Cette page présente quelques travaux mettant en évidence les couleurs lunaires et leurs rapport avec la géologie des sols. This page describes some works about the color of the moon and its geology.

Tout d'abord, la réalisation d'images en couleurs de la Lune necessite l'emploi de filtres colorés placés devant le capteur CCD, et permettant de réaliser des images monochromatiques, dans diverses longueurs d'onde, allant du bleu au rouge ou à l'infrarouge. Ces images noir et blanc sont réalisées avec notre Audine (capteur Kaf400), au foyer du télescope de 305mm (f1500), avec ou sans l'adjonction de barlows.

Les filtres

Il s'agit de filtres monochromatiques assez larges (80nm de bande passante pour la plupart), et de 24.15mm de diametre. Les voici listés ci-dessous:

Type
Longueur d'onde centre
Largeur (B.P./FWHM)
Origine
Filtre violet
400nm
80nm
Edmund Scientifics
Filtre vert
550nm
80nm
Edmund Scientifics
Filtre rouge
656nm (H-alpha)
10nm
Melles-Griot
Filtre Infrarouge
950nm
50nm
Edmund Scientifics

 

Pour chaque formation lunaire photographiée, dans chaque longueur d'onde, on réalise plusieurs images (de manière à pouvoir en faire la médiane et réduire ainsi le bruit).

Le traitement

C'est ici le coeur du problème!... Tout d'abord, suivant ce que l'on veut mettre en évidence, les traitements appliqués ne seront pas les mêmes. On distinguera la réalisation d'image "colorisées" de la surface, et la réalisation d'images en couleur mettant en évidence certains rapport de couleurs et donc certaines compositions géologique du terrain.

1- Images colorisées:

Après avoir pré-traité les images (flat, noir, médiane, registation...), on obtient quatre images baptisées par exemple LUNEB (bleu-violet), LUNEV (vert), LUNER (rouge), LUNEI (Infrarouge). On peut alors réaliser une image colorisée se rapprochant le plus de la vision que l'on aurait à l'oeil nu, mais en "exagérant" les couleurs; nous allons utiliser les images B, V et R.

Ci-contre, les 4 images de base, bleue, vert, rouge, infrarouge.

 

 

 

Nous allons avoir besoin de passer les images du domaine BVR au domaine TSL (Teinte Saturation Luminosité), ou HSI (Hue Saturation Intensity). Nous utilisons la commande dédiée à cette opération dans IRIS: >RGB2HSI. Les arguments à fournir sont les noms des 3 images BVR et entrée et celle des images HSI en sortie:

>RGB2HSI LUNER LUNEV LUNEB LH LS LI

On obtient donc en sortie 3 fichiers images LH, LS, LI. LH va donner une indication de la teinte du terrain, il est donc à conserver précieusement. LI est une image moyenne des 3 images d'entrée; le conserver également tel quel. C'est l'image LS qui va nous interesser: pour "exagérer" les couleurs, nous allons augmenter la saturation de l'image finale, en multipliant LS par un coefficient (2 ou 3 par exemple). Nommons ce fichier multiplié LSM.

Ceci fait, il nous faut repasser dans le domaine RVB afin de réaliser l'image trichrome. On utilise une commande semblable à la précédente:

>HSI2RGB LH LSM LI FINALR FINALV FINALB

Les 3 images obtenues sont combinées avec la commande TRICHRO: >TRICHRO FINALR FINALV FINALB

... on obtient alors l'image colorisée souhaitée.


1- Images "géologiques":

La méthode utilisée ici est différente: on ne va plus utiliser les images de base B, V, R et I, mais utiliser des quotients entre ces images comme canaux rouge vert et bleu. Cette methode est issue d'un document en ligne de l'USGS sur le traitement de photos de corps du système solaire. Comme il est dit dans l'article, le fait de se servir de ratios permet d'annuler les effets dus à des variations d'albedo ou à la topographie. De fait, de faibles variations de couleur dues à la composition du sol sont ainsi mises en évidence.

Les images utilisées sont calculées avec les ratios suivants;

Canal Bleu=image B / image R=ratio 400/656

Canal Vert=image R / image I=ratio 656/950

Canal Rouge=image R / image B=ratio 656/400

On peut combiner ensuite ces trois canaux par la commande TRICHRO classique.

L'image obtenue est la suivante:

Toujours suivant l'article de l'USGS, l'interprétation des couleurs peut être la suivante: les sols récents ou riches en minéraux tels que le pyroxène ou l'olivine apparaissent en vert; les zones brillantes sont de jeunes cratères (couleurs variant selon la minéralogie). Les grandes zones oranges sont constiuées de roches riches en fer tandis que les zones bleues sont constituées de roches riches en titane.

 

 

 

 

 

 

Ci-contre, une vue composite d'une région plus étendue. On y distingue à nouveau les différents éléments attendus: cratères jeunes et brillants, vastes zones bleues ou rouges suivant la composition, etc...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Autres images: