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Images de Mars : les couleurs sont-elles vraies ?

Dossier - Les couleurs de Mars
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Quelles sont les vraies couleurs de Mars ? Vaste débat... Des polémiques scientifiques sur les clichés des atterrisseurs Viking, à la reconstruction d'un paysage martien, découvrez l'envers de cette formidable aventure.

  
DossiersLes couleurs de Mars
 

« Mais vos couleurs sont-elles vraies ? », me demande-t-on souvent au sujet des images de Mars. Je réponds sans détour qu'il s'agit d'une interprétation qui se conjugue assez bien avec les teintes de mires de couleurs positionnées sur les sondes.

Elles sont aussi assez proches de ce que verrait un astronaute sur Mars dont le cerveau a déjà corrigé de lui-même le contraste et la luminosité du paysage, les intensifiant aussi quelque peu. Les couleurs sont proches aussi de la réalité : la correspondance des teintes avec celles des mires de couleurs et des instruments en sont la meilleure preuve.

En revanche, les images brutes prises par une caméra électronique (non retraitées donc) ne révéleront que des paysages ternes sous un flux solaire en moyenne de 40 % de celui reçu sur Terre. De fait, les premiers colons sur Mars, maintenant de vrais Martiens, finiront par s'accoutumer à ces teintes.

Les futures générations qui leur succéderont développeront sans doute une plus grande acuité que nous aux différences subtiles de couleurs qui varient de l'ocre au brun. En ce sens, ils seront devenus de vrais Martiens !

Exemple de panorama martien

Au fur et à mesure de sa rotation en azimuth sur Mars, la caméra a ainsi calculé pour chaque prise de vue un contraste et une luminosité spécifique. Le résultat n'est pas homogène. En outre, des défauts de transmission ont créé des bandes noires sur certaines images. © Données Nasa/JPL / Images © O. de Goursac

Ce panorama a été pris sur Mars le 6 juillet 1997 entre 15 h et 17 h locales par la caméra de la sonde Mars Pathfinder, la veille du déploiement de son mât en position haute. Il s'agissait d'un panorama dit de « sauvegarde » (Insurance Pan), au cas où la connexion informatique aurait été abîmée. Au fur et à mesure de sa rotation en azimuth, la caméra a ainsi calculé pour chaque prise de vue un contraste et une luminosité spécifique. Le résultat n'est pas homogène. En outre, des défauts de transmission ont créé des bandes noires sur certaines images.

Il s'agit d'assembler des images à haute résolution déjà prises individuellement sous des filtres couleurs : une image prise sous filtre bleu + une prise sous filtre vert + une prise sous filtre rouge. Il faut de temps à autres, pour l'une des trois images, corriger certaines données manquantes (lignes ou carrés noirs) provoquées par des défauts de transmission vers la Terre. Il faut corriger aussi les défauts de parallaxe induits par le mouvement de la caméra entre chaque prise de vue. Certaines corrections sont nécessaires. Par exemple, la reconstitution des données couleurs manquantes : par exemple, pour un signal vert manquant, il faut recréer un vert de synthèse à partir du bleu et du rouge. 

Correction d'une image de Mars. Voir les explications ci-dessous. © Données Nasa/JPL / Images © O. de Goursac

Un autre type de correction voir image ci-dessus consiste à recentrer le signal bleu (a), offset de quelques pixels à droite lors de la prise de vue, sur les images rouge (b) et verte (c) d'origine. En effet, leur superposition sans recentrage donne une image floue (d). Une nouvelle image bleue recentrée est créée (e) qui, superposée aux images bleu et rouge donne une image nette (f). Mais, la caméra n 'ayant pas homogénéisé le contraste et la luminosité lors de la prise de vue, il faut effectuer des des corrections chromatiques à partir des mires de couleurs sur la sonde. On obtient alors une image (g), aux bonnes couleurs.

Panorama final. © Données Nasa/JPL / Images © O. de Goursac

Sur le panorama final (ci-dessus), on peut voir de gauche à droite : l'antenne parabolique à grand gain, le bras météo avec ses clochettes de mesure des vents, une mire de couleurs, le mât métallique de l'antenne omnidirectionnelle, la rampe sud posée à plat sur un airbag.


Image donnée par la caméra en rotation. © Données Nasa/JPL / Images © O. de Goursac

En outre, pour Spirit et Opportunity, la réduction de la saturation du canal rouge, pris en fait sous filtre infrarouge, s'impose en le compensant par les teintes verte et bleue.

Représentation des corrections nécessaires des couleurs de Mars. © Données Nasa/JPL / Images © O. de Goursac

Voici un exemple particulièrement représentatif des corrections nécessaires pour les images des rovers Mer.