retour à HorizonZéro HorizonZero 06 vertical line layout graphic english >  

version imprimable  >

science: COSMOS OU TOILE
Voyez cet article en version Flash  nécessite Flash 6 >

Cosmos ou toile
L’art et la science s’affrontent avant de danser le menuet
par Jayanne English, traduit par Michel Buttiens

Les images aux couleurs audacieuses que recueillent les télescopes sont des ambassadrices extraordinaires pour les astronomes, parce qu’elles piquent la curiosité du public. Mais ces instantanés présentent-ils la réalité physique? Ou s’agit-il d’images de paysages spatiaux créées par manipulation numérique de données astronomiques, le tout dans un but artistique? En réalité, aucune de ces deux descriptions n’est tout à fait exacte. Chaque image est plutôt un champ de bataille où les efforts de représentation des découvertes scientifiques visent à tout sauf à noyer les conventions de la culture visuelle. Les astronomes conçoivent des codes visuels qui, selon eux, soulignent les caractéristiques physiques d’un objet astronomique. Rarement, cependant, ont-ils recours aux techniques artistiques – contrastes des couleurs et composition, par exemple – qui produiraient très probablement une image plus attirante et aussi plus claire pour les profanes. Heureusement, de cette lutte entre la science et l’art visuel, les deux cultures sortent gagnantes.

Tant pour les scientifiques que pour les artistes qui prennent part à la visualisation des données astronomiques, les images astronomiques ne sont pas censées refléter fidèlement la réalité visuelle. Par contre, chaque groupe trace sa propre voie, celle-ci reflétant pour chacun sa propre culture. Ainsi, la plupart des chercheurs croient que la grammaire visuelle de l’image – c’est-à-dire l’ensemble des éléments de composition qui influent sur l’interprétation qu’on peut faire de cette même image – est sans importance, à tout le moins si on la compare à celle du respect des conventions normalisées de la science astronomique dans le choix du sens de présentation d’une image ou d’autres attributs visuels.

Cette attitude est en partie attribuable au fait que le but premier des images produites par les astronomes est de les présenter à des collègues plutôt qu’au grand public. S’il est arrivé dans le passé que l’on acquière spécialement des données astronomiques pour les diffuser dans le grand public (dans des quotidiens, des magazines ou des manuels, par exemple), plus récemment, les images qu’on a rendues publiques étaient avant tout destinées à la recherche, et donc à un public très restreint de spécialistes. Toutefois, une nouvelle tendance émerge, laquelle consiste à emprunter des données de référence réservées, au départ, à des fins scientifiques, et à les convertir en images adaptées à des magazines populaires et à des produits semblables. Par conséquent, en général, ceux qui créent des images astronomiques modernes estiment que leurs interprétations devraient à tout le moins retenir l’attention des non-scientifiques autant que celle des chercheurs. Comme la plupart des réalisateurs d’images astronomiques (y compris l’auteure de cet essai) sont cependant des scientifiques, ils se sentent souvent obligés d’expliquer le contenu scientifique inhérent aux données. Et, malheureusement, la plupart des astronomes croient à tort que, s’ils y parviennent, l’image suscitera automatiquement l’intérêt général. C’est pour cette raison qu’il m’apparaît nécessaire de réaffirmer le pouvoir communicationnel de la culture visuelle et de recommander l’inclusion, dans les équipes responsables de la réalisation d’images, de personnes qui se passionnent pour ce sujet.

Les Étapes de la visualisation
C’est dans la description des diverses étapes que suivent les images durant le processus de visualisation des données qu’on trouve une bonne illustration des tensions qui surviennent entre les cultures de la science et de l’art en marge de la production d’une image astronomique.

Commençons par examiner les données originales en noir et blanc recueillies à l’aide du télescope spatial Hubble, en particulier la façon dont celles-ci sont converties en images couleurs aptes à agrémenter la lecture des magazines populaires d’astronomie. Hubble se sert de photodétecteurs numériques (comme ceux d’un appareil photo numérique) pour mesurer la quantité de lumière provenant d’une zone céleste donnée. Il est toutefois bon de noter qu’il est en fait impossible de créer, avec Hubble, des images en couleur correspondant à ce que notre œil percevrait dans cette même zone de l’espace, et cela parce que les détecteurs numériques du télescope doivent fonctionner en noir et blanc pour que leur sensibilité soit suffisante pour discerner la faible lueur des phénomènes astronomiques. On se sert plutôt d’une série de filtres pour prendre plusieurs photos d’une même zone céleste. Chaque filtre est conçu en fonction de différentes parties du spectre électromagnétique, de sorte que chaque cliché en noir et blanc qui en résulte représente la gamme particulière d’énergie électromagnétique ou de « couleur » pouvant traverser le filtre en question. Bien sûr, en plus de la lumière invisible, les filtres de Hubble peuvent aussi choisir, dans le spectre, une gamme de rayons ultraviolets ou infrarouges. Comme notre œil ne perçoit pas normalement ces gammes, aucune couleur « intrinsèque » ne correspond à ces clichés.

La première phase de la manipulation de l’image exige la modification des intensités (c’est-à-dire de la luminosité) de ces images visuelles en noir et blanc filtrées à l’aide de toute une série de fonctions mathématiques « d’étalement » qui règlent l’image de telle sorte qu’on pourra voir simultanément les régions les plus pâles et les plus lumineuses. Malheureusement, en agissant de la sorte, on supprime la capacité de l’image à communiquer une information précise sur la quantité réelle de lumière que diffuse un objet astronomique. Par conséquent, une fois cette première phase terminée, il n’est plus possible de mesurer scientifiquement des éléments matériels à partir de l’image. Déjà, on se rapproche plus d’une illustration que d’une observation factuelle.

Pour produire une image en couleur à partir d’originaux en noir et blanc, on doit généralement choisir trois images étalées ou plus, réalisées à l’aide de différents filtres ou de différentes gammes d’énergie. On peut, par exemple, utiliser des données provenant des portions ultraviolette, bleue, verte ou infrarouge du spectre électromagnétique. On affecte une couleur (n’importe quelle couleur, en réalité) à chacune des images en noir et blanc, et on leur superpose les versions en couleur de manière à obtenir des images multicolores. Comme plusieurs combinaisons de couleurs sont possibles et valables, il arrive souvent que l’on crée quelques rendus multicolores différents (dans le cas des images de Hubble, le choix de la version qui sera diffusée à titre d’image « officielle » est souvent effectué par un comité).

Enfin, le contraste de l’image multicolore est réglé avec précision, l’image est recadrée, et on lui donne un sens particulier (c’est-à-dire qu’on détermine arbitrairement les éléments qui se retrouveront dans le haut et le bas de l’image).

Les lecteurs qui seraient intéressés par cet aspect et qui désireraient compléter notre rapide exposé par une explication complémentaire, par ailleurs excellente, de la façon dont sont manipulées les images de Hubble peuvent se rendre sur le site The Meaning of Colour, où on trouve une présentation interactive en ligne de la section Behind the Pictures du site Web grand public officiel de Hubble (www.hubblesite.org).

Ceux qui visitent ce site peuvent manipuler différentes combinaisons d’images simples en couleur et les superposer une à une pour en constater le résultat final.

L’art et la science divergent...
C’est au moment où s’effectue le choix des couleurs pour les images en noir et blanc que l’on observe les différentes influences culturelles de la science et de l’art. Par exemple, imaginons que l’on ait utilisé deux filtres différents pour faire voir à l’œil humain la lumière de deux énergies (longueurs d’onde) différentes, toutes deux dans la partie rouge du spectre. Étant donné que les longueurs d’onde de la lumière peuvent varier en fonction de la température de l’objet qui les émet, il arrive fréquemment que ces énergies indiquent deux températures différentes.

Saisissant ce rapport naturel, les hommes de science auront tendance à colorer automatiquement la température la plus élevée en bleu (qui correspond à une énergie plus grande) et la plus froide en rouge (énergie plus faible). Puis, même si la lumière d’un troisième objet est intrinsèquement bleue (c’est-à-dire plus chaude), ils pourront choisir le vert pour représenter le phénomène ou, encore, décider d’utiliser une autre combinaison de couleurs, toujours selon le même principe de couleur / température, par exemple le bleu pour l’image provenant du filtre bleu, le vert pour celle provenant du filtre rouge (dont la température est la plus élevée) et le rouge pour celle provenant du filtre rouge (dont la température est la plus basse).

Par ailleurs, l’artiste voulant communiquer avec le public pourrait choisir ses couleurs dans le but de conférer à l’image une certaine sensation de profondeur spatiale. S’il souhaite rapprocher artificiellement un objet (une étoile ou un nuage), il pourra noter que sa lumière correspond de façon prédominante à l’un des filtres. En colorant en rouge l’objet correspondant à ce filtre, en vert et en bleu ceux correspondant aux autres filtres, tous les éléments à l’exception de celui qu’il aura choisi (et à l’exception des autres objets ayant une énergie correspondant à la couleur en question) seront atténués dans le fond de l’image.

Il est évident que ni l’artiste ni le chercheur ne désirent créer une analogie parfaite de la réalité définie par la vision humaine. En réalité, l’approche du chercheur a souvent pour effet de réduire l’image à quelque chose de semblable à un contour coloré – les images des chercheurs ressemblent davantage à un globe terrestre où tous les pays sont représentés dans des couleurs différentes qu’à une photographie de la Terre vue de l’espace. Par contre, le but de l’artiste est de piquer la curiosité du spectateur et de retenir son attention, ce qui compromet la précision scientifique de sa représentation. À mon avis, on obtient les images astronomiques les plus saisissantes lorsqu’on atteint un équilibre entre le but du chercheur et celui de l’artiste. Dans ce cas, les deux cultures en sortent gagnantes.

... Avant de converger de nouveau
Même si je continuerai à produire des images à l’aide des données provenant de Hubble (pour le grand public et à des fins scientifiques), je suis encore plus enthousiasmée par mes récentes créations de vues en couleur de l’univers « invisible », celui qui est révélé par les données que recueillent les radiotélescopes de l’Étude canadienne / internationale du plan galactique (ÉC/IPG) à l’aide de l’appareillage de l’Observatoire fédéral d’astrophysique de Penticton, en Colombie-Britannique. L’ÉC/IPG expose la «matière» qui se trouve entre les étoiles, révèle de nouveaux objets remarquables de notre Voie lactée et présente des vues qui ne correspondent pas, visuellement parlant, à notre perception habituelle du ciel.

Étant donné que ces données couvrent une gamme de radiation électromagnétique invisible à l’œil humain, leur visualisation n’est pas restreinte par des attentes relatives aux couleurs réelles. Je m’efforce donc d’afficher le non-vu avec suffisamment de présence pour qu’on puisse le percevoir visuellement comme quelque chose de réel, ce qu’il est, bien entendu, sur le plan physique.

À titre d’exemple d’objectifs et de réussite atteints tant par l’art que par la science, on peut penser à la création, réalisée dernièrement par l’ÉC/IPG, d’une image radioastronomique qui révèle la région du Cygne, une région de la Voie lactée «énergisée» et recyclée par la création et la destruction d’énormes étoiles (voir les images jointes au présent essai). Le médium interstellaire est constitué de nuages de poussière (bleus et turquoise) et de gaz (verts), semblables à des filaments qui s’étendent entre les étoiles. Des nodules compacts et brillants de ce même gaz (blancs) entourent les nouvelles étoiles, tandis que de grandes coquilles gazeuses (jaunâtres et rouges) indiquent les endroits où des étoiles sont mortes. Mon image, intitulée Vista of the Cygnus Region, est une combinaison des approches artistique et scientifique : j’en ai choisi les couleurs pour qu’elles correspondent aux énergies des quatre ensembles de données utilisées (ce qui a semblé plaire aux chercheurs), mais chacune des couleurs dévie par rapport à une teinte pure de manière à rehausser la composition des couleurs et à donner une sensation de profondeur à l’image (ce que les artistes ont apprécié).

Artiste détenant un diplôme de l’Ontario College of Art and Design, ainsi qu’un doctorat en astronomie et en astrophysique de l’Australian National University, Jayanne English se spécialise dans la création d’images en couleur destinées au grand public. Elle a témoigné de son souci envers le grand public à titre de chroniqueuse en astronomie pour l’émission Quirks and Quarks de la Canadian Broadcasting Corporation (2000-2002) et à titre de coordonnatrice du programme Hubble Heritage de la NASA (1998-2000). Jayanne English est actuellement professeure adjointe à l’Université du Manitoba.

haut haut  

 

Valid XHTML 1.0!
Valid CSS!