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Lancement : Menu [Traitement] > [Filtre] > [Passe-Haut]

Cette fonction n'est pas accessible depuis la version light. Afin de pouvoir l'utiliser, il est nécessaire d'obtenir une clé "version complète" pour le logiciel.

Cette fonction permet de lancer un filtre Passe-Haut sur une image.

Au lancement de cette fonction, une fenêtre s'ouvre permettant de définir la puissance du filtre (de 1 à 4) :

Le traitement de l'image démarre dès qu'on clique sur le bouton [OK].

Il ya rehaussement des contrastes, amélioration de la netteté de simages. Ce filtre est redoutablement efficace avec des images présentant un bon rapport signal/bruit comme des images de la Lune ou des planètes. Il peut être avantageusement utilisé plusieurs fois de manière itérative sur l'image.

La puissance d'un filtre passe-haut dans PRiSM :

En électronique, appliquer un filtre linéaire passe-haut dans un circuit laisse passer les fréquences hautes sans les atténuer et "bloque" les basses fréquences. Un signal (qui d'après le théorème de Fourier peut toujours être décomposé en une somme de signaux sinusoïdaux de différentes fréquences hautes et basses) verra ses hautes fréquences "sortir indemme" du filtre et, au contraire, ses fréquences basses "ne pas le franchir".
En traitement d'image (qui n'est rien d'autre qu'un signal) , le principe en est le même. On sait que toute image possède sa transformée de Fourier où les basses fréquences sont au centre de l'image du domaine fréquentiel et les hautes fréquences vers l'extérieur. Passer un filtre passe-haut revient à supprimer ces basses fréquences " centrales ". Seulement, les détails d'une image sont des hautes fréquences du signal. En appliquant alors le filtre, on va faire apparaitre ces détails. TOUS ces détails, de celui qui nous intéresse à celui qui nous incommode, comme le bruit. C'est pour celà que le filtre passe-haut a, en général, une utilité réduite car il fait largement ressortir le bruit, d'autant plus que le prétraitement de l'image n'a pas été effectué soigneusement.

Evidemment, ce type de filtre possède quand même son utilité : les petits détails de l'image ressortent mais à quel prix sur des images bruitées ... Comme on pourra le voir, il ne faut pas non plus dramatiser. Le filtre passe-haut rend beaucoup de service notammment sur des images qui ont un bon rapport Signal/Bruit, c'est-à-dire des images planétaires ou lunaires. Sur de telles images, on pourra même faire passer le filtre plusieurs fois afin de faire ressortir les détails voulus. La encore, il ne faut pas exagérer car on risquerait à force de faire ressortir des détails ... qui n'existent pas !

Pour faire ressortir un petit détail, il faut réhausser un pixel par rapport à ses plus proches voisins. A cette fin, on utilise à cette fin une matrice de convolution avec certains coefficients négatifs. Ainsi, les intensités pondérées par des coefficients négatifs auront l'effet inverse de moyennage. Les fins détails ressortiront alors.

Il existe une quasi-infinité de filtre passe-haut. Cependant, on choisit en général des coefficients raisonnables et dépendant de la force du filtre. De plus, pour obtenir un filtre linéaire, on devra diviser le résultat par la somme des coefficients de la matrice (qui devra être non nulle).
Il ne faut pas oublier que le filtre passe-haut va donc provoquer des effets de bords; dans le cas d'une matrice 3 x 3 (ce qui est le plus courant), ce sera sur les premières et dernières lignes et colonnes.

La politique des programmeurs de PRiSM a été la suivante : plutôt que de laisser l'utilisateur rentrer tous les coefficients du filtre à chaque utilisation, on propose quatre filtres de forces différentes. Bien évidemment, on n'empêche aucunement l'utilisateur de choisir son propre filtre, mais il devra utiliser la fonction "[Traitements] > [Filtres] > [Filtre utilisateur]".
La force d'un filtre passe-haut dépend non seulement de l'importance de l'élément central du noyau de convolution par rapport aux autres mais aussi de la force des coeffcients négatifs. En effet si ces derniers sont importants, le pixel considéré va être beaucoup réhaussé par rapport à ses voisins. Le filtre passe-haut  sera alors fort. Au contraire, si le coefficient central est peu différent de celui de ses voisins et si les coeffcients négatifs sont petits alors le pixel considéré va être peu changé et donc le filtre passe-haut sera dit fort. On voit donc que ce qui compte, c'est la différence entre le pixel central et les pixels négatifs; plus cette dernière sera grande, plus le filtre sera puissant.

PRiSM propose donc 4 différents filtres passe-haut dont l'action au fur et à mesure des numéros de vient de plus en plus forte :

numéro du filtre
1
2
3
4
coefficients du filtre
-1
-3
-1
-3
55
-3
-1
-3
-1
 
-1
-3
-1
-3
40
-3
-1
-3
-1
 
-1
-3
-1
-3
30
-3
-1
-3
-1
 
-1
-3
-1
-3
20
-3
-1
-3
-1
 

On voit donc que le filtre n°4 aura une très grande action sur l'image alors que le filtre n°1 n'en aura que très peu. On répète encore que le fait d'avoir imposer des filtres n'est pas du tout contraigantes pour l'utilisateur. Si ce dernier désire utiliser son propre filtre ,il faut passer par la commande [Traitements] > [Filtres] > [Filtre utilisateur]. Cependant, les filtres proposés par PRiSM sont suffisants dans la plupart des cas.

Examinons l'action des filtres n°1 et n°4 :

considérons les filtres " plans " [ -3 , 55 , -3 ] ( équivalent du n°1 ) et [ -3, 20 , -3 ] ( équivalent du n°4 ).

Description des filtres passe-haut

On voit que le bruit ( 1er pic ) ressort davantage par rapport au reste de l'image surtout avec l'équivalent du filtre n°4 ainsi que le détail désiré . Le filtre n°1, lui, fait moins ressortir le bruit mais fait également moins ressortir le détail. Il faut en général tester 2 ou 3 filtres avant d'arriver au bon à moins que le résultat de chacun soit vraiment évident sur l'image à traiter.


Images supportant cette fonction :
images monochromes ou trichromes en 16 ou 32 bits

Fonction(s) Script associée(s):
HighPass

Image de test :
Image de M27

Conditions d'activation du menu :
Qu'une image soit ouverte.


Mars 2008