dimanche 11 octobre 2015

Montage vidéo d'une éclipse de Lune

Le 28 Septembre dernier  nous avons eu le privilège rare d'avoir une météo parfaite sur presque toute la France pour observer l'éclipse totale de Lune. C'était pour moi l'occasion de faire  un grand nombre de photos de l'événement, mais comment  à partir de ces clichés  peut on donner le meilleur aperçu du spectacle? Selon les goûts et les possibilités il y a plusieurs solutions  qui vont du montage photo à la réalisation d'une vidéo, comme ci-dessous, je vais essayer de vous donner un court aperçu des méthodes pour y parvenir .


Pour réaliser ce film il m'a d'abord fallu prendre  beaucoup de photos de l'éclipse (155 pour être précis), en faisant varier temps de pose et sensibilité ISO,  réparties de manière assez régulière sur les 3h20m  qu'a duré le phénomène (de 3h07m à 6h27m). Une fois récupérées mes images la seconde étape consiste à extraire les meilleurs clichés, pour cela il faut éliminer :
  • les images mal cadrées ou floues à cause d'une mise au point approximative ou d'un temps de pose trop long (par rapport à la qualité du suivit) car pendant la totalité  les poses peuvent atteindre 30 secondes !
  • les poses  sur-exposée ou sous-exposées, elles sont  nombreuses  si vous avez pris soin de faire varier vos temps de pose  tout au long de l'éclipse , et il y en aura plus au moment des transitions  partielle/totale et totale/partielle.
Avec les photos restantes il faut essayer de faire en sorte que la luminosité de la Lune  reste à peu près constante  d'une image à la suivante, pour simuler au mieux l'évolution de l'éclipse et l’adaptation de notre vision à la baisse graduelle de la luminosité. Sur les 155  photos que j'ai prises  il m'en reste alors 77 visibles ci-dessous :

mosaïque de l'éclipse totale de Lune du 28/09/2015

Cette petite mosaïque est très facilement à réaliser si vous utilisez un outils en ligne de commande comme ImageMagick cela se fait en 2 commandes :

mogrify -format png -resize 216x144  *.JPG
montage *.png -tile 11x7 -geometry +0+0 tableau.jpg
  • la première ligne sert à  créer les miniatures (au format png) de taille 216x144 pixel  pour les 77 images de l'éclipse au format JPG stockées dans le répertoire courant 
  • la seconde ligne  crée un tableau de 11 colonnes sur 7 lignes   avec 0 pixel d'écart (à droite et en dessous) entre chaque image
A partir des meilleurs images on peut aussi  créer  un montage en superposant  différents clichés dans la même image comme ci-dessous :


Pour ce genre de montage  il est préférable d'utiliser un logiciel de traitement d'image avec une interface permettant de positionner avec la souris les différentes images (personne j'utilise l'excellent logiciel Gimp ) . Pour  faire la superposition sans découper les images (ce qui laisserait des traces visibles  sur l'image finale) il faut rendre le fond des images transparentes. C'est particulièrement facile ici car le fond est d'une couleur uniforme (noir) et  Gimp permet de choisir une couleur et de la rendre transparente.  La procédure est la suivante :

  • créer une image vierge de grande taille, et remplir son fond avec la couleur noir  (menu "fichier->nouvelle Image" puis remplir de noir avec l'outil "remplissage")
  • importer les images choisies  en tant que calques  (menu "fichier->ouvrir en tant que calque" )
  • positionner les différents calques, les images se superposent  et les coins noirs masque  la Lune sur certains calques
  • Pour chaque calque qui masque une des images, sélectionner le calque dans le panneau droit,puis rendre la couleur de fond transparente  (menu "couleur->couleur vers alpha")
positionnement des calques, les images se superposent

rendre le fond transparent

Mais revenons à la création de la vidéo. Pour faire une animation agréable de l'éclipse il est impératif que les différentes phases de la Lune se superposent le plus précisément. Vous allez me dire qu'il suffit de bien cadrer la Lune au centre du champ lors des prises de vue mais c'est techniquement impossible à réaliser avec une précision suffisante! En effet il faut suivre le mouvement de la Lune  et même avec un suivi motorisé  il y aura de petits écart  d'une image à l'autre (voir même de gros écart si la mise en station est mauvaise). Il est bien plus ingénieux de réaligner les images à l'aide d'un logiciel d'astronomie (comme Iris ou Registax ) La difficulté ici est de trouver  un détail sur la surface de la Lune qui permette de faire l'alignement des images par rapport à ce point de repère. Le problème c'est qu'avec les variations de luminosité il est impossible de trouver un détail commun à chaque image ...  la seule solution est de séparer  les images en 3 groupes :
  • l'entrée dans l'ombre
  • la totalité
  • la sortie de l'ombre
et de faire l'alignement  des photos des 3 phases  séparément. Une fois les clichés alignés on peut alors créer une animation, il y aura un petit décalage au moment des changements de phase totale/partielle mais avec le changement de luminosité cela ne devrait pas être trop gênant. Dans mon cas j'ai utilisé deux formations Lunaires pour faire l'alignement :
  • la Mer des crises  pour l'entrée dans l'ombre et la totalité  (qui forme une masse sombre visible  même quand il est dans la partie occulté de la Lune grâce aux rempart brillants qui l'entoure)
  • le cratère Aristarque pour la sortie de l'ombre (qui laisse de longues traces blanches rectilignes bien visibles  même quand il est dans l'ombre)
carte des cratères lunaires avec Virtual Moon Atlas

J'ai déjà décrit la procédure pour sauver les images alignées à l'aide de Registax  dans les billets  consacrés à la réalisation d'une animation de la surface solaire ou du mouvement de Jupiter  .  On peut indifférement réaliser un gif animé ou une video (format mp4 par exemple)  avec des outils en ligne de commande  comme ImageMagick , avconv ou mencoder :

convert -delay 20 *.jpg -loop 0  anim_eclipse_28092015.gif ##pour faire un gif
mencoder mf://*.jpg -mf w=720:h=480:fps=4:type=jpg -ovc lavc -lavcopts vcodec=mpeg4  -oac copy -o anim_eclipse_28092015.mp4 ##pour faire une vidéo

L'animation permettra de détecter des images qui sont mal alignées ou mal exposées et qu'il vaut mieux enlever de la séquence pour obtenir une animation plus jolie. Sur le  gif animé ci-dessous vous pouvez voir un premier essai d'alignement que j'ai ensuite amélioré pour obtenir la vidéo  au début du billet .


Le problème/avantage du gif par rapport à une vidéo en mp4, c'est  que le fichier obtenu au final est beaucoup plus lourd que la vidéo correspondante. Jusque 2 ou 3 Mo  je préfère utiliser le gif, au dessus je préfère la vidéo.

1 commentaire:

  1. Merci pour ce post. J’ai raté l’éclipse. Je trouve ce post très complet.

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Pour écrire des formules mathématiques vous pouvez utiliser la syntaxe latex en mettant vos formules entre des "dollars" $ \$....\$ $ par exemple :
- $\sum_{n=1}^\infty {1\over n^2}={\pi^2\over 6}$ s'obtient avec \sum_{n=1}^\infty {1\over n^2}={\pi^2\over 6}
- $\mathbb R$ s'obtient avec {\mathbb R} et $\mathcal D$ s'obtient avec {\mathcal D}
- pour les crochets $\langle .,. \rangle$ dans les commentaires utilisez \langle .,. \rangle
vous pouvez écrire du html dans les commentaires :
- italique <i> ... </i> gras <b> ... </b>
- lien <a href="http://adresse "> .... </a>