Fausses couleurs sur les photos d’astronomie

Introduction

Si l’utilisation de fausses couleurs dans les photos d’astronomie peut être facilement repérée comme dans l’image utilisée comme couverture de cet article, cette information est souvent méconnue du grand public ainsi que les raisons pour lesquelles ces fausses couleurs sont utilisées. Je vais essayer d’expliquer ceci dans cet article.

Exemples

Mercure

Commençons par prendre comme exemple la photo présente en couverture de cet article : il s’agit de la surface de Mercure photographiée par la sonde MESSENGER. Comme vous l’aurez peut-être deviné, il ne s’agit pas ici de température qui est représentée mais du relief de Mercure, en effet, les zones en violet sont les plus basses et les zones en rouge les plus hautes.

Voilà un cas d’utilisation très évident des fausses couleurs dans ce genre de photo, mais il en existe d’autres. En effet, les photographies d’objets lointains tels que les nébuleuses, les galaxies ou les étoiles peuvent être photographiées avec un filtre ou un équipement spécial pour mettre en avant la composition ou certains types d’émissions de ces objets.
Lorsqu’il s’agit de photos d’un astre, c’est également dans l’objectif de mettre en avant des structures ou des détails qui seraient difficiles à distinguer en vraies couleurs ou en nuances de gris. Il est également possible de mettre en avant leur composition ou leur température.

Le soleil

Autre exemple intéressant avec l’image ci-dessus : vous voyez ici le soleil pris avec 10 longueurs d’onde différentes allant de la température la plus basse à celle la plus élevée, c’est-à-dire que la première image montre la surface du Soleil et qu’on se déplace progressivement vers la couronne supérieure. Ces couleurs, qui représentent les longueurs d’ondes qui sont émises par différents éléments du soleil à différentes températures, permettent aux scientifiques d’observer des choses différentes.

D’ailleurs, pour la petite anecdote, si vous vous demandez de quelle couleur est le soleil : il est blanc, tout simplement parce qu’il émet un spectre presque continu de lumière qui couvre toutes les couleurs visibles. Si nous le voyons jaune, orange ou encore rougeâtre depuis la terre, c’est parce que notre atmosphère filtre certaines longueurs d’onde de la lumière.

Mars

L’utilisation de fausses couleurs pour mettre en évidence la topographie – comme Mercure plus haut – permet de réaliser des cartes très intéressantes pour l’étude des objets en question, ci-dessous une carte de la topographie de Mars. On peut très clairement y voir le Mont Olympes, par exemple, qui se distingue du reste par sa hauteur impressionnante.

(Pour voir une plus grande version de l’image, cliquez sur celle-ci. Pour voir une TRÈS grande version de l’image utilisez le lien “topographie de Mars” présent dans la légende)

Je vous met quelques exemples ci-dessous illustrant la surface de Mars photographiée par le MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) avec à gauche ce qui se rapproche le plus des vraies couleurs et à droite une photo en fausse couleur.

Il faut également savoir que dans l’astrophotographie il est souvent question de compositions de plusieurs images. Dans le cas du MRO, qui se trouve hors de l’atmosphère martienne, afin d’y voir réellement quelque chose, sa caméra prend 3 clichés avec 3 filtres différents (rouge, bleu et vert) et sont ajustés pour ne former qu’une seule photo.

Crédits : NASA / JPL-Caltech / UArizona

Crédits : NASA / JPL-Caltech / UArizon

Crédits : NASA / JPL-Caltech / UArizon

Vous constatez qu’en fausses couleurs, les détails sont beaucoup plus visibles (et les photos beaucoup plus jolies, moins ternes…).

Passons maintenant au dernier exemple de cet article.

Galaxie du Sombrero

Crédits : NASA / ESA / JPL-Caltech and The Hubble Heritage Team (STScI / AURA) – (image 1 | image 2)

La photographie ci-dessus montre par exemple la galaxie du Sombrero, située dans la constellation de la Vierge, dans des couleurs du spectre visible (Bleu, vert et rouge) tandis que l’image de droite montre une partie du spectre visible (Bleu et vert) mais aussi de l’infrarouge. Dans cette version avec infrarouge, le bleu est… bleu, mais le vert est montré comme du cyan, une certaine partie de l’infrarouge en vert et une autre partie en rouge. Si ce n’est pas très clair, le tableau ci-dessous explique les couleurs de cette image :

Conclusion

Maintenant vous devriez être capable d’un peu mieux reconnaitre les photos qui se rapprochent le plus des vraies couleurs et surtout, pourquoi des fausses couleurs sont souvent utilisées. Je conclurais donc en résumant leurs utilités :

1. Mettre en évidence les détails : Les fausses couleurs permettent de révéler des structures et des détails qui seraient autrement difficiles à distinguer dans une image en niveaux de gris ou en couleurs naturelles. En attribuant des couleurs spécifiques à différentes longueurs d’onde de la lumière ou à des éléments chimiques, les scientifiques peuvent mieux étudier les caractéristiques des objets célestes.
2. Analyser les données : Les images en fausses couleurs facilitent l’analyse des données en permettant aux chercheurs de distinguer facilement les différentes régions d’une image en fonction de leur composition ou de leur température. Par exemple, les images en fausses couleurs de la surface de Mars peuvent révéler la présence d’eau gelée ou la diversité des minéraux présents sur la planète.
3. Faciliter la compréhension : Les images en fausses couleurs aident également à rendre les données scientifiques plus accessibles et compréhensibles pour le grand public. Les couleurs vives et contrastées captent l’attention et aident à expliquer les phénomènes complexes d’une manière visuellement attrayante.
4. Améliorer l’esthétique : Les images en fausses couleurs peuvent également être esthétiquement agréables, en mettant en valeur la beauté des objets célestes. Les photographies de nébuleuses, de galaxies et d’autres objets astronomiques en fausses couleurs sont souvent utilisées comme illustrations dans les médias, les livres et les expositions pour leur aspect impressionnant et artistique.