L’univers à travers un télescope : Noir et blanc vs. Couleur

Lorsque j’ai commencé mon aventure en tant qu’astronome amateur, j’ai été immédiatement fasciné par la multitude d’objets célestes que je pourrais observer. Mon télescope m’offrait une fenêtre sur l’infini, une opportunité de découvrir les secrets de l’univers. Cependant, il y avait quelque chose qui me tracassait : la différence entre ce que je voyais à travers mon télescope et les images spectaculaires que je trouvais dans les revues. Dans cet article, je vais partager avec vous cette expérience personnelle et vous expliquer pourquoi les nébuleuses et galaxies apparaissent souvent en noir et blanc à travers un télescope amateur, tandis que les planètes révèlent leur véritable palette de couleurs.

La réalité de l’observation astronomique :

Lorsque j’ai pour la première fois observé le ciel à travers mon télescope, j’ai été frappé par la simplicité des couleurs. Contrairement aux images en ligne qui présentent des couleurs éclatantes, la plupart des objets célestes semblaient en noir et blanc, ou dans des teintes de gris. Vous avez peut-être déjà constaté cela si vous êtes également amateur d’astronomie, notamment pour les galaxies et nébuleuses. La raison pour laquelle ces objets semblent dépourvus de couleurs réside dans la façon dont nous, êtres humains, percevons la lumière.

Vision diurne et nocturne

La différence fondamentale réside dans notre vision diurne et nocturne. En plein jour, nous utilisons principalement nos cônes, des cellules sensibles à la couleur, pour voir le monde en technicolor. Mais lorsque nous observons le ciel nocturne à travers un télescope, nos cônes sont moins sollicités, et c’est nos bâtonnets, sensibles à la lumière faible, qui prennent le relais, nous permettant de percevoir des détails en basse lumière, mais uniquement en noir et blanc.

 

La Macula

Localisation : La macula est située au fond de l’œil, dans la partie centrale de la rétine, juste en arrière de la pupille. Elle est responsable de la vision centrale, ce qui signifie que lorsque vous regardez directement un objet, l’image de cet objet est projetée sur la macula.

Fonction : La principale fonction de la macula est de permettre une vision précise des détails fins. Elle contient une grande densité de cônes, les cellules sensibles à la couleur et à la lumière vive, qui sont responsables de la vision des couleurs et de l’acuité visuelle élevée. Grâce à la macula, nous pouvons lire, reconnaître des visages, voir les détails des objets et profiter d’une vision en couleurs, si la lumière est assez forte.

Saviez-vous que nous avons trois types de cônes, chacun sensible à une plage spécifique de longueurs d’onde ? Les cônes rouges sont sensibles aux longueurs d’onde plus longues, les cônes verts détectent les moyennes, et les cônes bleus les plus courtes. Ensemble, ils nous permettent de percevoir une gamme complète de couleurs.

Nous avons environ 20 fois plus de bâtonnets que de cônes, mais ces cellules ne détectent pas la couleur. Au lieu de cela, elles nous permettent de percevoir les nuances de gris, ce qui explique pourquoi les objets célestes semblent en noir et blanc à travers nos télescopes.

Le processus d’imagerie en astronomie :

Alors, pourquoi voyons-nous des images en couleur éclatante en ligne si nos télescopes nous montrent principalement des nuances de gris ? La réponse réside dans les techniques d’imagerie astronomique, qui peuvent transformer la réalité visuelle.

a. Empilement d’images : Les astronomes amateurs et professionnels, combinent de nombreuses images du même objet pour réduire le bruit et améliorer la qualité de l’image finale. Cette technique permet de révéler des détails qui seraient invisibles à l’œil nu, mais elle ne rend pas nécessairement la couleur.

b. Traitement informatique : Le véritable magicien de la couleur réside dans le traitement informatique des images. Les images brutes capturées par les caméras astronomiques ou APN, sont ensuite modifiées à l’aide de logiciels spéciaux pour ajuster le contraste, la netteté et la couleur. Ce processus transforme les images en noir et blanc en de véritables œuvres d’art astronomiques.

Pourquoi les planètes sont différentes :

Pendant que les nébuleuses et galaxies nous apparaissent principalement en noir et blanc, il y a une exception notable : les planètes. Lorsque je dirige mon télescope vers Jupiter, Mars ou Saturne, je suis accueilli par une explosion de couleurs et de détails (plus ou moins selon la météo..). Pourquoi cette différence ?

Les planètes sont des objets relativement brillants dans le ciel et leur lumière est suffisamment intense pour exciter nos cônes, les cellules sensibles à la couleur. Les caractéristiques atmosphériques, les océans, les sols et les compositions chimiques des planètes contribuent à la variété des couleurs que nous pouvons voir.

Pourquoi les photos des planètes sont si détaillées/observation réelle?

La différence entre ce que vous observez visuellement à travers un télescope et ce que vous pouvez voir dans une photo agrandie et traitée s’explique principalement par les différences fondamentales entre l’œil humain et les caméras utilisées en astrophotographie, ainsi que par les techniques spéciales de traitement de l’image. Voici les raisons principales pour lesquelles les photos révèlent souvent plus de détails que l’observation visuelle directe :

1. Temps d’exposition prolongé : Les caméras en astrophotographie peuvent collecter la lumière pendant de longues périodes, parfois plusieurs heures, en accumulant les photons enregistrés sur le capteur. En revanche, lors d’une observation visuelle, la lumière pénètre dans l’œil pendant une fraction de seconde. Cette exposition prolongée permet aux caméras de capturer des détails plus fins et plus faibles.
2. Capture de longueurs d’onde étendues : Les caméras en astrophotographie peuvent être équipées de filtres pour capturer des longueurs d’onde spécifiques, ce qui permet de distinguer des détails invisibles à l’œil nu. Par exemple, l’utilisation de filtres étroits peut révéler des caractéristiques spécifiques des nébuleuses ou des émissions de gaz qui sont généralement invisibles pour l’œil humain.
3. Empilement d’images : Les astrophotographes capturent souvent de nombreuses images de la même cible et les empilent ensuite pour réduire le bruit et améliorer la qualité de l’image. Ce processus, appelé empilement d’images, permet de révéler des détails plus fins.
4. Traitement de l’image : Les images capturées en astrophotographie subissent généralement un traitement minutieux qui comprend l’ajustement de la luminosité, du contraste, de la saturation des couleurs, ainsi que la suppression du bruit. Ce traitement peut faire ressortir des détails subtils qui seraient invisibles dans une simple image brute.
5. Capacités des capteurs : Les capteurs des caméras en astrophotographie sont conçus pour être sensibles à des niveaux de luminosité extrêmement faibles. Ils peuvent enregistrer des détails bien en deçà de la limite de perception de l’œil humain.

Comment avoir une idée de ce qu’on peut voir dans un télescope?

La meilleure façon de connaitre vraiment ce que l’on peut voir dans un télescope est d’aller jeter un coup d’œil sur les forums des astro dessinateurs. Ils dessinent ce qu’ils voient, pas de tricherie, ni de logiciels flatteur, rien que du visuel et de la maitrise.

A part les planetes colorées, une autre exeption est la couleur des étoiles que l’on peut voir : bleu, orange, etc. Par exemple Albireo qui est dans le Cygne.

Donc, en conclusion, ne vous fiez pas aux images des revues et du Web, si vous voulez de la couleur, observer les grosses planètes et si vous voulez vous évader du quotidien, observer les galaxies et nébuleuses en noir et blanc 😉