Gradient rotationnel avec IRIS

En traitement d'image, le gradient rotationnel est un filtre qui permet de faire disparaitre d'une image des structures circulaires, pour mieux faire ressortir d'autres détails plus faibles . Cette technique est particulièrement efficace pour faire apparaitre les jets sortant du noyau d'une comète, qui sont le plus souvent noyés dans la coma brillante. En appliquant cette méthode, à l'aide du logiciel IRIS,  aux photos de  la comète C/2011L4 PANSTARRS prises le mois dernier j'ai pu mettre en évidence, en plus des deux queues principales dirigées vers le nord et vers l'ouest,  un jet partant du noyau vers l'est  (la droite de l'image).

mise en évidence des jets autour du noyau de la comète C/2011L4 PANSTARRS par gradient rotationnel de 25°

Des trois queues visibles  sur cette image on peut remarquer que

• seule la queue principale (dirigée vers le haut) est bien visible sur l'image de départ
• la queue de gaz (partant vers la gauche) aussi visible sur l'image de départ mais bien moins contrastée
• enfin le jet partant vers la  droite  de l'image est invisible sur les images d'origine prises cette nuit là

image d'origine à laquelle on a appliqué un gradient rotationnel

Pour comprendre le fonctionnement de cette technique disons simplement que ce traitement d'image consiste à soustraire deux copies de l'image l'une à l'autre, une des deux copies ayant préalablement subit une rotation par rapport à un point dans les images. Le principe est assez simple :

• s'il y a des structures circulaires autour de ce point  elle ne sont pas modifiées par rotation et vont donc disparaitre après rotation
• s'il y a des structures non circulaires elle vont être décalées l'une par rapport à l'autre entre les deux copies et la sous-traction va amplifier le contraste  de cette structure dans le résultat.

Ce traitement est assez facile à réaliser avec Iris. Avant de commencer, si vous partez d'une image couleur  il faut d'abord la convertir en niveau de gris.  IRIS peut le faire, moi j'utilise ImageMagick  avec la ligne de commande

convert panstarrs_200413_60s.bmp -type grayscale panstarrs_200413_60s.fits

Une fois cette image chargée dans IRIS il faut obtenir les coordonnées (XC,YC) du point par rapport auquel on va faire le gradient rotationnel, en général le "noyau" de la comète.  Pour cela il suffit de faire un clic droit sur le point en question et de regarder les coordonnées qui s'affichent dans la fenêtre de données de IRIS :

si cette fenêtre n'apparait pas on peut la faire apparaitre via le menu   Analyse puis cliquer sur Afficher les données . Attention pour pouvoir récupérer les coordonnées d'un point il faut que le zoom sur l'image soit à 1x, cette remarque est valable pour la plupart des traitements réalisés avec IRIS.  Une fois les coordonnées récupérées, il suffit d'aller dans le menu Traitements et cliquer sur Gradient Rotationnel :

il va alors  apparaitre une fenêtre de paramétrage du gradient rotationnel. On y rentre les coordonnées (XC,YC), obtenues juste avant,  et la valeur de l'angle de rotation  (ici 25°). S'il n'y a pas de déplacement de la comète sur l'image on peut laisser la valeur Déplacement radial à 0.

Il reste à cliquer sur OK  et à laisser IRIS travailler pour obtenir le résultat...  on peut ensuite modifier les niveaux de visualisation pour augmenter le contraste dans les résultats

J'avais déjà utilisé cette technique, peut être plus spectaculaire,  sur la comète 17P/HOLMES  qui avait connu un sursaut important en Octobre Novembre 2007.

mise en évidence du jet par gradient rotationnel de 15° autour du noyau de la comète 17P/Holmes

d'autres images de gradient rotationnels de cette comète sont disponibles sur la page :  http://www.astrosurf.com/rouxph/cometes/17PHOLMES.html