La vraie raison pour laquelle les images des caméras couleur paraissent vertes : l'efficacité quantique, et non le rapport de Bayer
Lors de la prise d’images astronomiques, nous constatons souvent que les fichiers Raw pris par une OSC (caméra couleur), ou l’image linéaire après intégration, présentent un vert marqué. Par le passé, lorsqu’on discutait de ce phénomène, l’explication la plus courante était : « les pixels verts occupent 50 % de la matrice de Bayer (Bayer Array), soit le double des pixels rouges et bleus, donc c’est naturellement plus vert. »
Cependant, selon un point de vue partagé récemment par Seti Astro, cette affirmation n’est pas rigoureuse du point de vue de la logique du traitement du signal.
Ce que le rapport de Bayer améliore, c’est le SNR, pas la luminosité moyenne
En réalité, si l’image tire vers le vert, cela n’a pas de rapport direct avec la proportion du nombre de pixels.
Dans l’algorithme du « dématriçage (Debayering) », le logiciel complète l’information chromatique au moyen de la valeur moyenne des pixels environnants, plutôt que d’en additionner les valeurs. Cela signifie qu’avoir deux fois plus de pixels verts améliore le rapport signal/bruit (SNR) et la résolution spatiale du canal vert, rendant la qualité d’image plus fine ; mais cela ne double pas pour autant la « luminosité moyenne » de ce canal.
Autrement dit, le fait qu’il y ait deux fois plus de vert dans la matrice de Bayer apporte un bénéfice en termes de qualité, et n’est pas la cause qui « teinte de vert » l’image.
La vraie raison : la différence d’efficacité quantique du capteur
Le véritable cœur du sujet réside dans la différence d’« efficacité quantique (QE) » du capteur.
On peut voir sur la courbe de réponse spectrale que la plupart des capteurs à base de silicium sont bien plus sensibles à la bande de lumière verte qu’à la lumière rouge et bleue. Ainsi, dans les mêmes conditions d’exposition, le signal électronique (valeur ADU) produit par les pixels verts est, par nature, bien plus fort que celui des autres canaux.
À cela s’ajoute que les fichiers astronomiques originaux, afin de préserver leur caractère scientifique, n’appliquent généralement pas au préalable de poids de correction de la balance des blancs — contrairement aux appareils photo ordinaires de prise de vue diurne, qui équilibrent d’abord en interne — de sorte que ce biais physique de sensibilité se conserve intact, provoquant ainsi le phénomène de teinte verte visuelle.
Comprendre ce point est en fait très utile pour le post-traitement : la teinte verte ne signifie pas que la caméra est défectueuse, ni qu’il s’agit d’un « défaut congénital » de la matrice de Bayer, mais d’un phénomène normal dû au fait que les poids de correction des couleurs n’ont pas encore été appliqués. Une fois la calibration des couleurs terminée au stade linéaire, cette couche de vert se rééquilibre naturellement.