La couleur OIII

[frédogoto]

De quelle couleur est l'Oxygène doublement ionié (OIII) ?

spoiler : c'est plutôt vert

il est fréquent de voir des images de nébuleuse  chargée d'OIII avec un rendu majoritairement  Cyan / Bleu

Bien que flatteur à l'œil, cela n'en est pas moins faux.

Pourquoi cette tendance ?

cela vient des images SHO¹ inaugurée avec le télescope Hubble

En effet il a été remarqué que de nombreuses nébuleuses émettaient majoritairement sur les raies du Souffre (Noté SII), d'Hydrogène (Noté Hα) et de l'Oxygène (noté OIII)

ces raies d'émission ont le défaut d'être inégalement repartie sur le spectre visible : cela "empêche" d'avoir une image RVB satisfaisante

• le SII donne un rouge profond (on pourrait presque dire bordeaux)
• le Hα donne un Rouge presque pur (656.6 nm)
• le OIII est vert avec une double raie centré autour de 500 nm

(j'ai franchement simplifié, car il existe de nombreuses harmoniques qui rebondissent dans le spectre ici et là, mais j'ai choisi de rester simple puisque les filtres SHO que nous utilisons ont également "gardé" que les fréquences primaires)

il en résulte qu'il n'est pas possible de "construire" une image équilibrée RVB avec deux composantes dans le Rouge est une dans le vert. Il manque le Bleu, autrement dit, c'est une Peppucio²

 

dans ces conditions et de façon tout à fait arbitraire quoique que compréhensible, les techniciens chargés de traiter les image du télescope Hubble ont fait le choix de "décaler" les fréquences des couleurs afin qu'elles se répartissent harmonieusement sur toute la Plage RVB
De fait 

• le Soufre (rouge Bordeaux) devient Rouge pur
• Hydrogène alpha devient Vert pur
• le OIII devient Bleu Pur

cela a permis de pouvoir présenter de magnifiques images très colorées et riche de détails, mais qui ne correspondait plus à la réalité physique de l'objet. Personne ne leur en veut, car la restitution "naturelle" de l'objet donnerait des images que l'on pourrait qualifier d'immonde

Ci-dessous un exemple
image avec spectre décalé (à Gauche et image avec spectre naturelle respectée à droite) (Source HST NASA / ESA)

 on se rend compte que le bleu est y quasi absent 

cette habitude que s'est généralisé  auprès des atrams qui ont finis par faire assimiler le OIII au Bleu par réflexe

toutes les procédures que les atsrams ont mis au point ont tendu vers cet objectif de bleuir la couleur du OIII

 

mais alors, c'est quoi la bonne couleur du OIII ?

le OIII émet sur les longueurs d'onde 501 nm et 496 nm.

501 nm correspond au Vert froid

en effet en RVB cette couleur est composée de vert à 100% + 52% de bleu

ce qui donne cette couleur sur un écran

rgb(0,255, 135)
Hex: #00ff87

la couleur est Majoritairement verte.
Pour s'en convaincre, mettez un œil à travers un filtre OIII de jour et regardez le paysage, il apparaitra monochromatique Vert.

Attention, je ne dis pas que c'est un vert pur, c'est un vert avec une large composante de bleue.

J'ai parfois entendu que le OIII était Cyan.

Voici la couleur CYAN ( 480nm)

le cyan est composé avec 100% de vert et 100% de bleu, cela s'apparente un peu au Bleu ciel (en nettement plus flashy ^^)

rgb(0,255, 255)
Hex: #00ffff

vous pouvez constater que cette couleur ne correspond pas à la couleur que vous restitue le filtre OIII quand vous faites le test évoqué plus haut

OUI mais...

Des petits malins feront observer que le OIII n'est pas composé que de la fréquence 501 nm, il y a aussi un part de 496 nm

En effet , mais vous noterez que la fréquence de cette longueur d'onde n'est éloignée que de 5 nm de la longueur d'onde principale

ça ne change pas grand-chose.
Voici la restitution de cette longueur d'onde, cela donne une couleur équivalente dans le langage vernaculaire au turquoise
 

en mettant les deux composantes du OIII côte à côte, on note bien une différence, mais n'en est pas cyan  (tout à droite)

 

  

 

le Vert est majoritaire dans la construction de ces deux couleurs de l'OIII, il ne peut donc être assimilé au Cyan (répartition égale de vert et de bleu) et encore moins au bleu

le OIII étant composé de deux couleurs, l'œil  "combine" ces deux couleurs pour n'en former qu'une

Si la quantité de radiation est égale sur les deux longueurs d'onde, nous obtiendrons la valeur intermédiaire suivante :

si replace cette couleur entre les valeurs normées du OIII

501 nm----------------------------------     mix -------------------------------------496nm

   

Attention, la subtilité est de mise ici et de nombreux écrans ne seront peut-être pas en mesure de restituer une différence entre les différentes teintes

 

Alors au final on fait quoi  ?

j'ai envie de dire comme vous voulez.

De toute façon, en matière de nébuleuse, les paramètre sont biaisés dès le départ, donc la restitution finale est de toute façon erronée et qui plus est de manière volontaire. Il n'y a pas de règles. Mais il y a en reste une tout de même : Interdiction du dire que le OIII c'est du cyan³. Ça ne l'est pas. Vous pouvez décaler votre OIII vers le cyan, mais ce n'est pas ce qu'il est à la base

• Si vous voulez être réaliste, c'est possible, mais c'est moche et demande une technicité un peu spéciale, car il faut différencier le traitement des étoiles des nébuleuses.
• si vous voulez être artistique en SHO, vous avez le droit, c'est généralement joli,
• si vous etes en HOO, c'est plus délicat au sens strict, cette technique élimine par nature la composante verte des images pour la décaler vers le bleu, ce qui peu amener à certaine composante à devenir CYAN, d'autre franchement bleue
• Sinon la solution que je préfère : les faire en Noir et Blanc,  car quand c'est bien fait il y a rien de plus beau : c'est ce qui donne le plus de détails, de subtilité et de profondeur aux images. Mais cela est pour les vieux routiers de l'astro, les ptitjeunes et le public ne comprendrait pas et préférerons toujours une image couleur

 

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notes

1 SHO = image en trois couches primaires RVB Souffre Hydrogene Oxygene, ce sont le trois composantes lumineuses les plus brillantes des nébuleuses, donc celles qui sont utilisées pour faire des images. (notez que la composante Souffre peut-être des centaines de fois moins lumineuse que la couche Hydrogène cependant)

²(private joke du club)

³ Il y a une place en enfer réservé pour ceux qui commettent ce péché mortel