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1. Note préliminaire:

Il y a "artefacts" et "artefacts":

1. D'abord ceux qui sont générés par le traitement informatique lui même.

2. Ensuite ceux qui sont déjà inclus dans l'image avant ce traitement, et que le traitement révèle.

3. Ceux qui sont générés par la compression des fichiers réalisée par les observatoires avant leurs publications.

Examinons quelques exemples des trois cas,  afin d'en tirer quelques conclusions utiles.

2. Artefacts dus au traitement:

Aucun véritable exemple disponible à ce jour. (15/09/2000).

En effet, à chaque fois que des choses en apparence étranges sont décelées, il apparaît, dans tous les cas, qu'il s'agit d'objets ou de phénomènes bien réels, reliés aux objets photographiés. On trouve toujours un lien avec la photo originelle et souvent une explication rationnelle.
Mais parfois cette explication est "Hors Normes". C'est un fait qui dérange. Mais les faits sont là. Et comme on ne travaille pas pour plaire ou pour déplaire aux uns ou aux autres, on admet les faits tels qu'ils sont.
L'exemple d'artefact que l'on présente ci-contre, a été obtenu par la méthode des "Courbes" avec Adobe Photoshop. Il révèle un phénomène physique bien réel dans la galaxie M87.
Malgré les apparences, Ce n'est pas un artefact. Il montre que la méthode peut, dans certains cas, être utilisée pour évaluer le gradient de luminosité du gaz, et donc le gradient de densité du gaz dans un jet de plasma, dans une nébuleuse planétaire ou dans une galaxie...

3. Artefacts contenus dans l'image:

Là on dispose de nombreux exemples.

C'est très surprenant de voir comme certaines images conservent des "signatures instrumentales" qui permettent d'identifier leurs origines ! Et surtout les méthodes qui ont présidé  à leur fabrication.
Les exemples, montrés ci-dessous, sont presque caricaturaux. Mais ils valident, à contrecoup par leur existence même, la méthode utilisée. Ils sont choisis, à dessein d'origines diverses, pour montrer que ces artefacts ne sont l'apanage d'aucune source en particulier.

1er exemple: NGC 253 (VLT)

Le traitement de l'image de cette galaxie permet d'en faire apparaître non seulement les dimensions réelles, mais aussi pas mal de choses incongrues. D'abord deux lignes diagonales qui sont, après demande d'informations auprès d'un responsable de l'ESO, les traces laissées par le passage d'un ou deux satellite(s) artificiel(s) pendant la pose. Mais ce qui est encore plus extraordinaire, c'est le double carroyage qui apparaît et qui sont les traces archéologiques de la fabrication de cette photographie.

 

2ème exemple: Virgo Cluster (NOAO)

Cette image présente, après traitement, de nombreuses anomalies. La plus criante apparaît dans la zone repérée par le rectangle. Il s'agit manifestement d'une étiquette transparente, avec un texte, collée au dos de la plaque photographique. La numérisation a été faite sans trop de précautions, sans recadrer correctement.
Pour déchiffrer ce texte il faut le regarder en utilisant un miroir. Le mot qui est manifestement inscrit est "NORTH". On en comprend aisément la raison de sa présence !

4. Artefacts apportés par la compression informatique des fichiers d'images:

Ces artefacts sont, eux aussi inclus dans les images. Ils sont apportés par les méthodes de traitements intermédiaires entre la prise de vue et la création de l'image numérique finale. En particulier par les techniques de compression.
Le cas le plus connu est la compression au format JPG. Plus le taux de compression est élevé, plus ces artefacts sont  importants.
Les essais que nous avons réalisés sur une image de référence au format TIFF en RVB, créée dans ce but, et ayant les caractéristiques suivantes: dimensions 898 x 585 pixels, 41330 octets, sont très  révélateurs. On a alors converti cette image au format JPG avec des taux de compressions s'étageant de 0 à 75 %. Sur chaque image obtenue, on a effectué le traitement informatique décrit précédemment. Ce qui a permis d'accentuer les artefacts, sans les dégrader.
Le tableau ci-dessous donne les résultats obtenus :

Voici, ci-contre, un exemple des dégradations apportées par la compression JPG à 50 % dans la région centrale des deux images, à gauche l'image JPG et, au dessous, l'image JPG traitée correspondante.

La structure des dégradations est la même dans les deux cas. Mais elle est très bien mise en évidence dans l'image traitée.

Cette structure est très caractéristique de la compression JPG. On est en présence d'une véritable signature qui ne peut pas tromper. (Apparition de zones rectangulaires tachées de pixels de densités et de couleurs variables).

Ces artefacts ne sont présents que dans les zones de transitions de couleurs ou de luminosité. Ils sont limités en dimensions en fonction du taux de compression.

Autrement dit, dans une image de grande dimension, et si les zones de transitions sont peu nombreuses, ces artefacts ne sont pas obligatoirement gênants. Ainsi, avec le même taux de compression, une image de 1024 x 768 pixels peut se révéler tout à fait acceptable, alors qu'une image de 100 x 100 pixels peut se révéler inexploitable. Aussi un examen préalable de l'image à traiter est indispensable pour déceler ce genre de signature.

Source NOAO (a102.jpg)

 

Voici un exemple réel d'images compressées issues du NOAO, (groupe de galaxies Arp 102).

Extrait de a102.jpg

 

Les deux images ci-contre sont des extraits fortement grossis de la zone à l'extrémité du bras galactique de droite, dans l'image du NOAO, ci dessus.
L'image ci-contre en haut est évidemment parfaitement utilisable pour effectuer un traitement informatique, celle du bas ne l'est absolument pas.
Notons ici que ces artefacts n'ont rien de commun avec ce qui a été détecté dans le noyau de la galaxie M 87. En particulier on ne voit pas apparaître de tore ou de jet.

Extrait de a102b.jpg

 

CONCLUSIONS

1. Cette méthode d'extraction a ses limites. On ne peut pas utiliser une image JPG trop fortement compressée. 50 % est vraiment un maximum. La conversion simple de TIFF à JPG sans compression permet d'obtenir des images de tailles réduites, sans altérer l'image.

2. Il est impératif d'examiner attentivement l'image que l'on veut traiter afin de s'assurer que des artefacts de compression ne sont pas présents.

3. Cette méthode ne génère pas, par elle-même, de véritables artefacts. Elle en révèle parfois qui sont déjà inclus dans les photographies d'origines.

4. Les images obtenues peuvent présenter des problèmes d'interprétation. L'exemple de M 87 avec les courbes d'équidensité en est un exemple caractéristique. Toutes les images traitées peuvent présenter ce phénomène à des degrés divers.

5. Ce n'en est pas moins un outil puissant permettant de révéler des phénomènes inattendus, mais à la condition de savoir interpréter les résultats obtenus.

Documents

1. What's in a picture? The temptation of image manipulation. Cet excellent document montre comment des manipulations frauduleuses peuvent être décelées, simplement par les artefacts générés. Toutefois, le lecteur remarquera qu'un traitement, réalisé avec prudence, est parfaitement légitime, surtout s'il a pour but de mettre en évidence des phénomènes qui autrement resteraient invisibles.

2. Images et graphiques pour le web - Jean-Claude SOHM - CERIG / EFPG (28/11/2003).

3. Forum des Sceptiques du Québec - la cosmologie révisée par Photoshop. Nous ne sommes jamais intervenu directement dans ce forum. Des opinions souvent très critique sur la méthode décrite ici, ont été exprimées. Nous en avons tenu compte pour améliorer cette méthode et pour éviter certains pièges. Nous tenons à remercier tous les intervenants et plus particulièrement l'un d'entre eux qui nous a tenu informé.