La Télédétection
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Systèmes d'Information Géographique (SIG)
Cette partie "Traitement d'images" se limite aux images acquises par des systèmes optiques.
Compositions colorées
 
Couleurs vraies, fausses couleurs.

L'affichage sur un écran d'ordinateur d'une image numérique enregistrée par une caméra digitale s'effectue de manière évidente: on associe au canal "rouge" du système d'affichage l'image enregistrée par le canal "rouge" de la caméra, au canal vert le canal vert, etc. L'image résultante correspond donc fidèlement à ce que l'œil d'un observateur direct aurait vu: l'image d'un objet de couleur rouge est rouge, etc.


Dans les systèmes de télédétection, nous avons vu qu'il est possible de détecter et d'enregistrer des parties du spectre électromagnétique qui ne sont pas décelables à l'œil nu, comme l'infrarouge par exemple. Pour pouvoir visualiser cette information, on associe aux bandes spectrales du système d'observation des couleurs d'affichage (rouge-vert-bleu), qui ne leur correspondent pas nécessairement. Ce faisant, on crée des compositions colorées, appelées parfois "images en fausses couleurs".

 
 

Cette méthode est très efficace car elle permet d'analyser en un coup d'œil des données ayant trois composantes: comme indiqué précédemment, en faisant varier de 0 à 255 les composantes rouge, verte et bleue définissant la couleur d'un pixel d'une image numérique, on peut obtenir plus de 16 millions de couleurs différentes. L'œil de l'interprète s'avère être un
puissant outil d'analyse, car il permet de comparer la couleur de différent objets, mais aussi d'analyser la manière dont les couleurs sont juxtaposées, la forme et la taille des objets, etc.

Cette possibilité est à la base des techniques de photo-interprétation des images de télédétection.

 

Pour illustrer quelques unes des nombreuses possibilités de composition des 7 bandes spectrales du capteur Thematic Mapper, voici 3 images de la banlieue SE de Bruxelles. La forêt de Soignes et le bois de la Cambre sont bien visibles, ainsi que Overijse (bord droit de l'image à mi-hauteur).

couleurs naturelles -TM 321
infrarouge fausses couleurs -TM 432
composition colorée -TM 354
Une composition colorée particulièrement efficace en télédétection est la composition dite "infrarouge fausses couleurs". Elle associe les bandes proche infrarouge, rouge et verte du capteur aux couleurs rouge verte et bleue de l'écran. Cette composition est très efficace pour analyser la végétation, et elle présente l'avantage pour l'interprète d'avoir pratiquement les mêmes propriétés que les photographies infrarouges en couleur utilisées depuis longtemps par les photo-interprètes. Elle exploite la particularité du spectre réfléchi par les végétaux, qui présente un "pic" important dans le proche infrarouge. Sur une image en "fausses couleurs infrarouge", la végétation qui a une forte activité photosynthétique apparaît en rouge vif (pic de l'infrarouge proche), l'eau apparaît pratiquement en noir (ce matériau absorbe pratiquement toutes les longueurs d'onde) et les surfaces minérales (sol nu, béton), apparaissent dans des tons de bleu à blanc.

Il est important de distinguer ces compositions colorées d'un autre type d'image assez fréquemment utilisé en télédétection, appelé images en pseudocouleurs. Il s'agit d'un artifice d'affichage permettant d'améliorer l'interprétation des images monospectrales (enregistrées dans une seule partie du spectre et affichées en niveau de gris). En effet, l'œil humain ne permet d'identifier de manière efficace qu'un nombre relativement réduit de niveaux de gris dans une image.

 

Dans l'image du haut, les valeurs numériques codées de 0 à 255 correspondent à une gamme continue de valeurs de grisés, allant du noir (=0) au blanc (=255). Dans l'image du bas, les valeurs numériques sont les mêmes, mais on a remplacé la gamme de grisés par une suite de couleurs s'étalant sur l'ensemble du spectre. La lecture globale de l'image devient plus complexe, mais il est incontestablement plus aisé d'analyser les légères variations de valeurs observées par exemple dans le ciel et dans les nuages.