbe relève énormément le bas de la plage et comprime le haut, si bien que le ciel monte de 1 % à un dixième de la plage et que la nébuleuse devient visible. Après un étirement, les valeurs ne sont plus proportionnelles à la lumière. Doubler la lumière ne double plus le pixel.

La plupart des traitements - retrait d’un gradient, équilibrage des couleurs, mesure du bruit, suppression des étoiles - supposent des données linéaires. Faits après un étirement, ils résolvent un autre problème que celui du ciel.

Pourquoi une pile couleur est verte

Un capteur couleur a deux fois plus de pixels verts que de rouges ou de bleus, et c’est dans le vert qu’il est le plus sensible, donc une pile couleur brute tire fortement vers le vert. Étirez-la sans calibrer d’abord la couleur et le vert est relevé avec tout le reste. Pourquoi votre image empilée est verte traite cela en détail ; en bref, le vert est réel, et l’enlever est une étape de calibration qui se fait sur les données linéaires.

Pourquoi les piles sont enregistrées en 32 bits flottant

Un fichier entier 16 bits a 65 536 niveaux. Dans une pile linéaire, le ciel et la nébuleuse faible vivent à peu près dans le millier le plus bas - une échelle grossière pour la partie de l’image qui vous intéresse le plus. Empiler de nombreuses images produit des paliers plus fins que n’en avait aucune image seule, et les entiers 16 bits arrondissent cette précision.

Un fichier en virgule flottante 32 bits conserve chaque fraction produite par la pile. C’est pourquoi les logiciels d’empilement enregistrent en FITS ou en TIFF flottant : c’est le format capable de contenir une pile.

C’est aussi un indice utile. Une image terminée est presque toujours en entier 8 ou 16 bits ; un fichier flottant est presque toujours une pile. La fonction Enregistrer l’image empilée, non traitée d’Akastroid écrit la pile en TIFF flottant 32 bits (ou en FITS) précisément pour cette raison, et quand une image fixe en flottant est rouverte, elle est traitée comme une pile : gradient retiré, couleur calibrée, étirement appliqué.

Un aperçu étiré n’est pas une pile

Les logiciels vous montrent un aperçu étiré de la pile pour que vous puissiez la voir. Enregistrez cet aperçu et vous avez enregistré une image, pas des données : le ciel a déjà été relevé, le vert est incrusté, et les comptes ont disparu. Rouvert, il ne peut pas être « désétiré ». La seule chose honnête qu’un logiciel puisse faire est de le traiter comme une image terminée - c’est pourquoi « corriger » un aperçu enregistré ne marche jamais aussi bien que retraiter la pile.

Jusqu’à la version 1.3.1, Enregistrer l’image empilée, non traitée dans Akastroid écrivait cet aperçu étiré - un bug. Depuis la 1.3.2, la fonction écrit la pile linéaire. Un fichier enregistré par une version antérieure est un aperçu et s’ouvrira comme tel ; la solution est de retraiter les images d’origine.

Comment savoir ce que vous avez

• S’ouvre noir avec des points blancs dans une visionneuse normale : linéaire.
• S’ouvre avec un ciel et une nébuleuse visibles : étiré.
• FITS, ou TIFF/XISF avec des échantillons flottants 32 bits : presque certainement linéaire.
• JPEG ou PNG : étiré, toujours.

En bref

• Les données linéaires sont proportionnelles à la lumière ; elles paraissent noires, et c’est sur elles que porte le traitement.
• Un étirement les rend visibles et met fin à leur linéarité. Calibrez avant d’étirer, jamais après.
• Enregistrez les piles en 32 bits flottant (FITS ou TIFF flottant) ; le 16 bits jette le bas de la plage.
• Un aperçu enregistré est une image, pas une pile, et ne peut pas être retraité comme tel.