Tutorial: tricolor processing

On ce propose d'exploiter des images multispectrales de la nébuleuse planétaire M57 capturé avec le spectrographe R3000. Le but est de réaliser des images trichromes en utilisant les raies intenses du spectre. Voici les 2 images qui vont être utilisés (cliquez ici pour d'autres informations):
 
 
 

En haut, la région rouge du spectre (image TM57-1). En bas la région verte du spectre (image TM57-2).

Nous allons tout d'abord isoler les images monochromatiques suivantes avec Iris : H-alpha (6563 A), [NII] (6584 A), [OIII] (5007 A) et HeII (4686 A).

On note sur le spectre que la raie H-alpha est recouverte partiellement par la raie [NII] à 6548 A. C'est un problème sérieux ! Nous allons utiliser une astuce : soustraire à la raie [NII] à 6548 A une image de la raie isolée de [NII] 6584 A. Bien sur, nous multiplierons cette dernière par une constante de manière à ce que les 2 raie [NII] aient le même niveau. Nous supposons ici que les 2 raies [NII] sont identiques à un coefficient près.
 
 
 

A gauche, portion de l'image de départ, avec l'opération à réaliser. A droite, le résultat: à présent la raie H-alpha est bien isolée.

Voici la séquence de commandes commentée pour parvenir à ce résultat:

Chargement l'image TM57-1 en mémoire
LOAD TM57-1

Translation vers la gauche pour que la raie 6584 A se superpose à la raie 6548 A. La valeur de la translation de -38.3 a été déterminée par essais successifs.
TRANS -38.3 0

Multiplication de l'image shifté par une valeur constante pour que les raies 6584 A et 6548 A aient la même intensité (déterminé par essais successifs).
MULT 0.34

Sauvegarde du résultat:
SAVE I

Soustraction de l'image décalée à l'image de départ:
LOAD TM57-1
SUB I 0

Soustraction d'une constante pour ammener le fond de ciel au niveau 500 (c'est une valeur arbitraire):
OFFSET -253

Sauvegarde du résultat:
SAVE R

Isole la raie [NII] à 6584 A et agrandie l'image:
WINDOW 392 152 414 196
SCALE 3 4 4
WINDOW 1 1 80 172
SAVE I6584

Isole la raie H-alpha et agrandissement de l'image
LOAD R
TRANS 22.3 0
WINDOW 392 152 414 196
SCALE 3 4 4
WINDOW 1 1 80 172
SAVE I6563

Nous allons à présent isoler les raies [OIII] à 5007 A et He II à 4686 A dans l'image M57-2.

Compte tenu de la transmission spectrale optique, de l'efficacité spectrale du réseau et de la réponse du CCD, nous estimons le rapport de sensiblité relatif en fonction du domaine spectral à:

6563 A        1.00
5007 A        1.06
4686 A        1.03

Nous commencons par ajuster l'intensité de la raie [OIII] de manière a être cohérent avec l'intensité des raies autour de 6500 A. Nous ammenons aussi le niveau du fond de ciel à 500 (le même que pour H-alpha et [NII]:
LOAD M57-2
MULT 0.94       (0.94 = 1/1.06)
OFFSET -300

Nous étendons l'image pour qu'elle ai la même taille que M57-1:
PADDING 724 375

Nous translatons l'image pour que la raie [OIII] pour qu'elle se superpose à la raie [NII]:
TRANS 12.1 92.1
SAVE I

Vérification:
LOAD R
SUB I 7000
VISU 12000 0

Isole la raie [OIII] à 5007 A:
LOAD I
WINDOW 392 152 414 196
SCALE 3 4 4
WINDOW 1 1 80 172
SAVE I5007

Finalement nous isolons la raie HeII à 4686 A:
LOAD I
MULT 1.03
OFFSET -43
TRANS 342 0
WINDOW 392 152 414 196
SCALE 3 4 4
WINDOW 1 1 80 172
SAVE I4686