Astrophotographie : empiler ses photos pour réduire le bruit !
Lac des Mortes un soir d’octobre. 24mm, F1,4, 10 sec, 3200 iso. Empilement de 9 photos.
Photographier la voie lactée devient de plus en plus facile, les appareils devenant toujours plus sensibles et les optiques lumineuses performantes (un peu) plus abordables.
Pourtant, photographier les étoiles demande toujours un peu de temps et de technique pour obtenir un beau résultat.
Ayant déjà écrit un article sur la photo de voie lactée, je ne reviendrai pas sur les bases techniques (vitesse, ouverture, sensibilité) mais parlerai d’une chose : l’empilement d’images pour réduire le grain.
Mais d’abord…. parlons bruit !
Une photo de voie lactée comporte beaucoup de bruit. Cela est dû à deux choses : l’utilisation de sensibilités élevées et la faible quantité de lumière atteignant le capteur.
Une photo prise en plein soleil à 6400 isos avec un appareil moderne présente assez peu de bruit car il est noyé dans une grande quantité de lumière. Le rapport entre la lumière reçue par le capteur (appelé signal) et le bruit généré par l’appareil est très largement en faveur de la lumière.
En revanche, face aux étoiles, l’appareil reçoit beaucoup moins de lumière. Logique, la lumière que nous percevons d’elles est beaucoup plus faible que celle émise par notre soleil, plus proche de nous.
Le rapport entre le signal et le bruit est donc beaucoup moins favorable à la lumière. Le bruit est beaucoup plus visible sur l’image et les détails sont masqués par celui-ci.
Et plus vous essayerez de traiter votre image plus le bruit sera visible.
Alors que faire ?
Plusieurs solutions :
Acheter un objectif plus lumineux mais au delà de F1,4 il est difficile de trouver des optiques performantes à pleine ouverture.
Acheter un boitier plus performant en haute sensibilité : si votre boitier est ancien, vous gagnerez deux ou trois crans ISO ce qui améliorera significativement vos photos, si il est récent, 1/2 ou un cran… rien de transcendant.
Empiler les images pour réduire le bruit… oui c’est possible !
Augmenter les temps de poses sans filé… oui c’est aussi possible !
Combiner les deux derniers points : le megamix !
L’empilage, pourquoi et comment ?
A gauche, une photo brute. A droite, un empilement de 9 photos brutes. Le bruit coloré a disparu et les zones sombres sont beaucoup plus propres !
Empiler les photos pour réduire le bruit part d’un fait simple : le bruit est aléatoire, votre sujet est fixe. Photoshop et les autres effectuent une moyenne de toutes les images que vous empiler. Comme votre sujet est toujours au même endroit sur chaque photo il n’est pas affecté par le traitement.
Le bruit, par contre, n’est jamais au même endroit. Du coup plus vous empilez de photos, plus il est atténué !
En pratique c’est bien plus complexe que cet énorme raccourci mais le résultat est là : vos photos empilées prises à 6400 iso ne présentent presque plus de bruit !
Alors en pratique comment faire ?
Je suis sur que certains d’entres-vous auront déjà décelé un problème : si je prends 2 photos de 15 secondes, les étoiles ne seront pas exactement à la place sur chaque image, elles se seront décalées de quelques pixels. Et bien sur, plus le nombre de photos est grand, plus ce décalage augmente. Du coup, le logiciel, en effectuant la moyenne des photos, fera disparaitre le bruit et les étoiles…
Je connais deux solutions simples à cela (il y en peut être d’autres) :
Un logiciel spécialisé comme StarryLandscapeStacker pour macOS, que j’utilise. Il détecte automatiquement le ciel et le sol, aligne seul les étoiles puis empile les photos pour réduire le bruit. Il délivre ensuite un fichier Tiff, près à être traité ! L’assemblage est très bien fait sur la plupart des photos !
Dans photoshop, ouvrir toutes les photos à empiler et sur chacune, découper le ciel. Sélectionner les claques “ciel” et utiliser la fonction “alignement automatique des calques”. Voila vos étoiles alignées les unes avec les autres. Ensuite convertissez ces calques en objet dynamique (calque —> objet dynamique) puis empiler le en choisissant “médiane” ( calque —> objet dynamique —> mode d’empilement —> médiane). Et voila, le bruit est réduit. Il vous reste à rassembler le ciel avec le sol.
Vous pouvez faire la même chose avec le sol de façon à réduire le bruit sur l’ensemble de l’image.
Je préfère de loin la première méthode, bien plus rapide et presque automatique.
A partir de là vous avez une photo qui n’est pas encore traitée mais qui ne présente presque plus de bruit. Il n’y a plus qu’a lui appliquer les retouches qui vous plaisent !
Dans le prochain billet, nous verrons comment améliorer encore d’avantage les photos de voie lactée en utilisant une monture équatoriale, permettant d’obtenir des temps de pose jusqu’à trois minutes !
Le lac d’Allos sous la voie lactée. 16mm, F4, 3200 iso, 120 sec.
