vendredi 20 octobre 2017

alignement des phases d'une éclipse avec pipp

Les logiciels de traitement d'image pour l'astronomie possèdent une fonctionnalité pour aligner les images d'une série de photos. Cette opération est nécessaire avant d'empiler une série d'images identiques. L'algorithme usuel d'alignement (basé sur une FFT ou PSF) donne en général de mauvais résultats quand on veut aligner les images des phases partielles d'une éclipse. Pour éviter de procéder à un alignement manuel j'ai souvent cherché des astuces, en alignant des sous-séquences ayant un détail commun identifiable (comme pour l'éclipse de Lune du 28/09/2015)  jusqu'à ce que je découvre le logiciel Astropipp ! C'est avec lui  que j'ai aligné en quelque seconde la série d'images réalisée lors de la dernière éclipse totale de soleil le 21 Août 2017, pour obtenir le film suivant. Ca n'est pourtant pas une chose facile car lors d'une éclipse de soleil on a très peu de détails identifiables qui soient commun à toutes les images et pouvant servir de référence lors de l'alignement.





Installation d'Astropipp

Astropipp  est un logiciel pour windows mais qui fonctionne sous linux grâce à Wine.  Pour cela il faut s'assurer que la bibliothèque dotnet 4.0 a été installée . On peut suivre les informations de la page dédiée du site Astropipp  pour l'installation sous Linux , ou on peut aussi le faire directement avec winetricks :

winetricks->select wine prefix->install a windows DLL->cocher dotnet4.0

ensuite il faut :
  • télécharger depuis le site de astropipp le fichier correspondant à la version 32bits pipp_install_x86_2.5.9.zip
  • dézipper dans le répertoire des programmes de wine
    mkdir ~/.wine/drive/Program\ Files/pipp/
    unzip pipp_install_x86_2.5.9.zip -d ~/.wine/drive/Program\ Files/pipp/
  • puis lancer l'installation avec wine
    wine ~/.wine/drive/Program\ Files/pipp/pipp_install_x86_2.5.9.exe
  • on aura intérêt à rajouter un alias à la fin du fichier ~/.bashrc pour lancer par la suite pipp en ligne de commandes depuis tout terminal
    alias pipp='wine ~/.wine/drive/Program\ Files/pipp/pipp_install_x86_2.5.9.exe'
alignement des images de l'éclipse 

  • on commence par sélectionner les images dans l'onglet source files, pipp accepte la plupart des formats d'images pour moi elle étaient au format JPG


  •  vous pouvez ensuite aller directement à l'onglet Processing options et cocher la case "object/planetary" (2ième colonne en haut) pour que l'alignement se fasse en prenant comme repère le disque solaire :


  • si vous voulez que toutes les images soient alignées vérifiez dans l'onglet quality options que la case "enable quality estimation" est décochée (sinon les images de moins bonne qualité seront éliminé de la série)


  •  il est possible   de créer des animations vidéo/gif directement depuis Astropipp, en utilisant les options de l'onglet animation options. Je n'ai pas utilisé ses options car j'avais besoin d'aligner les images pour faire plusieurs traitement différents ensuite avec image magick ou ffmpeg (que Astropipp utilise pour créer les animations)


  • On paramètre le format de sortie depuis l'onglet output format, vous pouvez aussi définir un préfixe/suffixe  ou un répertoire de stockage pour les nouvelles images générées. J'ai choisi de garder le même nom d'image mais de changer le format en *.png pour pouvoir retrouver dans les images d'origine *.JPG les données exif  comme la date et l'heure de la prise de vue:


  •   il reste à lancer l'alignement depuis l'onglet Do processing  en cliquant sur "start processing", c'est très rapide, les images ont été sauvés dans un sous répertoire

utilisations des images alignées 


Contrairement à d'autres logiciels que j'ai pu utiliser le résultat est rapide et de suffisamment bonne qualité pour générer automatiquement des images animations à partir des images alignées. Par exemple :

  • comme je n'ai pu utiliser qu'un objectif de 300m pour photographier l'éclipse, le soleil occupe seulement une petite partie de l'image, il fallait opérer un recentrage et une réduction des images. Une fois que le soleil est bien centré ce travail peut être fait automatiquement avec image magick :
    mogrify -crop 1200x1200 -gravity center *.png
  • j'ai ajouté la date et l'heure  à partir des méta-données des fichier JPG extraites avec l'utilitaire exif (voir ce billet où j'utilise la même technique pour des animations de Jupiter). Ensuite il suffit de combiner les images avec mencoder ou ffmpeg  pour faire  un film de l'éclipse :
    mencoder mf://*.png -mf fps=25 -ovc lavc -lavcopts vcodec=mpeg4  -oac copy -o eclipse.mp4
  • on peut aussi assembler les images pour faire un tableau récapitulatif de l'éclipse, en se limitant aux meilleures images des phases partielles et de la totalité
    montage *.png -tile 5x3 -geometry +0+0 eclipse.ng




Les images des phases avant et après la totalité sont très bien alignées rendant l'animation fluide. Au moment de la totalité il y a quand même un saut. C'est assez compréhensible vu le changement très fort dans la nature de l'image à aligner ! On le voit dans le tableau ci-dessus  avec la dernière phase totale (le "diamant") qui n'est pas correctement alignée avec les autres.

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- $\sum_{n=1}^\infty {1\over n^2}={\pi^2\over 6}$ 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
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