Daniel BorcardDaniel BorcardSaint-Roch de l’AchiganSaint-Roch de l’Achigan

Colloque CCD/DTCBoisbriand

19 novembre 2011

8 bits?8 bits?12 bits?12 bits?

16 bits???16 bits???

Les caméras numériques Les caméras numériques fonctionnent grâce à des capteurs fonctionnent grâce à des capteurs

composés d'une matrice de composés d'une matrice de photosites photosites ou ou pixelspixels

Chaque pixel reçoit de la Chaque pixel reçoit de la lumièrelumière..

Il mesure l'intensité de la lumière qui le frappe en Il mesure l'intensité de la lumière qui le frappe en comptant les comptant les photonsphotons..

Ce nombre est converti en nombre d'Ce nombre est converti en nombre d'électronsélectrons..

Le nombre d'électrons est mémorisé avec Le nombre d'électrons est mémorisé avec plus ou plus ou moins de moins de précisionprécision..

Cette précision est déterminée par le Cette précision est déterminée par le nombre de nombre de "bits""bits" attribué à chaque pixel lors de la attribué à chaque pixel lors de la

conversion.conversion.

1 bit =1 bit =

1 unité d'information1 unité d'information

0 - 10 - 1

Noir - BlancNoir - Blanc

Pour obtenir des niveaux Pour obtenir des niveaux d'intensité, on utilise plusieurs bitsd'intensité, on utilise plusieurs bits

1 bit1 bit

0 – 1 0 – 1 noir – blanc noir – blanc

2 bits2 bits

00 – 01 – 10 – 11 00 – 01 – 10 – 11 4 niveaux de gris 4 niveaux de gris

3 bits3 bits

000 – 001 – 010 – 011 – 100 – 101 – 110 – 111000 – 001 – 010 – 011 – 100 – 101 – 110 – 111

8 niveaux de gris8 niveaux de gris

Plus le nombre de bits est grand, plus le pixel peut Plus le nombre de bits est grand, plus le pixel peut différencier de nuances ou "niveaux de gris"différencier de nuances ou "niveaux de gris"

1 bit 1 bit noir – blanc (2 nuances) noir – blanc (2 nuances)

2 bits 2 bits 4 niveaux de gris 4 niveaux de gris

4 bits 4 bits 16 niveaux de gris 16 niveaux de gris

8 bits 8 bits 256 niveaux de gris 256 niveaux de gris

12 bits 12 bits 4096 niveaux de gris 4096 niveaux de gris

16 bits 16 bits 65536 niveaux de gris 65536 niveaux de gris

WebcamWebcam

APN rawAPN raw

CCDCCD

1 bit2 niveaux

8 bits8 bits256 niveaux de gris256 niveaux de gris

Si 8 bits Si 8 bits donnent ceci, donnent ceci,

pourquoi pourquoi monter à 12 ou monter à 12 ou

16 bits?16 bits?

8 bits8 bits256 niveaux de gris256 niveaux de gris

Réponse 1: Réponse 1: parce parce que cette image a que cette image a été traitée en été traitée en 16 16 bitsbits avant d'être avant d'être

affichée ici en 8 bits affichée ici en 8 bits

8 bits8 bits256 niveaux de gris256 niveaux de gris

Réponse 2: Réponse 2: parce que les images astro parce que les images astro brutes sont généralement brutes sont généralement très peu très peu contrastéescontrastées, et , et très sombrestrès sombres dans le cas dans le cas des images du ciel profond.des images du ciel profond.

Photo diurne:

Réponse: Réponse: parce que les images astro brutes sont généralement parce que les images astro brutes sont généralement très peu contrastéestrès peu contrastées, et , et très sombrestrès sombres dans le cas des images du dans le cas des images du

ciel profond.ciel profond.

Photo du ciel profond:

Si on veut faire apparaître les détails et les Si on veut faire apparaître les détails et les nuances, il faut doncnuances, il faut donc étirerétirer l'histogramme.l'histogramme.

Si l'information est codée en Si l'information est codée en 8 bits8 bits, la partie utile , la partie utile de l'histogramme sera codée par de l'histogramme sera codée par très peu de très peu de niveaux de grisniveaux de gris. .

L'étirement produira donc une image peu nuancée:L'étirement produira donc une image peu nuancée:

Si l'information est codée en Si l'information est codée en 8 bits8 bits, la partie utile , la partie utile de l'histogramme sera codée par de l'histogramme sera codée par très peu de très peu de niveaux de grisniveaux de gris. .

L'étirement produira donc une image peu nuancée:L'étirement produira donc une image peu nuancée:

Image traitée en 8 bitsImage traitée en 8 bits

Image traitée en 16 bitsImage traitée en 16 bits

APN: TOUJOURS sauvegarder les brutes en RAW APN: TOUJOURS sauvegarder les brutes en RAW = 12 bits et les composites (stack) en 16 bits != 12 bits et les composites (stack) en 16 bits !

Imagerie planétaire avec webcam ou caméra Imagerie planétaire avec webcam ou caméra vidéo spécialiséevidéo spécialisée

Ces caméras fournissent la plupart du temps des Ces caméras fournissent la plupart du temps des images 8 bits.images 8 bits.

Mon conseil:Mon conseil:

sauvegardez le composite en 16 bits!!!sauvegardez le composite en 16 bits!!!

Ces images sont ensuite compositées ("stackées") à Ces images sont ensuite compositées ("stackées") à l'aide de logiciels comme RegiStaxl'aide de logiciels comme RegiStax..

POURQUOI ???POURQUOI ???

Mon conseil:Mon conseil:

sauvegardez le composite en 16 bits!!!sauvegardez le composite en 16 bits!!!

Réponse: Réponse: parce que parce que la moyennela moyenne de centaines de centaines d'images individuelles faitd'images individuelles fait gagner de la gagner de la précisionprécision et donc et donc des nuances.des nuances.

Ces nuances gagnées sont Ces nuances gagnées sont perdues perdues si on si on sauvegarde en 8 bits.sauvegarde en 8 bits.

Exemple fictif: information d'un pixel Exemple fictif: information d'un pixel codant en 2 bits.codant en 2 bits.

2 bits = 4 niveaux de gris2 bits = 4 niveaux de gris:: 0 (noir) – 1 (gris foncé) – 2 (gris clair) – 3 (blanc)

Pixel de teinte gris moyenPixel de teinte gris moyen

Moyenne de 100 imagesMoyenne de 100 images

50 images codées 01 (1)50 images codées 01 (1)

50 images codées 10 (2) 50 images codées 10 (2)

=> => moyenne = 1.50 moyenne = 1.50

1.50 1.50 ne peut ne peut pas pas être codé être codé en 2 bits. en 2 bits. On On doit doit choisir entre 1 et 2. choisir entre 1 et 2.

Le Le gris moyengris moyen est donc entre 1 (gris foncé) est donc entre 1 (gris foncé) et 2 (gris clair) => et 2 (gris clair) => pas codé correctement!pas codé correctement!

?

Pixel de teinte gris moyen, moyenne de 100 Pixel de teinte gris moyen, moyenne de 100 imagesimages

50 images codées 01 (1)50 images codées 01 (1)

50 images codées 10 (2) 50 images codées 10 (2)

=> => moyenne = 1.50 moyenne = 1.50

Si on code à 2 bits,Si on code à 2 bits, 1.50 est forcé à 1 ou 2 1.50 est forcé à 1 ou 2

Pixel de teinte gris moyen, moyenne de 100 Pixel de teinte gris moyen, moyenne de 100 imagesimages

Si on code à 4 bits (16 niveaux de gris, de 0 à 15), Si on code à 4 bits (16 niveaux de gris, de 0 à 15), 1,5 devient 7 ou 8 => beaucoup plus proche du 1,5 devient 7 ou 8 => beaucoup plus proche du milieu:milieu:

Passer Passer de 8 à 16 bits de 8 à 16 bits revient à revient à passer de 256 à passer de 256 à 65536 niveaux de gris!65536 niveaux de gris!

Pour les planètes comme Mars, Saturne ou Pour les planètes comme Mars, Saturne ou même Jupiter, peu contrastées sur les même Jupiter, peu contrastées sur les

images brutes, le gain en nuances peut être images brutes, le gain en nuances peut être important.important.

Merci !Merci !