Le stack est terminé et l'image reste noire : l'étirement expliqué

Quatre cents images intégrées, la batterie à moitié vide, les doigts qui ne sentent plus rien. Vous enregistrez le stack, vous ouvrez le fichier, et vous tombez sur un rectangle presque noir avec une douzaine de points dedans. Le premier réflexe consiste à accuser la soirée. Sauf que le fichier est plein : la galaxie est là, coincée dans une bande de valeurs si étroite et si collée au zéro qu’aucun écran ne l’en sortira tout seul. Il manque la dernière étape, celle que tout le monde appelle étirement et qui revient à ouvrir l’histogramme. On prend cette bande, on l’étale sur toute l’échelle. Ça ressemble à une finition. C’est le moment où la plupart des bonnes séances partent à la poubelle.

Le capteur compte, l’œil interprète

Un photosite fait une seule chose : il compte des photons et rend un nombre. Ce comptage est linéaire, et la linéarité est une vertu, puisque mille photons valent exactement le double de cinq cents, à neuf heures du soir comme à trois heures du matin. Votre perception, elle, fonctionne tout autrement. La CIE définit la clarté perçue L* comme une racine cubique modifiée de la luminance, L* = 116·(Y/Yn)^(1/3) − 16 au-dessus d’un petit seuil, avec un court segment linéaire près du noir. La conséquence pratique, vous la connaissez sans la formule : une surface qui renvoie dix-huit pour cent de la lumière d’une autre vous paraît environ deux fois moins claire.

Tout le reste de la chaîne découle de cet écart. Toute image destinée à un écran est encodée avec une courbe qui le compense, et la norme sRGB (IEC 61966-2-1) s’y prend avec un segment linéaire près de zéro suivi d’une loi de puissance d’exposant 2,4, l’ensemble approchant le fameux gamma 2,2 dont on parle depuis trente ans. Vos photos de jour ont déjà subi ce traitement, plus une poignée de courbes de tonalité choisies par le constructeur avant même que vous voyiez le fichier. Votre stack, lui, est resté linéaire. Honnête, complet, pratiquement illisible.

Personne n’invente de photons

Autant lever tout de suite un soupçon : l’étirement n’ajoute rien à l’image. C’est une réattribution de tons, une table qui décrète que la valeur 400 s’appellera désormais «trente pour cent», et l’affaire s’arrête là. Le signal que vous n’avez pas récolté sur le terrain reste dehors, ce soir et pour toujours. Celui que vous avez récolté, comprimé dans deux centièmes de l’échelle, se déploie sur toute la hauteur de l’écran.

Dans un stack en seize bits issu d’une soirée correcte, le fond de ciel se loge en général entre zéro et deux pour cent de l’échelle, la nébulosité faible juste au-dessus. Demander à un écran d’afficher ces écarts tels quels, c’est lui demander de distinguer le noir du noir. L’étirement déplace le problème vers la zone où votre œil travaille bien, et dans cette zone-là, l’œil est un instrument étonnamment fin.

L’histogramme est le seul outil sérieux

Fermez l’aperçu, ouvrez l’histogramme. Ce que vous voyez est un pic très étroit soudé au bord gauche, et ce pic, c’est le fond de ciel : des millions de pixels contenant le même presque-rien. Vers la droite court, à ras du plancher, la traîne des étoiles. Ce pour quoi vous êtes sorti, les bras spiraux ou le filament de nébuleuse, s’appuie sur le flanc droit du pic et se devine à peine sur le graphique.

À partir de là, on travaille avec trois curseurs, quel que soit le nom que leur donne votre application : point noir, tons moyens, point blanc. Les tons moyens font le gros du travail, parce qu’ils courbent le tracé vers le haut et remontent les ombres en laissant les extrémités en place. Le point blanc sert rarement et se déplace avec avarice. Le point noir est celui qui ruine les images.

La règle qui sauve les nébulosités faibles

Le point noir ne doit jamais mordre dans le pic. Le tirer vers la droite jusqu’à ce que le fond devienne noir profond procure une satisfaction immédiate, le ciel paraît propre et le contraste surgit d’un coup, et cela efface au passage la part la plus fragile de votre signal, qui logeait précisément là, adossée au flanc gauche de la distribution. Une fois cette zone mise à zéro, elle ne revient pas. Aucune courbe appliquée ensuite ne repêche des valeurs devenues uniformément nulles.

L’usage courant chez ceux qui traitent du ciel profond consiste à garder le fond de ciel décollé de la butée, autour d’un dixième de la hauteur de l’histogramme. Un ciel gris foncé vous semblera faux pendant dix bonnes minutes. Puis vous remarquerez qu’il est le seul à contenir encore quelque chose à extraire, et vous verrez que les images astronomiques qui vous plaisent ont presque toutes un fond mesurable à la pipette.

Cinq petites poussées valent mieux qu’une grosse traction

La tentation est de pousser le curseur là où il doit aller en un seul geste. Le résultat se repère à dix mètres : des cœurs d’étoiles blancs et gonflés, des halos autour des plus brillantes, un grain épaissi en taches que le cerveau prend volontiers pour du détail. Procédez par paliers. Une courbe légère, un coup d’œil aux étoiles, une autre courbe légère.

Entre deux passes, surveillez deux choses. Le pic de l’histogramme, qui doit glisser vers la droite petit à petit, et les cœurs des étoiles les plus brillantes : à la seconde où ils saturent, leur couleur s’en va. Cinq passes timides vont plus loin qu’une seule agressive, parce qu’à chaque fois vous corrigez la trajectoire sur le résultat que vous avez sous les yeux plutôt que sur l’intention de départ.

Le gradient qui apparaît en cours de route

Quelque part pendant la montée, il arrive presque toujours la même chose : un coin de l’image vire à l’orange. Il n’est pas apparu maintenant, il était là depuis le début. C’est la pollution lumineuse du bourg voisin, une rampe très douce qui valait quelques niveaux dans le fichier linéaire et que votre courbe vient de multiplier avec tout le reste.

Ici, l’ordre des opérations décide de la fin de l’histoire. Les gradients s’enlèvent d’abord, tant que l’image est encore linéaire et que leur forme est encore un plan incliné facile à modéliser. Après l’étirement, cette même rampe est devenue une surface courbe, et n’importe quel outil de retrait fera un moins bon travail, en laissant des auréoles claires là où il y avait un dégradé. Qui photographie depuis un balcon de ville apprend cette séquence à ses dépens, en général après avoir sacrifié deux ou trois stacks prometteurs.

En huit bits, la place manque

Si le fichier que vous vous apprêtez à étirer est un JPEG, marquez une pause. Huit bits par canal donnent 256 niveaux en tout, et le fond de ciel avec sa nébulosité en occupe peut-être vingt. Étaler vingt niveaux sur deux cent cinquante-six revient à fabriquer deux cent trente-six valeurs qui n’existaient pas dans le fichier : le logiciel les interpole, et l’écran affiche du banding, ces marches concentriques qui sautent aux yeux dans un ciel en dégradé. En seize bits, les mêmes vingt niveaux de départ en deviennent cinq mille, et la marge existe. Le choix entre RAW et JPEG se joue avant d’appuyer sur le déclencheur, et rien en aval ne le rattrape.

La couleur est une donnée, défendez-la

Un effet secondaire prend tout le monde de court : après un étirement décidé, l’image perd en saturation. La courbe comprime le haut de l’échelle, les trois canaux se rapprochent, les étoiles dérivent vers le blanc. La couleur stellaire est une mesure physique, la température de la photosphère lue à travers trois filtres, et la jeter par impatience relève du gâchis. La saturation se remonte après l’étirement, avec les étoiles comme référence. Un champ où le blanc-bleu de Véga et l’orange d’Aldébaran se distinguent encore est un champ étiré avec discernement.

Savoir s’arrêter

Le critère existe, et il est visuel. Agrandissez le fond de ciel à cent pour cent et regardez-le quelques secondes. Tant que le grain reste du grain, fin et régulier, il vous reste de la marge. Dès qu’il se met à former des amas mous de quelques dizaines de pixels, vous avez dépassé le point où vous étiriez du signal et vous étirez du bruit. Chaque passe suivante dégrade l’image tout en donnant l’impression de l’améliorer, ce qui constitue la méthode la plus efficace connue pour gâcher une belle nuit.

L’éditeur astronomique d’AstroStackerPro suit la même logique : réduction du bruit, netteté, saturation et retrait de la pollution lumineuse appliqués à un stack tout juste intégré, avec toutes les données encore à disposition. Le live stacking récolte les photons, l’étirement décide de ce qu’on en fait. Le premier travail, la machine s’en charge pendant que vous grelottez près du trépied. Le second, pour l’instant, reste le vôtre.