Depuis qu'il fût lancé fin 1995 par l'Agence Spatiale Européenne et la NASA, l'Observatoire Solaire et Héliosphérique (SOlar and Heliospheric Observatory - SOHO) flotte entre le soleil et la terre, scrutant continuellement notre astre avec plusieurs instruments spécialisés d'imagerie. Les images prises à un million et demi de kilomètres sont mises à disposition quelques heures plus tard sur le site de SOHO, faisant de lui la 'webcam' la plus éloignée (et la plus sophistiquée) accessible sur le réseau.

A bord de SOHO se trouve en particulier le Télescope d'Imagerie dans l'Extrême ultraviolet (EIT) qui fournit une vue directe et détaillée de l'énorme boule de feu en rotation qu'est notre soleil. EIT prend des images en noir et blanc avec une succession de quatre filtres 'colorés'. Chaque prise est faite à un moment différent pour chacun des filtres suivant un cycle de six heures, aboutissant à une séquence quotidienne de quatre images par 'couleur'.

Une utilisation intéressante de ce flot presque ininterrompu d'images est de produire des séquences animées sur plusieurs jours. Dans ces séquences (également disponibles sur le site de SOHO) la lente rotation du soleil en 27 jours devient apparente alors que la gigantesque sphère bouillonnante pivote lentement sur son axe, crachant constamment d'immenses arches de plasma sous lesquelles notre terre tiendrait plusieurs fois.

Une autre approche intéressante détaillées plus bas consiste à utiliser deux images consécutives comme une paire stéréo.

Un ballon à portée de main

En l'espace de six heures, le soleil pivote d'un angle de 3.33 degrés, nous offrant ainsi deux points de vue différents, similaires à ceux que percevraient deux yeux distants de 6,5 centimètres regardant un ballon à 1,12 mètre (voir figure 1). Le soleil effectuant sa rotation de la gauche vers la droite, la première image correspond à la vision de l'oeil droit, la seconde à celle de l'oeil gauche.

Une façon de visionner cette paire stéréo est de combiner les deux images en un anaglyphe et d'utiliser des lunettes 'rouge et bleu' ou mieux 'rouge et cyan'. Pour cela suivre les étapes ci-dessous:

• Charger les deux vues dans un logiciel de traitement d'image tel que Adobe Photoshop. Rappellez-vous que la plus ancienne correspond à la vue de droite.
• Convertir l'image de droite d'abord en niveaux de gris (Image/Mode/Niveaux de gris) puis en RVB (Image/Mode/RVB)
• Convertir l'image de gauche en niveaux de gris, tout sélectionner et copier (Ctl-A et Ctl-C)
• Retourner à l'image de droite, selectionner le canal rouge et y copier l'image de gauche (Ctl-V)
• Sélectionner le canal composite RVB pour voir le résultat

Lorsque visionné avec des lunettes appropriées (avec le filtre rouge sur l'oeil gauche) et avec un peu de recul, le soleil apparaît alors comme une demi sphère sortant de l'écran. Un anaglyphe plus confortable peut être obtenu en décalant le canal rouge vers la gauche afin d'aligner les trois canaux au centre de l'image. Le soleil semble alors flotter au delà du cadre de l'image.

Toutefois les deux images d'une paire stéréo idéale devraient êtres prises simultanément. Dans ce cas elles sont espacées de six heures. Selon l'activité du soleil, de nombreux détails dans les deux images ont pu changer et risquent de produire des effets inappropriés dans certaines parties de l'anaglyphe. Mais malgré cela, beaucoup d'éléments eux persistent et se déplacent avec la rotation du soleil, aboutissant ainsi à une perception globalement juste de la profondeur et du volume.

Le satellite SOHO renvoie seize nouvelles images du soleil (presque) chaque jour, quatre par filtre. Le soleil ayant un tempérament très volatile, certaines paires ne donneront rien d'intéressant. Mais d'autres pourraient aussi réellement apporter une dimension supplémentaire à ces images déjà fascinantes de notre astre turbulent.

De tels anaglyphes peuvent ensuite être assemblés en des séquences animées en relief.

Un traitement similaire peut être (et a été) appliqué à des successions d'images prises par d'autres satellites en orbite autour d'autres corps célestes (Terre, Mars, asteroïde Eros...)

La stéréoscopie est un procédé par lequel chaque oeil reçoit un point de vue légèrement décalé d'une même scène nous permettant de percevoir le relief et la profondeur. Elle offre généralement une représentation plus vive et détaillée de la réalité en fournissant au cerveau davantage d'information qu'une simple image 'mono'.

Liens

Le site de SOHO
http://soho.nascom.nasa.gov/

The Extreme ultraviolet Imaging Telescope (EIT)
http://umbra.nascom.nasa.gov/eit/

Mars en 3D stéréo avec les robots Spirit et Opportunity, Patrick Murris, Mars 2004
http://www.murris.com/patrick/articles/mars_3d_stereo.htm

Mars en 3D depuis 'Sagan Memorial', NASA 1997
http://mars.jpl.nasa.gov/MPF/sitemap/anaglyph.html

Stéréo Club Français : regroupe les amateurs de photographie stéréo depuis 1903
http://www.cnam.fr/scf/

Rainbow Symphony, fournisseur de lunettes
http://www.rainbowsymphony.com/

Notes

La rotation apparente du soleil au cours de six heures doit prendre en compte le déplacement de la terre et de SOHO pendant ce temps. Celle-ci est d'un peu moins d'un quart de degrés dans la même direction ce qui donne un angle de 3,087 degrés (au lieu de 3,33) et 'repousse' le ballon à 1,21 mètre.

Pour produire en anaglyphe en négatif, inverser (Ctl-I) chaque image avant de les combiner ou inverser l'anaglyphe final puis effectuer une rotation des teintes de 180 degrés (Ctl-U).

Le soleil qui n'est pas un corps solide effectue une rotation complète en 24 jours au niveau de l'équateur et en 30 jours au niveau des pôles.

Diamètre du soleil: environ 110 fois celui de la terre (1.390.000 Km)
Distance du soleil: environ 105 diamètres solaires (146.600.000 Km)
SOHO se trouve à un peu plus d'un diamètre solaire de la terre, là ou la gravité de notre planète compense exactement celle du soleil.

Les images prises par EIT ne sont pas dans la partie visible du spectre lumineux (400A violet - 700A rouge) mais dans l'ultraviolet. Les quatre 'couleurs' correspondent à des raies d'émissions des éléments fer (171A, 195A, 284A) et hélium (304A).

Patrick Murris
http://patrick.murris.com