1) Le dark :

Le noir ou le dark, est une image que l'on réalise avec l'obturateur de la caméra fermé. Il doit être pris dans les mêmes conditions que l'image brute : c'est-à-dire à la même température et avec le même temps de pose. Son rôle est de corriger l'image brute des effets dus à la température sur le capteur CCD. C'est la première correction.

En effet, en plus des électrons générés dans le capteur CCD lorsqu'un photon (élément de lumière) arrive de l'objet observé, le capteur a aussi la fâcheuse tendance à capturer des électrons qu'il génère lui-même à cause de la chaleur (des électrons libérés de leurs atomes par l'agitation thermique). Ces électrons "parasites" vont en quelque sorte brouiller l'image d'autant plus que tous les pixels du CCD (les petits éléments de résolution du CCD) produisent des quantités différentes de ces électrons parasites. Cela donne ainsi à une image prise dans le noir (sans lumière) un aspect "poivre et sel", c'est-à-dire une image avec de nombreux points blancs comme des parasites sur une image de télévision, plutôt qu'une image totalement noire que l'on se serait attendu à voir.

Voici un exemple d'une image de dark (obturateur fermé) réalisée avec une caméra Sbig à une température du capteur CCD de -20 C° et avec un temps de pose de 2 minute.

Note : c'est pour diminuer cette contamination par les électrons dits thermiques que l'on refroidit les capteurs CCD astronomiques le plus possible. Les caméras des amateurs sont typiquement refroidies de 30° en dessous de la température ambiante (à l'aide d'un petit composant électronique appelé "pelletier") alors que celles utilisées dans les observatoires professionnels sont refroidies à l'azote liquide (-196°C). Dans ce dernier cas, la contamination est très faible.

2) L’ offset :

L'image de précharge ou offset (ou encore "biais") est une image qui ne dépend pas de la température ni du temps de pose. Il s'agit d'un signal (normalement) constant ajouté par l'électronique du capteur CCD. Elle est réalisée l'obturateur fermé et avec le temps de pose le plus court possible (0s : le capteur CCD est juste lu). Il n'est pas nécessaire de la refaire chaque nuit. L'offset doit être soustrait de toutes les images.

Note : étant donné que le dark contient déjà (comme toutes les images) l'offset, l'offset sera automatiquement soustrait quand on soustrait le dark.

Les offsets sont cependant utiles quand on veut déterminer les caractéristiques d’un capteur CCD mais aussi diagnostiquer la santé du capteur CCD.

Voici un exemple d'une image de précharge qui révèle un certain nombre de colonnes défectueuses. Comme on peut le voir, le signal de l'offset est en effet pratiquement constant partout (on a le même signal dans tous les pixels de l'image : l'image est "plate").

3) Le flat field :

La plage de lumière uniforme (PLU) ou le flat field permet de corriger des imperfections de l'image comme le vignettage dû à l'optique du télescope et des accessoires utilisés (comme un réducteur de focale) ainsi que les poussières présentes sur les optiques (principalement la fenêtre du capteur CCD). Mais elle permet également de corriger les variations de sensibilité de pixel à pixel. Tous les pixels n'ont, en effet, pas exactement la même taille ou la même qualité, ce qui entraîne pour chacun d'eux d'être plus ou moins sensible à la lumière. La différence est généralement très petite mais néanmoins importante si l'on veut remonter au véritable flux envoyé par l'objet observé.

Voici un exemple de flat field pris au foyer d’un télescope.

Les taches noires en forme d'anneau sont les images défocalisées de poussières présentes sur le hublot du capteur CCD. On notera également le fort vignettage (le foyer n'est pas uniformément éclairé) : l'image est bien plus brillante au centre que vers les bords.

Note : On réalise les "flats" en observant une zone uniformément éclairée : par exemple le ciel bleu (près du zénith si possible) ou un écran éclairé uniformément. On veillera à atteindre un bon signal dans l'image mais à ne pas saturer le capteur CCD.

Attention de faire l'image dans la même position de mise au point que celle utilisée sur le ciel !
Si des filtres sont utilisés, il faut faire des flats dans chaque filtre et corriger les images prises avec un filtre donné avec les flats correspondants.

Pour bien faire, l'image de PLU doit être prise juste avant ou après chaque nuit d'observation car les poussières peuvent changer de place. Cependant, comme cela prend du temps, on peut se contenter de refaire une bonne image de PLU une fois par mois.