Dernières nouvelles de Mars.: Mise à jour le 21 Mai 2004   nouvelles précédentes : ICI

 

SPIRIT ET OPPORTUNITY POLÉMIQUE SUR LES COULEURS DES PHOTOS PRISES PAR LES SONDES

 

La plupart des photos sont de la NASA/JPL et MGS

 

Il m'a paru intéressant de revenir sur l'aspect des photos diffusées par la NASA correspondants aux prises de vue des sondes martiennes.

En effet, elles semblent très rouges et ne ressemblent pas à ce que l'on serait en droit d'attendre; j'ai alors fouillé le problème, et effectivement, il y a un problème, ou plutôt une polémique.

 

Il faut d'abord se rappeler comment les photos sont élaborées au niveau des sondes US, on consultera avec intérêt une des news précédents ICI (du 6 avril) expliquant le codage des images martiennes et les diverses caméras et filtres.

Un exemple de cette polémique basée sur ces deux photos:

Quelle est la bonne couleur???

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La réponse : les deux mon Général !!!

Pourquoi??

 

RAPPEL : les caméras à bord de Spirit et Opportunity sont des caméras CCD comme dans une webcam ou dans un appareil numérique, CE SONT DES CHIPS ÉLECTRONIQUES QUI NE VOIENT PAS LES COULEURS!!!

Ils convertissent la lumière en impulsions électriques dépendant de la luminosité, plus c'est lumineux, plus le signal est fort. Il n'y a pas de pellicule argentique photographique comme dans un bon vieux 24x36 qui serait impressionné par le lumière et la couleur ambiante. Alors que faire?

Pour voir les couleurs, il faut faire ce que font tous les enfants au jardin d'enfants, mélanger certaines couleurs de base pour atteindre toutes les teintes, il faut employer des FILTRES.

Par expérience, on sait que trois filtres suffisent à reconstituer toutes les couleurs (pour l'oeil humain), un filtre Rouge (R) Vert (G) et Bleu (B), c'est le système RGB le mieux adapté à nos 3 types de cônes situés dans notre oeil (vision couleur contrairement aux bâtonnets pour la vision nocturne)

 

Comme vous le savez depuis la présentation sur les couleurs (voir ICI ), chaque couleur correspond à une certaine fréquence de radiation lumineuse (qui va du rouge basse fréquence, grande longueur d'onde au violet plus haute fréquence et donc courte longueur d'onde) un objet apparaît d'une certaine couleur car il absorbe toutes les longueurs d'onde sauf la couleur qu'il réfléchit.

Les pics d'absorption de nos cônes sont approximativement :

Red : 600 nm (nanomètres : 10-9m ou 0.6 microns)

Green : 510 nm

Blue : 450 nm

L'oeil humain peut voir de 400 à approx 700 nm

 

 

Voici la façon dont nos yeux perçoivent
les différentes couleurs
Il y a trois types de cônes dans la rétine

Ils se comportent comme des filtres que l'on combine

 

 

 

 

 

 

Les rovers possèdent aussi des filtres.

Ils sont tous liés à la caméra (en fait appareil photo, mais on dit caméra par abus de langage, en conservant le mot anglais) appelée PANCAM (Panoramic camera) située au sommet de la potence portant les caméras qui elle seule comporte une roue porte filtre (les deux "yeux" extérieurs de la photo suivante, l'une gauche, l'une droite) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rappelons nous des 8 filtres installés sur les pancams des rovers :

 

CAMERA GAUCHE       CAMERA DROITE
    
L1.
EMPTY                 R1. 430 (SP) *
L2. 750 (20)              R2. 750 (20)
L3. 670 (20)              R3. 800 (20)
L4. 600 (20)              R4. 860 (25)
L5. 530 (20)              R5. 900 (25)
L6. 480 (25)              R6. 930 (30)
L7. 430 (SP)*             R7. 980 (LP)*
L8. 440 Solar ND          R8. 880 Solar ND

 

On remarque que seuls les filtres de la camera gauche L4,L5 et L6 correspondent approximativement à la vision humaine RGB.

Donc toutes les photos faites avec d'autres filtres ne satisferont pas notre oeil!!

Et c'est bien ainsi que cela a été développé par les ingénieurs du JPL, en effet les rovers sont DES INSTRUMENTS DE MESURE SCIENTIFIQUES ET NON PAS DES APPAREILS DE PHOTOS. (explication officielle de la NASA), ils doivent servir à donner des indications aux ingénieurs et techniciens étudiant le terrain et si possible voir un peu plus que l'œil humain vers les IR (au delà de 700nm) et les UV (en dessous de 450nm).

Et accessoirement seulement délivrer des photos pour le grand public.

 

Nous y voici!

 

Mais alors comment s'y retrouver?

 

C'est comme pour tout, il faut UNE RÉFÉRENCE COULEUR !

Et il y en a une sur chaque rover, vous voyez ce que cela peut être ???

 

Oui , c'est le petit gnomon que l'on voit sur presque toutes les photos.

Il est situé sur les panneaux solaires et est photographié au moins 10 fois par jour pour calibration de la luminosité et des couleurs.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Couleur originale du cadran martien

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voilà les photos diffusées par la NASA,
que remarque-t-on? Le rendu des couleurs est très moyen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alors il ne faut pas trop attendre des photos couleurs , elles sont plus ou moins "subjectives".

On ne pourra atteindre des couleurs "acceptables" pour l'œil humain que si on combine les prises de vue avec les filtres corrects et bien équilibrés , ce que l'on devrait faire avec tout appareil de photo numérique et qui s'appelle : la balance des blancs (regardez la notice de votre appareil vous comprendrez la procédure, alors pourquoi ne pas utiliser aussi une référence et même le cadran solaire martien, bonne idée n'est ce pas?)

 

Le sujet du (mauvais) rendu des couleurs a taraudé nos amis américains et plein de sites Internet ont vu la jour sur ce sujet

 

Je vous en conseille quelques uns (presque tous en anglais of course!) :

 

* Un des plus complets est celui de Phil Plait (site Bad Astronomy, le nom veut tout dire!!) :

http://www.badastronomy.com/bad/misc/hoagland/mars_colors.html

* un site qui délivre des photos couleurs corrigées des sondes martiennes :

http://www.gutenberg.net/1/2/0/8/12082/12082-h/opportunity/op.htm  et
http://www.gutenberg.net/1/2/0/8/12082/12082-h/spirit/sp.htm

* Toute la problématique du rendement des couleurs pour les pancams :

http://www.atsnn.com/story/30048.html
* Problématique des couleurs martiennes de Mars Connexion (EN FRANÇAIS mais oui!)
http://www.spacenews.be/dossiers/mars2003/test1.html

* Pour essayer de reconstituer des images de Mars avec de "vraies" couleurs :

http://www.highmars.org/niac/education/mer/mer00b.html

* Explication sur les couleurs à partir d'exemples de Hubble (très bien fait) :

http://oposite.stsci.edu/pubinfo/looklike/truecol.html

* Calibration des images couleurs des Rovers :
http://www.keithlaney.com/spirit_color_images_calibration.htm

* Sur la pancam et les filtres :
http://www.highmars.org/niac/education/mer/mer00.html
* Sur les filtres en détail par le fabricant :
http://www.ominous-valve.com/pancam.html

* Voir l'action des filtres sur la photo du gnomon (sundial en anglais)

http://www.ominous-valve.com/pancam.html

* Tous les détails sur la pancam de la Planetary Society

http://www.planetary.org/mars/mer-inst-pancam.html

* Plus général sur la vision des couleurs :
http://www.handprint.com/HP/WCL/color1.html#eye

 

Comme récompense pour votre patience de long article, voici maintenant quelques photos corrigées et correspondant de façon assez proche à la vision qu'aurait un humain sur la planète rouge :

 

Vue de Spirit, les collines Columbia :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Et Opportunity corrigée :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cela a une autre gueule n'est ce pas!

 

Pour être complet sur le sujet, les rovers ont aussi la possibilité de prendre des photos "thermiques" au travers d'un spectro IR qui s'appelle le TES (Thermal Emission Spectrometer) situé aussi dans la potence mais à 90° des caméras, c'est ce que l'on aperçoit à l'extrême droit vers le milieu de la photo située plus haut.

Les photos retransmises ressemblent à ci dessous (une des dernières d'Opportunity de Endurance Crater):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C'est une succession de points de mesure indiquant les différentes compositions minérales des sols, à cet effet il opère dans l'infra rouge, en effet les objets éclairés par le soleil réfléchissent une partie du rayonnement dans l'IR et c'est une caractéristique de sa propre composition, ici par exemple, les couches supérieures de surface correspondent à l'hématite (rouge) et plus bas au basalte (vert)

 

 

Puis pour clore le sujet, le point final nous serait-il donné par une prise de vue en orbite, en effet la sonde Mars Global Surveyor semble mieux équipée pour fournir des couleurs plus "humaines", voici la vue du site de Spirit (Gusev Crater) avec au premier plan les collines Columbia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(original sur http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA05874 )

 

Voilà j'espère que ce sujet cela vous a amusé

 

 

C'est tout pour aujourd'hui!!

JEAN PIERRE MARTIN

http://www.planetastronomy.com 

 

 

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