La valeur numérique I lue sur un pixel d’une image brute est la somme de trois composantes :
I = B + T + L
B est le signal de bias, appelée aussi offset. C’est une valeur constante, pour ce pixel, qui apparaît sur toutes les images, quelque soit le temps de pose et la lumière reçue. Pour faire une image de bias, il suffit de placer la caméra dans l’obscurité complète et de faire une pose de temps d’intégration le plus court possible.
T est le thermique. C’est une valeur proportionnelle au temps de pose et qui apparaît sur toutes les images, quelle que soit la lumière reçue. Le thermique augmente d’autant moins vite que la caméra est mieux refroidie (d’où son nom).
La somme B + T est appelée image dark (ou noir) et notée D = B + T.
Pour faire une image de dark, il suffit de placer la caméra dans l’obscurité complète et de faire une pose avec un temps d’intégration exactement semblable à l’image brute qu’il faudra prétraiter.
L est la contribution lumineuse. Elle est égale à l’éclairement incident E multiplié par R, le facteur de réponse du aux effets de l’optique (vignettage et poussières) et de réponse propre à chaque pixel : L = E * R.
Pour déterminer la réponse R, on effectue une image posée sur un champ uniforme (image sur le ciel crépusculaire typiquement) de façon à ce que E ne dépende pas du pixel et soit considéré comme une constante (Cst). Ainsi, on nomme flat (notée F), l’image : F = Cst * R. L’image brute d’un flat (FF) est égale à B + T + Cst * R = D’ + F. F peut être donc extraite de FF en lui soustrayant la contribution du dark, F = FF – D’. D’ est un dark de même temps de pose que FF.
En résumé, pour prétraiter une image brute, il faut disposer de trois images de calibration :
- Le bias (ou l’offset) : B
- Le dark (ou le noir) : D
- Le flat : F
et l’image prétraitée sera égale à : E = (I-D) / F