Correction des gradients de fond : ABE, DBE, GC et GraXpert

Éliminer les gradients de lumière et de couleur du fond est une compétence fondamentale de la phase linéaire en astrophotographie. Des ABE et DBE intégrés à PixInsight, aux plus récents GradientCorrection (GC) et MultiscaleGradientCorrection (MGC), jusqu’au logiciel autonome et gratuit GraXpert, les outils disponibles ne cessent de se multiplier. Cet article fait le point sur leur positionnement, leurs différences, ainsi que sur ce que j’ai retiré de mes propres essais.

Le principe de base de la correction des gradients de fond

Aplanir les gradients de lumière et de couleur du fond se fait certes par soustraction, mais l’essentiel est là : vous avez besoin d’un outil capable d’estimer correctement un modèle de fond. C’est précisément ce rôle que jouent ABE et DBE dans PixInsight.

Si vous vous contentez de soustraire un dégradé sans avoir correctement estimé le modèle de fond, le résultat pose généralement problème. En effet, un modèle de fond réel est souvent une image assez complexe, et non un simple dégradé linéaire. De plus, même s’il s’agit d’une soustraction, il ne suffit pas de soustraire directement le modèle de fond de l’image d’origine : le processus fait au moins intervenir des algorithmes liés aux fréquences spatiales, afin d’éviter autant que possible que le signal des objets célestes soit affecté (par exemple le virage de couleur des étoiles). Lorsque vous comparez l’avant et l’après, pensez à les examiner avec les mêmes réglages de STF.

Le modèle de fond complexe estimé par DBE : pas un simple dégradé

ABE et DBE : une paire de proches parents

ABE (AutomaticBackgroundExtractor) et DBE (DynamicBackgroundExtraction) sont deux processus d’extraction du fond similaires dans PixInsight ; les options de leurs paramètres clés se ressemblent aussi, seuls les noms diffèrent quelque peu.

En principe, DBE contient toutes les fonctions d’ABE, et y ajoute un aperçu du contenu en temps réel ainsi que la possibilité de placer les points d’échantillonnage manuellement et en polygones. Ainsi, si vous savez utiliser DBE, vous savez naturellement utiliser ABE. De fait, en mettant côte à côte le placement des points d’échantillonnage d’ABE et le placement « automatique » des points d’échantillonnage de DBE, les positions se révèlent en réalité assez proches. À noter : l’échantillonnage automatique de DBE n’est que l’une de ses façons d’être utilisé — il en existe d’autres, plus manuelles et plus fines.

La correspondance des paramètres entre ABE et DBE, ainsi qu’une comparaison des positions des points d’échantillonnage des deux outils

GraXpert : une option autonome et gratuite

GraXpert est un logiciel autonome et gratuit, destiné à éliminer les gradients de lumière et de couleur du fond tant que l’image est encore linéaire ; il fonctionne plutôt bien, offre une bonne maîtrise et donne dans l’ensemble de meilleurs résultats que les fonctions de suppression de la pollution lumineuse des applis pour téléphone. Il peut enregistrer des fichiers TIFF ou XISF en 32 bits et prend en charge les trois grandes plateformes : Windows, Mac et Linux. Si vous n’utilisez pas le DBE de PixInsight, c’est une option qui mérite d’être envisagée.

Par la suite, GraXpert a proposé un module entraîné par IA (mais ne placez pas trop d’espoirs dans l’IA), qui permet de supprimer les gradients de lumière sans avoir à cliquer manuellement les points d’échantillonnage ; dans la version officielle, vous n’avez même pas besoin de télécharger vous-même le module d’IA : le logiciel le télécharge de lui-même lorsque c’est nécessaire.

Voici un conseil sans détour : si vous avez déjà PixInsight, utiliser le DBE intégré est sans conteste le meilleur choix ; mais si vous n’avez pas acheté PixInsight, GraXpert est probablement le logiciel gratuit offrant la meilleure suppression des gradients de lumière en phase linéaire.

L’utilisation de GraXpert pour supprimer les gradients de fond, et le résultat

Par la suite, un passionné a même développé un processus PixInsight (un Process, et non un script) qui appelle directement la fonctionnalité de GraXpert au sein de PI, vous épargnant l’étape consistant à exporter l’image vers GraXpert puis à la réimporter. La condition préalable est la suivante : il faut d’abord installer GraXpert et avoir activé et téléchargé la base de données d’IA ; ce n’est qu’alors que ce processus peut fonctionner.

Le processus qui appelle GraXpert directement au sein de PixInsight

Cela dit, dans une comparaison directe, j’ai observé que GraXpert AI sélectionne encore des zones qui ne sont pas du fond. Prenez la M101 ci-dessous (verdâtre après la combinaison RVB, sans doute un problème de flat, de fuite de lumière ou d’images de calibration) : à gauche, le modèle de GraXpert AI sélectionne par erreur une partie du sujet, tandis qu’à droite le modèle de DBE est nettement plus propre. Dans l’ensemble, le modèle de DBE reste meilleur.

Comparaison directe des modèles de fond de GraXpert AI et DBE (M101)

GradientCorrection (GC) : la nouvelle génération de l’automatisation

Pour peu que l’on choisisse les bons paramètres, GC fonctionne vraiment plutôt bien. Son plus grand avantage est que vous n’avez pas à cliquer manuellement sur le fond : même face à une image où les étoiles et les nébulosités remplissent tout le cadre et où l’on ne trouve tout simplement aucun fond, vous n’avez pas à craindre de ne pas pouvoir placer de points d’échantillonnage.

Lors de mes essais, la nébuleuse obscure du canal de luminance est devenue nettement plus tridimensionnelle une fois le traitement terminé ; sur le canal couleur, un gradient qui passait à l’origine du vert d’un côté au bleu de l’autre s’est considérablement uniformisé après le traitement.

Comparaison avant-après de GradientCorrection et le modèle de gradient de fond

MultiscaleGradientCorrection (MGC) : venir à bout d’une forte pollution lumineuse

MGC convient particulièrement au traitement des situations sans flats et avec un fort vignettage. J’ai testé un enchaînement : image d’origine → après traitement par MGC → puis traitée par DBE ; en examinant les trois avec le même STF, on voit clairement les bords assombris et le gradient de lumière être éliminés étape par étape.

Comparaison de la suppression du gradient en trois étapes : image d’origine, MGC et MGC+DBE

La puissance de MGC s’est révélée pleinement dans un cas concret. Un passionné avait photographié en zone de pollution lumineuse, et de surcroît sans monture équatoriale, sans être sûr qu’il y avait ou non des problèmes de flat ou autres. J’ai téléchargé son fichier déjà intégré et, à l’aide de MGC, BXT, SPCC et NXT, plus un étirement non linéaire et l’outil de courbes, j’ai abouti au résultat en une quinzaine de minutes : la nébuleuse de la Tête de Cheval, invisible sur l’image d’origine, a émergé, et durant tout le processus je n’ai vu aucun problème manifeste d’intégration ou de flat. Que MGC ait réglé le gradient de pollution lumineuse en une seule passe était vraiment surprenant.

Traiter avec des outils comme MGC une image prise sans monture en zone de pollution lumineuse : la nébuleuse de la Tête de Cheval émerge

En résumé

Les outils de correction des gradients de fond se renouvellent sans cesse, mais la logique du choix est en réalité très claire :

Avec PixInsight : faites de DBE votre outil principal ; quand il faut une automatisation complète ou que l’on ne trouve pas de fond, confiez la tâche à GC ou MGC ; pour une forte pollution lumineuse, posez les bases avec MGC et terminez avec DBE.
Sans PixInsight : GraXpert est la meilleure solution de remplacement gratuite.

Les outils deviendront de plus en plus intelligents, mais le concept central — d’abord obtenir un modèle de fond correct, puis le soustraire en douceur — ne changera pas. Ce n’est qu’en comprenant cela que vous pourrez juger quel outil et quelle combinaison de paramètres conviennent à l’image que vous avez devant vous.