NGC 7380 – La nébuleuse du Sorcier

Version 2023 (Atik 16200) Version 2016 (AtikOne)

 

---

Résumé

---

L’objet

NGC 7380, une belle nébuleuse par émission située à environ 7500 années-lumière dans la constellation de Céphée, est habituellement surnommée « la nébuleuse du Sorcier ».

En regardant attentivement (et surtout grâce aux facultés naturelles de paréidolie du cerveau !), on peut en effet finir par déceler un visage de sorcier médiéval, barbu et affublé d’un grand chapeau pointu, semblant inviter ses visiteurs, par un mouvement de mains, à entrer avec lui dans le monde bleu merveilleux situé derrière lui… Je préfère préciser tout de suite que cette interprétation est toute personnelle et ne doit rien à la consommation de quelconques substances hallucinogènes ! 🙂

La réalité est cependant plus simple : il s’agit d’un grand nuage de gaz, essentiellement composé d’hydrogène, au sein duquel se forme de nouvelles étoiles, et qui se trouve ionisé par le rayonnement de ces dernières. Cette nébuleuse est également référencée dans le catalogue « Sharpless » des régions HII sous le numéro Sh2-142.

Le nuage s’étend sur une centaine d’années-lumière de longueur, et n’a pas une densité homogène : en certains endroits, la concentration de gaz est plus importante, et peut conduire à un effondrement gravitationnel qui s’amplifie avec le temps jusqu’à la création d’une ou plusieurs étoiles.

Sur l’image, de telles zones plus denses correspondent aux régions les plus sombres et opaques, qui contrastent sur les nébulosités en arrière-plan. C’est au sein de ces régions obscures, où la matière se condense, que sont créées les étoiles.

Les structures de ce type, que l’on peut observer dans la nébuleuse du Sorcier, rappellent les « piliers » de la nébuleuse de l’Aigle (M16) ou de Cederblad 214.

Comme quasiment toutes les nébuleuses par émission, le Sorcier est associée à un amas ouvert ; précisément celui issu de l’effondrement de ce nuage de gaz, et qui survivra à la nébuleuse bien longtemps après que celle-ci n’ait totalement disparue, d’ici quelques millions d’années. Cet amas est d’ailleurs très jeune puisque son âge est estimé à moins de 5 millions d’années.

C’est d’ailleurs cet amas qui porte officiellement la dénomination « NGC 7380 », et non la nébuleuse, très difficile à observer visuellement et qui n’a été découverte que bien plus tardivement…

L’amas central s’étend sur une vingtaine d’années-lumière et abrite le système binaire DH Cephei, composé de deux étoiles de type O, c’est à dire des étoiles bleues extrêmement chaudes et lumineuses, qui sont à l’origine de l’ionisation du nuage de gaz environnant.

 

---

L’image présentée

Version 2016

Cette image a été réalisée à l’été 2016, avec une TSA102 à f/6 (avec réducteur) et la caméra AtikOne6.

J’avais toujours eu envie de réaliser une photo de cet objet que je trouve incroyablement beau, tant par sa forme que par ses couleurs.

Difficile à saisir à l’APN, j’avais renoncé soit à cause de conditions météo peu favorables, soit raté l’occasion des belles nuits les années précédentes… et c’était une cible toute désignée pour tenter une première acquisition en narrowband complet (SHO) en bin1 et tester les possibilités de ma nouvelle CCD avec les filtres sélectifs (6nm).

Les acquisitions ont été étalées sur 4 nuits, les 13, 14, 15 et 22 août 2016. Les 3 couches SHO ont toutes été réalisées en bin1 avec 900s de pose unitaire, pour un total de 13h30 (explosant alors mon record de l’époque, qui ne devait pas dépasser les 6h…).

Mais ces 13h de pose sont – de mémoire – assez peu en comparaison du temps consacré à ce premier traitement SHO. J’ai en effet pris le temps nécessaire pour apprivoiser les process, tenter différentes choses, notamment le traitement des étoiles, la réduction des halos en mode starless, la gestion du bruit pour éviter à tout prix le rendu « moutonnement » dans le fond de ciel, l’équilibrage de couleurs… Au final, seule une V2 a été effectuée, afin de rehausser la couleur des étoiles ; le traitement initial me plaisant suffisamment !

Niveau technique, cette image a été assemblée en mode H-SHO, avec la couche Ha en luminance.

Au final, avec le recul, il n’y a que peu de choses que j’aimerais améliorer sur cette image avec un autre traitement… j’ai privilégié des couleurs « rouille » pour les teintes rouges, qui s’accordent bien – je trouve – avec les dégradés de bleu et de vert. Il s’agit d’une approche personnelle qui peut ne pas plaire… Les dégradés dans la partie bleue/verte de la nébuleuse me semblent assez subtiles pour ne pas avoir l’impression d’un traitement « bicolore » ; mais avec plus d’expérience en traitement je n’aurais peut-être pas la même approche.

Cette première image SHO reste cependant à ce jour l’une de mes images préférées, et l’une dont je suis le plus fier… cela valait la peine d’attendre la CCD pour réaliser cette image !

Version 2023

Comme je l’ai indiqué ci-dessus, cette nébuleuse est l’une de mes favorites… et bien que l’image de 2016 me plaise toujours autant, j’ai eu envie de revenir sur le Sorcier pour tirer profit de ma nouvelle caméra (Atik 16200) disposant d’un capteur plus grand et ainsi essayer de la mettre mieux en valeur au sein du nuage HII environnant.

Pour le reste, les acquisitions ont été réalisées avec le même matériel, à savoir une TSA-102 sur AZEQ-6… et au même endroit qu’en 2016 (en Charente-Maritime) !

Bien que cette cible n’était clairement pas prioritaire sur ma liste (j’essaie dans la mesure du possible de privilégier des objets que je n’ai jamais photographiés…), les conditions météo assez mauvaises m’ont décidé à revenir sur cette nébuleuse. Le ciel était en effet très variable durant la semaine où les acquisitions ont été réalisées, avec des moitiés de nuits totalement couvertes par les nuages et même des passages pluvieux. En pleine période de nouvelle Lune, le ciel était cependant bien sombre une fois les nuages disparus ; d’autant plus que la commune a pris la bonne décision d’éteindre les éclairages publics après 22h30. Ne sachant pas combien d’heures je pourrai exploiter, j’ai donc choisi de revenir sur cette cible « facile » car assez lumineuse.

Au final, j’ai pu réaliser 18h30 de pose (dont la moitié pour la couche Ha), ce qui n’est pas terrible si l’on considère que les acquisitions se sont étalées sur 4 nuits à la fin du mois d’octobre… j’aurais aimé pouvoir consacrer le double à cette cible !

En relisant cette fiche pour son actualisation, je me suis d’ailleurs amusé de voir que j’avais à l’époque « explosé » mon record de temps de pose avec 13h30 pour la version de 2016 : aujourd’hui, un temps de pose de 18h30 me semble à peine acceptable pour ce genre d’objet et se justifie uniquement en raison des contraintes météo. J’aurais pu choisir d’attendre l’année suivante pour remettre du temps de pose mais, après un empilement rapide des brutes, le signal m’a semblé suffisant pour lancer le traitement.

Celui-ci a d’ailleurs été bien plus rapide que pour la version 2016, tant les nouveaux process permettent d’obtenir de bons résultats très rapidement et en limitant les opérations, en particulier sur les images narrowband. L’étape la plus compliquée a été le choix de la palette, car je ne voulais pas proposer la même que pour la version 2016 : après quelques hésitations pour du SHO traditionnel, j’ai finalement retenu une palette aux couleurs plus chaudes et assez saturées, y compris dans le fond de ciel.

Au final, cette nouvelle version me plait tout autant que l’ancienne, en faisant la part belle aux grands nuages HII qui parsèment cette région du ciel.

 

 

---

Conseils de prise de vue

Comme le montrent ces deux images, la nébuleuse du Sorcier peut être photographiée aussi bien en grand champ qu’en vue plus rapprochée.

Le grand champ offre bien sûr l’avantage de situer la nébuleuse au sein du très grand nuage de gaz environnant. On constate d’ailleurs sur la version de 2023 que celui-ci dépasse largement le cadre de l’image ! Il est donc possible d’utiliser des caméras grand format sur une petite lunette à courte focale pour couvrir une zone la plus large possible autour de NGC 7380. Attention dans ce cas, les nuages HII étant nettement plus faibles que la partie centrale de la nébuleuse, il faudra prévoir un temps de pose plus conséquent pour bien mettre en valeur l’ensemble des extensions.

Les deux images présentées ici ne donnent pas une représentation fidèle de la luminosité de la nébuleuse du Sorcier, qui est en réalité assez faible (13h30 et 18h30 de pose sont quand même loin d’être ridicules !). Il est recommandé de privilégier une (ou plusieurs) nuits sans Lune et avec un temps de pose global conséquent pour faire ressortir les extensions dans les meilleurs conditions. L’objet s’élevant quasiment au zénith (80° environ), il est possible d’y consacrer de longues heures dans des conditions favorables.

Une prise de vue avec plus de focale, davantage centrée sur la région centrale du Sorcier, permet quant à elle de dévoiler de plus fins détails dans les nuages et les poussières qui composent cette dernière. Si la seule partie centrale est cadrée, de bons résultats peuvent être obtenus avec un temps de pose qui demeure limité.

Il est recommandé, si le champ n’offre pas beaucoup de marge de manœuvre, de cadrer la nébuleuse dans la diagonale du capteur.

Cette cible se prête aussi bien aux acquisitions RGB qu’au SHO, et même au HOO au prix cependant d’une perte de nuances dans la nébuleuse.

En RGB, la nébuleuse propose une teinte essentiellement rouge, en raison de la classique prédominante du signal Ha. Cette nébuleuse peut donc parfaitement être imagée avec un APN défiltré.

La caméra astro refroidie (CCD ou CMOS) reste cependant l’outil de prédilection pour saisir toutes les nuances et détails de cette nébuleuse ; et est obligatoire pour le SHO. Si l’utilisation de filtres dualband (ou plus) peut donner des résultats très corrects, la réalisation de couches distinctes avec une caméra monochrome permettra d’obtenir les meilleurs résultats. En effet; les signaux dans les 3 couches S, H et O se chevauchent largement et l’extraction d’une couche sur une image couleur peut s’avérer complexe (en particulier pour le SII…).

La version SHO de cette nébuleuse représente toutefois, à mon avis, la plus belle version de celle-ci, avec une variété de couleurs et des nuances beaucoup plus riches qu’en RGB (essentiellement rouge). A noter que la couche SII présente de superbes détails dans les structures centrales, ce qui justifie pleinement de ne pas se contenter d’une version HOO sur cet objet.

 

---

Conseils de traitement

Version LRGB (avec couche Ha)

En version RGB, l’un des défis du traitement est de respecter un équilibre des couleurs, de parvenir à faire ressortir au maximum les subtiles extensions, tout en gérant la prédominance très forte de la couche Rouge.

Un moyen de parvenir à gérer ces contraintes de manière efficace est de procéder à un traitement en L-RGB, soit en disposant d’une couche de Luminance réalisée spécifiquement (à la CCD cette couche peut être constituée ou enrichie par la couche Ha), soit en procédant à une extraction de la couche Luminance sur l’image RGB de l’APN. Il est possible ensuite de procéder à des traitements spécifiques sur la Luminance (extensions, rehaussement des détails, gestion du bruit dans le fond de ciel) et sur la couche couleur.

Les utilisateurs de CCD ne se satisferont probablement pas, sur cette cible, d’une simple acquisition en mode LRGB : l’acquisition d’une couche Ha semble en effet un passage obligé tant l’essentiel de l’information se trouve dans cette longueur d’onde, tant au niveau des contrastes que des nébulosités. Dans ce cadre, la couche Ha pourra être utilisée pour renforcer la couche rouge, dans le cadre d’un traitement RHaGB, et/ou être utilisée comme luminance, en mode Ha-RHaGB. Attention cependant, dans ce cas, à la différence importante de taille des étoiles entre la couche Ha et les couches RGB. Une réduction d’étoiles sur ces couches est quasiment indispensable pour éviter la création de halos disgracieux après assemblage avec la luminance Ha.

Pour une présentation de cette méthode, vous pouvez consulter le tuto vidéo dédié au mixage L-Ha pour la luminance.

A noter qu’avec les derniers process, il est également possible de réaliser cette opération en starless pour s’épargner ces soucis de tailles d’étoiles différentes. Dans ce cas, il faudra choisir de réintroduire les étoiles de la couche Luminance ou celles de la couche Ha (qui seront nettement plus fines…) : un mixage des deux n’est pas conseillé et ne conduira qu’à la création d’artefacts ou de halos disgracieux. Attention en cas de réintroduction des seules étoiles Ha à bien réduire les étoiles sur l’image RGB, à défaut de quoi des halos colorés ne manqueront pas d’apparaitre lors de la recombinaison…

Autre difficulté dans ce cas : la combinaison d’une luminance Ha et d’une couche Rouge renforcée par la couche Ha conduit souvent à un résultat final « saumoné », où le rouge cède sa place à un « rose maronné » assez peu esthétique. La correction sélective de Photoshop peut améliorer ce problème, mais pas le corriger totalement.

Sur l’assemblage des couches R et Ha, voir le tuto dédié sur ce site et/ou le tuto vidéo sur ma chaine Youtube.

Enfin, la calibration des couleurs doit être réalisée de manière subtile afin de conserver un équilibre aussi bien sur la nébuleuse que sur les étoiles. On constate souvent sur les images de cette cible en RGB, un déséquilibre très prononcé de la couleur des étoiles, sans surprise avec une prédominance du Rouge…

De manière générale pour les images RGB, il est recommandé de procéder à la calibration des couleurs sur l’image en mode linéaire ; les derniers process tels que sPCC donnant de meilleurs résultats en linéaire. Attention, en cas d’assemblage de la couche RGB avec une couche Ha, celui-ci doit être réalisé avec l’image RGB déjà correctement calibrée.

Sur la calibration des images RGB, voir le tuto vidéo dédié.

Version narrowband (SHO/HOO)

En version SHO, les trois couches restent déséquilibrées, mais de manière moins prononcée. Le Ha reste bien sûr prépondérant, mais cela ne pose pas de véritable problème dans la mesure où ce cas de figure est de loin le plus fréquent sur toutes les nébuleuses par émission et que la calibration des couleurs ne répond pas à des impératifs aussi précis qu’en RGB (sauf pour les étoiles). Les habitués du traitement SHO ne seront donc pas en terrain inconnu avec cette nébuleuse.

Pour ma part, je recommande le traitement adopté pour le traitement de l’image présentée ici ; à savoir un assemblage non pas en « pur SHO », mais en H-SHO, avec la couche Ha en luminance. A noter que sur cette nébuleuse, la couche SII présente de très beaux détails et il est donc possible d’envisager de mixer les couches Ha et SII pour créer une luminance composite (attention à ne pas relever le bruit lors de l’ajout de la couche SII…).

Ce mode de traitement permet d’adopter l’essentiel des modalités de traitement habituellement utilisés en L-RGB, par exemple en ayant recours pour l’assemblage au process LRGB de AIP. La couche Ha peut être traitée deux fois, de manière spécifique pour la création de la couche « H-couleur » et pour la création de la couche Ha-luminance ; notamment en adoptant des approches différentes pour la montée d’histogramme et la gestion du bruit, et bien sûr pour le rehaussement des détails et l’aspect des étoiles.

Sur le mixage SHO, voir le tuto vidéo dédié. A noter que, les couches SII et OIII présentant également beaucoup de signal, cette nébuleuse se prête parfaitement à des mixages SHO plus dynamiques (type palettes Forax) avec des couches éventuellement renforcées et mixées avec PixelMath.

Sur ce point voir le tuto vidéo dédié ; les process icons avec les formules PixelMath peuvent être téléchargés ici.

Pour l’image de Luminance, une montée d’histogramme par l’outil MaskedStretch ou GHS permettra de mettre en valeur au mieux les extensions ténues de la nébuleuses ; au prix cependant d’une perte de dynamique globale sur l’image et un étalement des étoiles. Pour ce qui concerne l’aspect des étoiles, les effets ne sont pas forcément très gênants, dans la mesure où les étoiles sont normalement très ponctuelles sur la couche Ha dès lors que le filtre utilisé est suffisamment restrictif (6nm ou moins). Pour rétablir un équilibre sur la dynamique, il est également possible de mixer les deux versions de la luminance, avec et sans MaskedStretch ; le cas échéant en attribuant des coefficients différents à ces deux images avec PixelMath.

A noter que pour une version narrowband, cette montée d’histogramme peut parfaitement se réaliser en version starless (ce qui simplifiera également les mixages éventuels de couches pour la création de la luminance composite). La réintroduction d’étoile peut se faire ultérieurement, au besoin avec des étoiles pour lesquelles une montée d’histogramme spécifique aura été réalisée (sous réserve de bien veiller, lors de la réintroduction, à ce que ces traitements différenciés n’entrainent aucun artefacts, halos ou disparition d’étoiles faibles !).

Pour des conseils généraux et la présentation de ces différentes méthodes de montée d’histogramme avec des exemples pratiques, je vous invite à consulter les vidéos dédiées.

Le rehaussement des détails doit s’effectuer sur l’image de luminance (composite ou non), par exemple au moyen des process HDRMultiscaleTransform ; en veillant également lors de ce traitement à conserver une dynamique correcte sur l’ensemble de la nébuleuse. L’utilisation d’un masque adapté et progressif est essentiel pour limiter les effets potentiellement destructeurs de ces traitements sur les zones de faible luminosité de l’image, ainsi que la création d’artefacts dans les zones intermédiaires. Attention également à la possible création d’artefacts de dimensions assez larges en cas d’utilisation de fonctions telles que LocalHistogrammeEqualization, notamment en cas de paramétrage trop bas du « Kernel Radius ».

Pour en savoir plus sur la mise en œuvre de ces process de rehaussement de détails, je vous invite à consulter le tutoriel dédié à HDRMT, ainsi que le tutoriel plus général consacré à l’amélioration des détails avec Pixinsight, ainsi que le tutoriel spécifique à Photoshop le cas échéant. Vous trouverez également une présentation détaillée de l’utilisation de ce process dans le tuto vidéo dédié.

A noter que sur cette nébuleuse précise, et pour mon traitement de l’image de 2023, je n’ai pas trouvé d’intérêt particulier au process Blur X-Terminator (BXT) (qui doit être appliqué en tout début de traitement au stade linéaire (voir le tuto vidéo dédié à l’utilisation de BXT) : le gain en détails dans les structures reste marginal (cela ne serait probablement pas le cas sur une image réalisée avec plus de focale…) ; mais celui-ci reste toujours intéressant pour corriger et affiner les étoiles.

Sur le mixage des couleurs, chacun est libre en la matière, en particulier en SHO. Personnellement, j’ai retenu pour ces deux versions une présence assez prononcée du vert, afin de conserver des nuances plus riches dans la zone bleu/verte du centre de la nébuleuse. Le retrait trop appuyé du vert peut conduire à une image finale plus proche du HOO bicolore que du véritable SHO.

Comme toujours, une attention particulière doit être portée à la couleur des étoiles et notamment aux classiques halos magenta. Le plus simple reste de réaliser des acquisitions RGB pour redonner aux étoiles leur vraies couleurs ; mais à défaut le process sPCC en mode « narrowband » (méthode présentée dans cette vidéo) peut donner de très bon résultats s’approchant d’une véritable couche RGB.

 

---

Si je devais la refaire…

Après avoir refait cette nébuleuse avec le même matériel (modulo la caméra), depuis le même endroit, avec un temps de pose « similaire » et les mêmes filtres (SHO/RGB), il est certain que ma prochaine visite se justifiera par une volonté de retenir une approche nettement différente !

Pourquoi pas avec plus de focale pour essayer de saisir des détails plus fins dans les structures sombres ? ou éventuellement en RGB-Ha, même si sur ce type de cible il est toujours compliqué de revenir à des palettes RGB, nettement moins complexes que celles en narrowband…

La richesse du fond de ciel dans cette zone pourrait toutefois me motiver pour réaliser une mosaïque qui viendrait compléter cette image… il y a en effet de beaux objets à proximité du Sorcier !

 

---