Le labo photo numérique
de nouveaux outils pour l'image astronomique
Par Olivier Dechambre

2 Les outils

Un périphérique d’entrée : le scanner.

Parmi les récepteurs numériques utilisés par l’astronome amateur on trouve maintenant avec les camera CCD, les appareils photos numériques et les scanners. Le scanner convertit en données numériques notre document d’origine; films inversibles (diapo), films négatifs couleur ou noir et blanc, tirage ou plaque photo. A l’aide d’une source lumineuse le scan "lit" le document. Les différentes informations sont divisées en niveaux par un convertisseur analogique /numérique.

Il existe 3 types de scanners : le scanner professionnel à tambour, le scanner de table ou de bureau et le scanner pour petit format (24X36).

Le scanner à tambour possède une surface d’analyse très petite pour "lire" le document fixé sur un cylindre en rotation. L’analyse par 3 photomultiplicateurs (rouge, vert et bleu) le rend particulièrement efficace et... coûteux ! Il est réservé à une utilisation professionnelle

Le scanner de bureau utilise une barrette CCD qui se déplace tout le long du document. Sa surface d’analyse longitudinale le destine en général à des documents supérieurs à 10 cm.

Le scanner 24X36 fonctionne sur le même principe mais en optimisant, grâce à une mécanique et une optique spécialement adaptée, l’analyse d’une petite surface avec une grande précision.

La profondeur, la densité et la résolution atteintes par ces scanners permettent de déterminer les qualités requises pour notre labo numérique.

La profondeur indique le nombre maximum de bits par pixel analysé par le scanner. En effet, les scans numérisent au-delà de 8 bits par couleur : de 10 à 12 bits par couleur soit 30 à 36 bits ! Ces données supplémentaires permettent d’obtenir des détails dans des zones sombres de l’image mais aussi de palier au bruit du CCD. Attention, ce "suréchantillonnage" n’est pas exploité par les périphériques de sorties.

La densité indique elle la valeur de noir maximum analysé par le scanner : la densité minimum (Dmin) ou le blanc est déterminer en photographie comme égale à 0, la densité maximum (Dmax) ou noir parfait atteint 4. Les films inversibles ont une densité max proche de 4 et seuls les scans à tambour ou les scans 24x36 peuvent atteindre cette valeur. Les meilleurs scans de bureau atteignent 3,3, ce qui est suffisant pour un document opaque ou un film négatif couleur dont la densité max est proche de 2. Le film N et B 2415 TP hyper sensibilisé a lui, une densité proche de 3.

La résolution donne le maximum de pixels enregistrés par le capteur sur une surface carrée de 2,54 cm ou en anglais D.P.I (Dot Per Inch). C’est la résolution atteinte par interpolation qui est souvent mis en avant par les fabricants et non la résolution optique pourtant bien plus intéressante...

En effet les originaux de petits formats tel que les 24x36 nécessitent une résolution élevée car le facteur d’agrandissement est souvent important. Il nous faut par exemple pour une impression au format 16X24cm à 300dpi d’un 24x36mm numériser à 2000dpi soit 6 fois le facteur d’échelle entre l’entrée et la sortie choisie.

Plus haute sera la résolution optique c’est à dire le nombre de pixels "réels", meilleure sera la qualité de notre image numérique. L’optique, la mécanique et les composants électroniques sont également des éléments déterminants.

Quel type de scanner pour l’astro ? :

Les scanners de bureau sont d’abord optimisés pour des documents opaques. Ils présentent donc une résolution moyenne mais une profondeur et une densité suffisantes pour des tirages et du film négatif N et B ou couleurs. Leurs atouts sont d’accepter tous types de formats (24X36,6X6,6x7,4X5, film hyper sensibilisé découpé pour chambre de Schmidt, etc...). Ces scanners ont un bon rapport qualité/prix mais attention le module transparent pour numériser des films est en option. Et en France dès que l’on ajoute une option...

Les scanners 24x36 offrent une résolution élevée, nécessaire pour exploiter toute la finesse du TP2415, mais également une profondeur et une densité maximum adaptées aux films inversibles utilisés en astronomie. Cet équipement est hélas plus onéreux et dédié à un ou deux formats de films (24x36 et 6x6). Cependant, la vente de scanners est encore aujourd’hui supérieure à celle des appareils photo numérique ; le marché est donc porteur, les prix baissent et la qualité augmente…

L’ordinateur : Une image 21x29,7cm en RVB d’une résolution de 300 dpi fait 25 Mo. L’ordinateur doit pouvoir stocker, calculer et afficher un nombre important de données. Une carte vidéo générant un affichage en 16 millions de couleurs est indispensable ainsi qu’une vitesse de processeur élevée.

Dans le domaine professionnel, la puissance des ordinateurs est devenue le nerf de la guerre. Si la configuration amateur n’échappe pas à cette tendance, le traitement d’image n’exige tout de même pas une bête de course ! Les PC, conçus à l’origine pour la bureautique, présentent des performances graphiques encore discutable. Pour cette raison, le Macintosh d’Apple règne sur l’environnement graphique en France mais son prix et ses faibles capacités de calcul le rende moins séduisant pour l’astronome amateur.

Le moniteur :

Il affiche les couleurs et les détails avec une grande précision. Sa taille doit être supérieure à 14 pouces pour visualiser l’image et les fenêtres d’outils logiciels. Un réglage précis de la luminosité et du contraste ainsi que le choix de la température de couleurs du moniteur (5500 K°) sont très utiles pour bien calibrer son écran.

Les imprimantes :

Parmi les multiples procédés d’impression, deux types d’imprimante sont vraiment intéressants pour l’amateur.

L’impression par sublimation utilise une technologie complexe : l’encre est appliquée par transformation d’un colorant sec en gaz qui adhère au papier. Sa tête est composée de milliers d’éléments chauffant chacun à 256 températures différentes.

Plus simple, l’impression à jet d’encre consiste à projeter à travers des petits trous des gouttelettes afin de former des points sur le papier.

Quels types d’imprimantes pour l’astro ?

Les imprimantes à sublimation donnent un rendu très proche du tirage photo, on obtient des tons continus. Cependant la qualité reste moyenne sur les aplats, des irrégularités apparaissent sur un fond de ciel. De plus l’imprimante et son consommable (encre/papier) sont relativement cher.

Grâce à sa technologie en plein développement, les imprimantes à jet d’encre offrent maintenant un rendu de couleurs et de nuance de bonne qualité. L’ajout de plusieurs couleurs supplémentaires (ex : magenta et cyan plus claire) à celle déjà présente (CMJN) permet d’améliorer la restitution d’une image. Avantage également non négligeable, le choix dans une large gamme de supports papiers. Certains papiers spéciaux permettent même d’obtenir la qualité d’un tirage photo !

Les imprimantes présentent des résolutions, en D.P.I, de plus en plus élevées. Pourtant ce paramètre seul ne fait pas une bonne imprimante : la finesse et surtout la répartition des points déterminent la qualité de l’impression. De plus, des algorithmes d’interpolation toujours plus sophistiqués offrent la possibilité de travailler des images bien en dessous de la résolution maximale sans dégrader le rendu final.