Le Tourbillon révèle ses bras, son compagnon… et ses extensions fantomatiques.
| Prise de vue : |  |
| Traitement : |  |
| Intérêt Ha : |  |
| Popularité : |  |
Nom : M51 – NGC 5194/5195 – Galaxie du Tourbillon
Type : Galaxie spirale (Sc)
Distance : ~30 millions AL
Taille : 11′ x 7′ (60 000 AL)
Magnitude : 8,4
Meilleure période d’observation : Printemps
M51 est l’un des objets « iconiques » du ciel, et l’une des plus belles galaxies qu’il soit possible d’imager pour les amateurs.
La désignation M51 inclut cependant deux galaxies distinctes : la galaxie principale (NGC 5194) et sa galaxie satellite (NGC 5195) qui est reliée à la galaxie principale par un « pont » de matière, résultat des interactions gravitationnelles entre les deux objets.
La galaxie principale a été découverte par Charles Messier en 1773, et la galaxie satellite en 1781 par Pierre Méchain. Mais c’est véritablement Lord Rosse qui, grâce à son puissant télescope de 183cm de diamètre, le « Léviathan », en fit le premier une description détaillée assortie d’une représentation.
M51 dessinée par Lord Rosse en 1845
Le dessin de M51 réalisé par Lord Rosse en 1845 est fascinant à plus d’un titre.
En effet, Lord Rosse représente assez fidèlement, et pour la première fois, la structure spirale d’une galaxie, en la distinguant des quelques étoiles ponctuelles en avant-plan. Le terme « galaxie » n’existant pas à l’époque, les objets de ce type furent ensuite désignés « nébuleuses spirales », jusqu’à ce que leur nature exacte – extragalactique – fût démontrée avec certitude par Edwin Hubble dans les années 1920 grâce à l’étude des Céphéides.
En outre, il se dégage de ce dessin la sensation de « mouvement », de rotation de ce couple de galaxies ; à une époque où l’on ignorait tout de la nature de ces objets, de leur composition, et a fortiori de leur dynamique. La rotation des galaxies n’a été découverte que bien plus tardivement…
Enfin, cette représentation met en évidence le « lien » physique entre la galaxie principale et la galaxie satellite, qui n’avait jamais été établi auparavant… et qui est un sujet d’étude encore actuel !
Bien que de dimensions modestes en regard de notre Voie Lactée (60 000 années-lumière de diamètre, soit à peine 60% de notre galaxie, et une masse bien inférieure), M51 est cependant la galaxie dominante d’un amas d’au moins 6 autres galaxies plus petites, notamment M63. Situé à environ 30 millions d’années-lumière, il s’agit d’un groupe de galaxies relativement proche à l’échelle cosmologique.
Ce groupe de M51 fait lui-même partie d’un plus vaste amas de galaxies, qui comprend notamment la galaxie M101. L’ensemble de ces groupes font eux-mêmes partie du même superamas local que notre Galaxie ou Andromède, à savoir le superamas de la Vierge.
De part sa relative proximité et son orientation de face quasi-parfaite, M51 est une galaxie très observée par les astronomes professionnels, dans toutes les longueurs d’onde. Trois explosions de supernovae y ont été observées en une quinzaine d’années (1994, 2005 et 2011), dont l’étude a permis d’affiner la distance de la galaxie.
L’étude de M51 permet notamment aux astronomes de tester les modèles de création des bras spiraux, de formation d’étoiles au sein de ces bras, ainsi que les dynamiques à l’œuvre jusqu’au centre de la galaxie, qui est parfaitement observable. Le télescope spatial Hubble a fourni les clichés présentant la meilleure résolution à ce jour sur cette galaxie, jusque dans l’étude de son noyau et du vraisemblable trou noir qu’il héberge.
Sur ces deux images, prises par le télescope spatial Hubble, on peut voir les différences dans la morphologie de la galaxie entre lumière visible (à gauche) et en infrarouge (à droite). L’image en lumière visible révèle la complexité des bras spiraux et leurs différentes composantes (étoiles, zones HII, amas bleutés, poussières…), tandis que l’image infrarouge permet de mettre en évidence les zones de gaz et de poussière les plus denses où la création d’étoiles est la plus importante. On constate que les zones les plus actives dans les processus de création stellaire sont aussi les plus « obscures » en lumière visible…
M51 est également un fantastique sujet d’étude pour ce qui concerne les collisions et les interactions gravitationnelles entre galaxies, ainsi que pour tester les simulations informatiques de ces phénomènes.
Les dernières études tendent à prouver que la petite galaxie satellite NGC 5195 est en réalité en orbite autour de la galaxie principale NGC 5194, qu’elle aurait déjà percuté à plusieurs reprises par le passé. La dernière « collision » ou passage rapproché aurait eu lieu il y a environ 70 millions d’années et les « ponts » de matière que l’on observe entre ces deux galaxies et dans la trainée de NGC 5194 sont les vestiges de ce rapprochement. Il faut cependant savoir que le terme de « collision » est trompeur, car très peu de collisions physiques ont lieu lors de ces phénomènes : les effets gravitationnels et de déformation sont beaucoup plus visibles et importants.
A terme, ces deux galaxies finiront par fusionner totalement. ce qui bouleversa la physionomie de la galaxie ; probablement avec la disparition des bras spiraux. En attendant cette fusion définitive, qui surviendra dans 1 ou 2 milliards d’années, chaque passage rapproché de la galaxie satellite entraine une compression du gaz dans les bras spiraux de la galaxie principale, ce qui occasionne une véritable « flambée » d’étoiles au sein de ces derniers (ce qui explique également la forte fréquence des supernovae dans la galaxie). Les bras spiraux subissent également des déformations plus globale de leur structure et de leur forme, ce qui se traduit par une perte de symétrie entre les bras spiraux nord et sud.
Selon certaines théories récentes, de telles interactions seraient même à l’origine de la formation des bras spiraux dans les galaxies. La plupart de ces théories impliquent également un trou noir supermassif au centre de la galaxie, ce qui est bien le cas de M51. La galaxie satellite NGC 5195 possède également un trou noir supermassif en son centre, mis en évidence par le satellite Chandra en rayons X.
Version APN (2016)
Cette image a été réalisée en mai 2016, en combinant une série d’images faites avec la TSA102 depuis la Charente-Maritime, et une autre avec le C8 (à f/6,4) depuis Fontainebleau (65 km au sud de Paris).
3h de pose pour chaque session, soit 6h en tout, avec l’APN défiltré « Astrodon ».
Mon objectif était de bénéficier à la fois du champ large offert par la TSA, et pouvoir augmenter les détails et la résolution sur la galaxie grâce à l’image du C8.
Ce but est partiellement atteint pour le rehaussement des détails dans la galaxie, mais au prix d’étoiles très déformées sur l’image fournie par le C8 dès qu’on s’éloigne de l’axe optique ; la faute à une collimation imparfaite et une distance réducteur / capteur pas optimale. Par ailleurs, le gain de définition dans la galaxie est tangible, mais pas aussi substantiel que ce que j’espérais : la différence de résolution entre l’optique impeccable de la TSA et celle moins piquée et moins bien réglée du C8, n’est pas réellement significative, malgré la focale deux fois plus importante de ce dernier.
La différence est très importante sur les étoiles, et d’autant plus accentuée qu’on s’éloigne de l’axe optique. Par ailleurs, en raison de la différence de système optique des deux instruments, les aberrations ne sont pas les mêmes. Aussi, la phase de traitement a été particulièrement difficile, essentiellement pour aligner parfaitement les deux images en éliminant les distorsions de l’image du C8. Heureusement, le process d’alignement de Pixinsight avec une correction de la distorsion donne de très bons résultats. J’ai par ailleurs traité les images en mode Drizzle 2x afin de simplifier ces opérations d’alignement.
Mes sessions sur M51 n’ont jusqu’à présent pas été une partie de plaisir… Pour cette image, la première session a été un enchaînement de gaffes qui m’ont fait perdre plus de 2h de pose : mauvaise programmation de Backyard EOS, mauvais réglage des ISO, batterie de l’APN déchargée, endormissement en cours de nuit avec l’APN qui tourne à vide… je crois avoir un peu tout fait ! 🙂
Mais cette session était moins désastreuse que celle réalisée sur cette même cible un an auparavant, où un essai avec le C8 s’était révélé totalement horrible : mauvaise collimation, et surtout mise au point totalement ratée. Une petite comparaison entre ces deux « versions » se passe de commentaires…
Au final, j’ai été assez satisfait du résultat obtenu, qui correspond à ce que j’avais en tête au départ : obtenir une définition satisfaisante sur la galaxie tout en la mettant en valeur dans un champ large, afin de permettre une certaine mise en abîme de la galaxie. Toutefois, j’avais hâte de retenter cette galaxie avec une caméra CCD et un temps de pose conséquent, à la hauteur de la beauté de l’objet… mais il m’aura fallu attendre 4 ans pour que l’occasion se présente !
Version CCD (2020)
M51 est l’une des plus belles galaxies accessibles aux amateurs ; aussi je voulais évidemment réaliser une nouvelle image de celle-ci avec la caméra CCD. Toutefois, s’agissant d’un objet très souvent photographié, j’avais envie d’y revenir en y consacrant un temps de pose conséquent afin d’essayer d’obtenir un résultat qui sorte un peu de l’ordinaire. Dans la mesure où cela impliquait de disposer de plusieurs nuits d’affilée (toujours compliqué en nomade…) et où j’étais assez satisfait de ma version APN, cela n’a pas constitué une priorité et j’ai du attendre 4 ans pour pouvoir m’y consacrer.
Pour cette nouvelle version, j’ai ainsi profité des belles nuits de l’exceptionnel mois de mai 2020 : en l’occurrence de 8 nuits avec un ciel particulièrement propre, aucune humidité et avec une Lune absente ou très faible… et un petit coup de pouce (involontaire ?) de la mairie de la commune où je me trouvais qui a décidé de ne pas allumer l’éclairage public dans le quartier ! 🙂
L’image a été réalisée avec la TSA-102, mais pour une fois à pleine focale (f/8), sans réducteur, afin de gagner en résolution et en détails dans la galaxie. Les acquisitions ont été faites avec la AtikOne6, en LRGB-Ha.
Niveau temps de pose, l’objectif de consacrer un temps conséquent à cette image a été largement atteint, puisqu’au total celle-ci cumule 32h30 de pose en tout, dont plus de 20h uniquement pour la luminance, afin de bien faire ressortir les extensions les plus ténues de ce couple galactique.
Une surprise m’attendait à la fin de l’empilement des brutes de luminance : outre les extensions ténues des galaxies, je constatais la présence – très discrète – d’inhomogénéités de luminosité dans le fond de ciel sur l’ensemble du champ. J’excluais tout d’abord que cela ait été provoqué par des voiles d’altitude, en raison de la qualité quasiment « coronale » du ciel au cours des nuits d’acquisition et d’un tri très strict des brutes lors du prétraitement. Après vérification, il ne s’agissait pas non plus d’un souci de gradient ou de flats. Une seule solution était alors possible : l’IFN.
Pour rappel, l’IFN (“Integrated Flux Nebulae”) s’apparente à des “cirrus” galactiques, des grands nuages de gaz et de poussière à l’extérieur du disque de la galaxie et illuminés faiblement par les étoiles de celle-ci. On peut la déceler en lumière visible.
La région polaire étant assez riche en IFN, il n’est en réalité pas vraiment surprenant d’en trouver également dans cette zone. Toutefois, n’ayant jamais vu auparavant d’image de M51 présentant ainsi de l’IFN, j’ai du vérifier à plusieurs reprises sur différents « surveys » la réalité et la concordance de ces données. Bien que l’IFN soit bien plus ténu dans cette région qu’autour de M81/M82 par exemple, il est malgré tout bien présent. Mais même avec plus de 20h de pose en Luminance sous une ciel particulièrement sombre et propre, celui-ci n’apparaît que faiblement ! C’est donc un véritable défi que d’arriver à le faire ressortir sur le résultat final sans altérer fortement le rendu des étoiles et du fond de ciel ; défi pas réellement relevé sur cette image, où l’IFN demeure particulièrement discret.
Pour les couleurs, j’ai privilégié une palette un peu plus accentuée et saturée que d’habitude. C’est un parti-pris qui ne plaira pas forcément à tout le monde, mais je trouve que cette galaxie s’y prête plutôt bien… A noter que pour cette nouvelle version, j’ai réutilisé pour la galaxie ma couche couleur réalisée à l’APN en 2016, en la mixant avec les nouvelles données, afin de diminuer un peu plus le bruit chromatique.
Au final, la comparaison avec l’image réalisée en 2016 à l’APN est assez flagrante, et permet de constater que certaines images réalisées à l’APN – que je considérais pourtant comme des réussites honorables – sont très loin du niveau de ce qu’il est possible d’obtenir avec une caméra CCD !
Matériel :
Takahashi TSA102 f/6
Meade Lx50 8″ f/6.4
AZEQ6 via EQmod
Canon 1100D Astrodon (800iso)
Guidage : lunette-guide 9×50 et PLA-MX
Pixinsight
Acquisition :
73 x 300s
Intégration totale : 6h05
Date(s) de prise de vue : 1 & 4 mai 2016
Matériel :
Takahashi TSA102 f/8
AZEQ6 via EQmod
Atik One 6.0
Guidage : Atik OAG + Atik GP
Pixinsight
Acquisition :
L : 125 x 600s (bin1)
R : 25 x 300s (bin2)
G : 25 x 300s (bin2)
B : 25 x 300s (bin2)
Ha : 32 x 600s (bin1 & bin2)
Intégration totale : 32h25
Date(s) de prise de vue : 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24 & 25 mai 2020
L’image de M51 réalisée en mai 2016, est ma dernière photo réalisée avec un APN… 2 mois plus tard, je commençais à utiliser ma caméra CCD.
Je pensais au départ alterner entre CCD et APN en fonction des objets et du champ requis. Mais les premières images réalisées avec la CCD ont immédiatement renvoyé l’APN au placard ! J’utilise désormais celui-ci uniquement avec un objectif photo et pour les grands champs ou les time lapse. Mais je ne m’imagine plus ne pas bénéficier de la définition procurée par le capteur monochrome et du confort de la régulation thermique !
Comme la plupart des galaxies de dimensions assez réduites, M51 ne nécessite pas forcément de recommandations particulières quant à sa prise de vue.
Naturellement, un ciel dépourvu de pollution lumineuse, stable et transparent est toujours une condition essentielle à une bonne qualité d’image finale. Si la présence de la Lune est moins gênante que pour les faibles nébuleuses, il est malgré tout recommandé d’éviter les nuits autour de la Pleine Lune, lorsque la luminosité est maximale. Outre le fait que la présence de la Lune génère un gradient de luminosité variable d’une image à l’autre (qui reste gérable en utilisant les fonctions adaptées de retrait de gradient), ce sont surtout les couches couleur qui sont affectées et difficilement rattrapables au traitement.
De la même manière, l’utilisation d’un filtre anti-pollution lumineuse est déconseillée, en raison de l’altération de l’équilibre colorimétrique, également complexe à corriger au traitement. En cas de ciel affecté par la pollution lumineuse, il est en effet préférable de réduire le temps de pose unitaire.
Si vous comptez mettre en valeur au maximum les extensions les plus ténues autour de ces galaxies, il faut absolument privilégier la période autour de nouvelle Lune afin de mettre toutes les chances de votre côté. Et surtout, n’hésitez pas à augmenter le temps de pose global de manière conséquente. Comme on peut le voir sur l’image (version 2020) présentée ici, certaines zones demeurent très faibles malgré un temps de pose de plus de 20h pour la seule couche de luminance. Certes, ma lunette était ici utilisée à f/8 et non à f/6 comme habituellement avec le réducteur (ce qui occasionne une perte de luminosité de 50% !), mais il faut compter une dizaine d’heures sous un bon ciel sans Lune pour bénéficier d’un signal correct (et surtout exploitable proprement au traitement) sur ces extensions.
Le cadrage en lui-même ne pose guère problème : il suffit de disposer d’une focale adaptée au champ recherché. M51 peut être imagée en plan rapproché avec une longue focale, ou dans un champ plus large avec une focale plus courte ; dans les deux cas avec un résultat très esthétique. Attention cependant à ne pas trop descendre en focale, car la taille apparente de M51 reste modeste et la perte de détails peut s’avérer préjudiciable au résultat final.
Attention à bien prendre en compte les dimensions réelles des extensions lors du cadrage !
Si M51 peut être imagée avec succès avec un temps de pose limité compte-tenu de sa luminosité, la mise en valeur des plus faibles extensions de la galaxie satellite NGC 5195 nécessitent quant à elles un temps de pose conséquent. Là encore, tout dépend également de la qualité du ciel.
Enfin, comme la plupart des galaxies vues de face, la réalisation d’une couche Ha permet de sublimer la représentation de M51. Cette galaxie présente en effet de très nombreuses régions HII dans ses bras spiraux.
Inutile de poser trop longtemps pour la couche Ha : les régions HII sont suffisamment brillantes pour ressortir assez rapidement. Une série d’une dizaine de poses de 300s fait déjà largement l’affaire. Si possible, je vous recommande de privilégier du bin1 pour ces acquisitions, afin de gagner en finesse lors de l’intégration à la couche RGB. Certaines régions HII sont en effet assez petites et proches, et l’utilisation du bin2 peut dès lors être assez préjudiciable (tout dépend cependant de votre échantillonnage).
Petit conseil pratique : lors de son passage au méridien, M51 passe quasiment au zénith dans le ciel sous nos latitudes. Dans ces conditions, le pare-buée devient inefficace. Il est donc nécessaire d’utiliser une résistance chauffante sur les optiques fermées (lunettes, Schmidt-Cassegrain…) et de surveiller régulièrement les éventuels dépôts de buée. Attention également à l’éventuelle butée du tube contre le trépied lors du passage au méridien…
En raison de sa forte luminosité et de la grande finesse des détails qu’elle présente, M51 se prête particulièrement bien à la technique du « Lucky Imaging », consistant, de manière similaire à la photographie planétaire, à réaliser un très grand nombre de poses très courtes afin de « figer » la turbulence et augmenter la résolution finale de l’image. Cette technique suppose l’utilisation d’un télescope de grand diamètre, afin de collecter suffisamment de lumière malgré le faible temps de pose unitaire, ainsi que d’une caméra très sensible à faible bruit de lecture, telles que les caméras CMOS de dernière génération.
Cette technique peut être utilisée pour réaliser une couche Luminance présentant de très fins détails, qu’il est possible de mixer ensuite avec une luminance classique et/ou avec une image couleur réalisée de façon traditionnelle en poses longues.
Traitement « classique »
Si votre objectif est une image « classique » de M51, à savoir les parties principales de la galaxies et des extensions les plus lumineuses, le traitement n’est pas des plus complexes. Les quelques aspects suivants méritent cependant une attention particulière.
La montée d’histogramme peut être réalisée de manière traditionnelle, avec une première passe en mode logarithmique, et des ajustements (successifs au besoin) des curseurs ensuite. L’important ici est de veiller à suffisamment faire ressortir les extensions autour de la galaxie satellite NGC 5195 tout en maintenant une dynamique correcte dans la galaxie principale. Attention également lors de cette étape à préserver autant que possible l’aspect des étoiles, toujours délicat à rattraper par la suite…
Ensuite, il est important de veiller à une calibration correcte des couleurs. L’utilisation du process PhotometricColorCalibration (PCC) de Pixinsight, bien paramétrée, donne de très bons résultats. Le paramétrage par défaut sur la référence « average spiral galaxy » est bien adapté.
En cas de réalisation d’une couche Ha, il est important de mixer cette couche avec la couche Rouge de manière localisée, afin de ne pas fausser l’équilibre colorimétrique sur l’ensemble de l’image, tant dans la galaxie que sur les étoiles. Il est donc préférable de procéder au mixage de ces couches avec le process PixelMath plutôt qu’avec un mélange global des deux images. Pour tout savoir sur la manière de faire, je vous invite à consulter le tutoriel dédié.
Enfin, M51 contient de très fins détails qu’il est possible de rehausser en fin de traitement, par exemple au moyen du process HDRMultiscaleTransform, en veillant à limiter l’application de ce traitement au moyen d’un masque adapté. La sélection du layer sur lequel appliquer le process est ici primordiale : veillez à relever uniquement les détails au sein des bras spiraux et non les bras spiraux eux-mêmes ! On voit très souvent des images de M51 avec un contraste beaucoup trop appuyé entre les bras spiraux, sans que les détails à l’intérieur ne soient réellement mis en valeur…
Si le temps de pose et la résolution sont au rendez-vous, il est également possible de consacrer du temps à la mise en valeur des nombreuses galaxies présentes en arrière-plan, qui donnent beaucoup de profondeur à l’image.
Traitement « avancé »
Version négative de la couche de Luminance (en mode « maskedStretch ») afin de mettre en évidence les extensions les plus ténues ainsi que les zones encore plus fines d’IFN dans le champ.
Si votre objectif est de mettre en valeur les extensions les plus ténues autour de M51 et de NGC 5195, la manière d’aborder le traitement change radicalement et ce, dès le stade du prétraitement.
L’essentiel des traitements suivants va être réalisé exclusivement sur l’image de Luminance. Nous donnerons quelques conseils spécifiques à la couche RGB par la suite.
Lors du prétraitement, soyez impitoyable sur la sélection des brutes à empiler. N’hésitez pas à exclure les images juste « moyennes » qui vont venir dégrader le résultat final, ou à tout le moins à pondérer les brutes en privilégiant fortement celles disposant du meilleur rapport signal sur bruit. A ce titre, il est recommandé d’empiler le maximum de brutes disponibles et d’un rapport signal sur bruit homogène, sans trop se préoccuper des autres facteurs tels que FWHM ou excentricité (on cherche ici à disposer du maximum de signal sur les extensions, et celles-ci ne présentent aucun détails prononcés). Portez une attention particulière à la valeur « Median » pour vous aider à apprécier la luminosité globale du fond de ciel entre vos différentes images.
Je vous recommande également d’utiliser la fonction « Local Normalization » lors du prétraitement, afin d’optimiser l’aspect du fond de ciel et des nébulosités. Attention toutefois : dans ce cas, accordez une attention toute particulière au choix de l’image de référence ! Celle-ci doit présenter un très bon rapport signal sur bruit, une valeur Median la plus basse possible, et bien sûr ne présenter aucun défaut apparent (tels qu’une trace de satellite). Au besoin, vous pouvez effectuer plusieurs essais de normalisation et d’empilement avec des images de référence différentes pour apprécier le rendu. Et, naturellement, procédez à un empilage sans recourir à la fonction LocalNormalization afin d’apprécier le gain (ou non) apporté par l’opération.
Sur ces aspects (sélection, pondération et LocalNormalization), je vous invite à consulter le tutoriel dédié au prétraitement pour plus d’informations.
Une fois l’image empilée réalisée, il n’est pas possible de procéder à une montée d’histogramme classique jusqu’à obtenir une belle mise en valeur des extensions, car la luminosité de celles-ci est très faible et proche des valeurs du fond de ciel. Une telle montée conduit invariablement à une galaxie et des étoiles sursaturées, et à devoir couper brutalement les niveaux bas dans le fond de ciel. Il en résulte une image d’aspect très altéré, avec un fond de ciel trop noir, des étoiles trop grosses, une galaxie trop brillante et sans détails, le tout sans réelles zones de transition entre le fond de ciel et les premières extensions… L’exemple même de ce qu’on appelle souvent une image « brutale » ou « sur-traitée ». Par ailleurs, trop tirer sur l’histogramme pour faire ressortir les extensions entraîne de manière inévitable un empâtement des détails dans la galaxie et une perte de zone de transition acceptable entre la galaxie et le fond de ciel ; ce qui donne un effet de « collage » très artificiel entre les deux composantes.
Il faut donc procéder plus en finesse et par étapes successives jusqu’à trouver le bon équilibre. Pour ma part, sur l’image (version CCD 2020) présentée ici, j’ai eu recours à différentes images de luminance qui ont ensuite été assemblées.
La première étape est de privilégier une montée d’histogramme qui permette de mieux exploiter la dynamique globale de l’image, par exemple au moyen des process MaskedStrech ou ArcsinhStretch. Les extensions seront plus simples à faire ressortir du fond de ciel après une telle montée d’histogramme. A noter que l’image RGB peut également être traitée de la même manière afin de préserver au maximum les couleurs… Contrairement à la galaxie, très colorée et fortement nuancée, il ne faut pas espérer beaucoup de couleurs dans les extensions. Obtenir une teinte légère qui ne soit pas uniformément « grisée » est déjà un beau résultat qui apportera un « plus » à l’image finale.
L’image « de base », ainsi obtenue doit déjà être relativement équilibrée et présenter une dynamique globale acceptable : des extensions présentes, un fond de ciel et des étoiles corrects, une galaxie lumineuse (mais pas trop « plate » dans sa dynamique). Dans le cas contraire, il est préférable de renouveler l’opération pour aboutir à une image acceptable, car les traitements ultérieurs vont chercher à améliorer chacun de ces aspects, mais ne pourront pas les modifier du tout au tout !
Il est également recommandé de réaliser une montée d’histogramme classique (log+curseurs) à partir de la même image linéaire. Nous obtenons ainsi une image présentant moins de signal dans les extensions, mais préservant davantage les étoiles ainsi que les détails et la dynamique au sein de la galaxie. Si votre image présente des détails intéressants, n’hésitez pas à procéder à une déconvolution en tout début de traitement.
Voici pour l’exemple les 4 versions de luminance réalisées pour cette image (1 (h/g) : déconvolution pour maximiser les détails, 2 (h/d) : montée d’histogramme classique en log, 3 (b/g) : montée d’histogramme en maskedstretch pour maximiser les extensions, 4 (b/d) : version « mixée » des 3 versions précédentes, constituant la version finale de la couche luminance) :
On constate que la version finale (« mixée ») est un bon compromis car elle présente à la fois un bon signal dans les extensions, des détails fins dans la galaxie (qu’il est possible d’accentuer encore davantage ensuite avec les process appropriés) et des étoiles d’aspect correct. Aucune des trois autres versions ne cumulent ces différents avantages.
Pour les plus téméraires, il est également possible de réaliser une version « starless » (sans étoiles) de la luminance réalisée en mode « MaskedStretch ».
Luminance version « starless »
Dans certains cas, cela peut faciliter le traitement distinct de la galaxie et des extensions, d’une part, et des étoiles d’autre part. Attention cependant à l’effet « collage » au final si cette méthode n’est pas parfaitement maîtrisée !
Pour ma part, je n’ai pas eu recours à cette technique dans le traitement lui-même de l’image, mais uniquement aux fins de la création de certains masques. La manière la plus simple de créer une telle image « starless » est d’utiliser le logiciel Starnet++ (autonome ou sous forme de script dans Pixinsight). Le résultat obtenu est souvent très satisfaisant, et ne nécessitera au besoin que quelques retouches minimes (avec Photoshop par exemple) pour obtenir une image parfaitement exploitable.
Il est ensuite possible d’affiner (plus ou moins selon vos goûts personnels) l’image obtenue avec différents traitements, en jouant sur le rendu de la partie centrale de la galaxie, des extensions, voire des étoiles (même si toute manipulation sur les étoiles prises isolément est souvent périlleux !).
Pour ce faire, il est nécessaire de créer différents masques, afin de procéder à des traitements localisés :
A noter que sur les masques de luminosité, il est recommandé de soustraire le masque d’étoiles, afin de ne conserver que les zones de la galaxie et des extensions sans risquer d’affecter l’aspect des étoiles lors des traitements suivants. A mon sens, cette phase de création de masques est la plus complexe : de bons masques, adaptés et progressifs, permettront des traitements simplifiés et efficaces ; alors que des masques approximatifs vont dégrader l’image (création d’artefacts, de zones de transition brutales, halos d’étoiles renforcés, etc.). Il convient donc d’y passer le temps nécessaire et ne pas hésiter, au fur et à mesure des traitements, à actualiser ces masques. Attention également à ne pas « créer » de l’information avec ces masques (par exemple en conservant des zones de fond de ciel dans le masque dédié aux extensions) !
La première étape est de mettre en valeur les détails sur la galaxie, grâce au masque de luminosité de la galaxie. Il est possible à ce stade de « mixer » la version « MaskedStrectch » et la version « classique » pour rehausser les détails dans la galaxie, en utilisant le masque dédié.
La seconde étape, plus délicate, est de mettre en valeur les extensions. Je vous recommande de procéder à des ajustements minimes et successifs avec le masque dédié et l’outil « courbes » ; en montant très progressivement les niveaux. Attention, cela implique un masque parfaitement adapté et très progressif (avec le cas échéant un léger floutage du masque), à défaut de quoi les modifications se voient immédiatement. Il est donc parfois nécessaire de refaire un masque adapté après chaque modification. Cette opération peut demander de nombreux ajustements successifs pour parvenir à un résultat correct…
Une difficulté supplémentaire, outre l’ajustement de la luminosité des extensions, est de veiller à conserver des zones de transition parfaitement cohérentes, d’une part avec le fond de ciel et, d’autre part, avec la galaxie. Cette difficulté est accentuée sur M51 où le halo n’est pas réparti de manière homogène autour des bras spiraux.
A chaque étape, il convient également de veiller à ce que le bruit dans les extensions reste acceptable, et procéder si besoin à une (très) légère réduction de bruit avec le même masque. Attention à conserver des étoiles satisfaisantes à chacune des étapes, et surtout à ce que celles-ci ne soient pas « noyées » dans les extensions ! Pour rappel, les étoiles sont bien situées devant la galaxie… il ne faut pas que l’image finale donne l’impression du contraire ! 🙂
La troisième étape est la gestion des autres aspects plus habituels : aspect des étoiles et réduction du bruit dans le fond de ciel. Cette étape sera d’autant plus simple que vous avez pris garde à préserver les étoiles lors des étapes précédentes.
La quatrième étape est la préparation de l’image RGB (notamment avec l’intégration éventuelle de la couche Ha, en veillant à limiter le bruit chromatique. Cette étape ne présente, pour M51, pas de spécificités notables.
On procède ensuite à la fusion avec la couche luminance pour parvenir à l’image LRGB(Ha). Le script LRVB_AIP est parfait pour réaliser cette opération.
Enfin, la dernière étape, sur l’image LRGB, consiste à vérifier la cohérence de la dynamique globale de l’image et de s’assurer que les zones de transition sont imperceptibles. Il est beaucoup plus simple pour réaliser cette étape finale sous Photoshop et de gérer les différentes parties de l’image (fond de ciel, étoiles, halos, galaxie) sous la forme de différentes couches, en les fusionnant avec des masques de fusion adaptés et en jouant sur la transparence de chaque calque.
Le but, et toute la difficulté de l’opération, est de parvenir à assembler ces différentes couches en conservant à l’image l’aspect le plus naturel possible. Attention en ce sens à ce que la luminosité du halo ne soit pas trop proche de celle de la galaxie ; ce qui ne refléterait pas la réalité physique de l’objet.
M51 est l’un de ces objets classiques du ciel sur lequel on prend plaisir à revenir de temps en temps, avec l’objectif d’améliorer sa version précédente ou de tester son nouveau matériel.
Après les versions 2016 et 2020, réalisées avec des capteurs différents mais avec la même optique (TSA-102), je n’y reviendrai probablement qu’avec un nouvel instrument et plus de focale, pour essayer de capturer beaucoup plus de détails dans les bras spiraux !
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