Correction des couleurs des données raster

La correction des couleurs peut aider à représenter chaque jeu de données raster comme une image continue individuelle. Elle peut être appliquée à un catalogue d'images existant ou à une mosaïque.

Remarque :

Cette rubrique traite de la correction des couleurs à l'aide d'un catalogue d'images. Pour comprendre les étapes de correction des couleurs d'une mosaïque, reportez-vous à la rubrique Correction des couleurs d'une mosaïque.

Deux méthodes permettent de corriger les couleurs : l'équilibrage des couleurs et la correspondance des couleurs. L'équilibrage des couleurs ajuste le contraste et la couleur de chaque jeu de données raster en fonction d'un raster de référence. La correspondance des couleurs utilise un jeu de données raster de référence auquel elle fait correspondre chacun des jeux de données raster source à l'aide de l'une de ces trois méthodes : correspondance par statistique, par histogramme ou par corrélation linéaire. La correspondance des couleurs consiste en deux processus : les calculs de correspondance sont d'abord déterminés pour les zones superposées, puis les valeurs de pixel sont interpolées pour le reste des jeux de données raster.

La correction des couleurs peut être appliquée à une couche de catalogue d'images ou à une mosaïque au cours de sa création.

• Corrections à la volée : lorsqu'un catalogue d'images est ajouté à ArcMap ou lorsqu'une couche est créée à partir d'ArcMap, un onglet Correction des couleurs figure dans la boîte de dialogue Propriétés de la couche. Sous cet onglet, des paramètres de correction des couleurs peuvent être définis pour la couche de catalogue d'images. Vous pouvez également appliquer la correction des couleurs sur une mosaïque.
• Résultats persistants : dans ArcMap, vous pouvez générer un catalogue d'images mosaïquées en tant que jeu de données raster, à partir de la boîte de dialogue contextuelle. Dans la boîte de dialogue Mosaïque du catalogue d'images, cochez la case Appliquer le paramètre de correction des couleurs de la page de propriétés, lors de la création de la mosaïque.
• Les boîtes de dialogue Catalogue d'images vers jeu de données raster, Mosaïque et Espace de travail vers jeu de données raster contiennent les paramètres qui permettent de définir la correction des couleurs à appliquer quand le jeu de données raster est créé.

La correction des couleurs peut avoir lieu seulement si vos données respectent les conditions suivantes :

• Les statistiques de tous les canaux ont été calculées.
• Les histogrammes de tous les canaux ont été créés.
• Tous les jeux de données raster ont le même nombre de canaux.
• Tous les jeux de données raster ont les mêmes type de pixel et espace par pixel. Seules les profondeurs de couleur non signées 8 bits et non signées 16 bits sont prises en charge.
• Aucun des jeux de données raster n'a de palette de couleurs associée.

Pré-étirement

Le pré-étirement peut être effectué sur chaque catalogue d'images ou élément de mosaïque avant toute autre correction des couleurs. Cela signifie que l'élément du catalogue d'images d'origine utilisera les valeurs de pixel étirées, plutôt que les valeurs de pixel brutes, dans le processus de correction des couleurs. Vous pouvez utiliser cette option pour modifier la couleur en une distribution prévue avant d'appliquer la correction des couleurs.

Pour les catalogues d'images, la case à cocher Pré-étirement est disponible si la case Equilibrage des couleurs ou Correspondance des couleurs est cochée. Pour les mosaïques, cette option est disponible dans la fenêtre Correction des couleurs de la mosaïque et avec l'outil Equilibrage des couleurs des mosaïques. Il y a trois méthodes de pré-étirement disponibles : étirement adaptatif, étirement minimum-maximum et étirement d'écart type.

Equilibrage des couleurs

L'équilibrage des couleur utilise l'une de ces trois techniques pour corriger les couleurs des éléments de catalogue d'images ou des mosaïques : l'équilibrage par éclaircissement, l'équilibrage des histogrammes et l'équilibrage de l'écart type.

• Equilibrage par éclaircissement : c'est la technique d'éclaircissement photogrammétrique traditionnelle, où chaque valeur de pixel est modifiée en fonction de la couleur cible. Ces valeurs permettent de déterminer la valeur en sortie pour chaque pixel. Si vous sélectionnez Eclaircissement, vous devez également sélectionner le type de surface de couleur cible à utiliser, qui influera sur la nature de la couleur cible. L'équilibrage par éclaircissement donne généralement les meilleurs résultats.
• Equilibrage des histogrammes : cette technique modifie chaque valeur de pixel en fonction de l'histogramme cible. L'histogramme cible peut être calculé automatiquement à partir des éléments du catalogue d'images ; un raster cible peut également être spécifié. L'équilibrage des histogrammes est efficace lorsque tous les éléments du catalogue d'images partagent une même forme d'histogramme.
• Equilibrage de l'écart type : cette technique modifie chaque valeur de pixel en fonction du calcul de l'écart type. La valeur d'écart type peut être calculée automatiquement à partir des éléments du catalogue d'images ou d'un raster cible spécifique. L'équilibrage de l'écart type est efficace lorsque tous les éléments du catalogue d'images partagent une même distribution de valeurs normalisées d'histogramme.

La surface de couleur cible est uniquement disponible si la technique d'équilibrage par éclaircissement est sélectionnée. Lorsque vous utilisez la technique d'éclaircissement, chaque pixel doit se voir affecter une couleur cible, qui est sélectionnée dans la surface de couleur cible. Il y a cinq types de surfaces de couleur cible disponibles pour sélection : couleur unique, grille de couleurs, surface de premier ordre, surface de second ordre et surface de troisième ordre.

• Couleur unique : tous les pixels sont éclaircis en fonction d'un point de couleur unique, qui représente une moyenne. Une surface de couleur unique est efficace lorsque le nombre d'éléments du catalogue d'images est réduit et que les différents types d'objets au sol sont peu nombreux. S'il y a trop d'éléments de catalogue d'images ou trop de types de sol, la couleur en sortie peut devenir floue.
• Grille de couleurs : tous les pixels en entrée sont éclaircis en fonction d'un ensemble de points, répartis dans tout le catalogue d'images. La grille de couleurs donne de bons résultats quand il y a un grand nombre d'éléments de catalogue d'images ou des zones présentant un certain nombre d'objets différents au sol.
• Surface de premier ordre : tous les pixels en entrée sont éclaircis en fonction d'une multitude de points, obtenus à partir du plan oblique polynomial bidimensionnel. Comparé à une surface de type Grille de couleurs, une surface de type ordre polynomial présente un dégradé des couleurs plus lisse et nécessite moins de place dans la table auxiliaire mais le traitement prend généralement plus de temps.
• Surface de second ordre : tous les pixels en entrée sont éclaircis en fonction d'un ensemble de points, obtenu à partir de la surface parabolique/hyperbolique/elliptique polynomiale bidimensionnelle. Comparé à une surface de type Grille de couleurs, une surface de type ordre polynomial présente un dégradé des couleurs plus lisse et nécessite moins de place dans la table auxiliaire mais le traitement prend généralement plus de temps.
• Surface de troisième ordre : tous les pixels en entrée sont éclaircis en fonction de plusieurs points, obtenus à partir de la surface cubique. Comparé à une surface de type Grille de couleurs, une surface de type ordre polynomial présente un dégradé des couleurs plus lisse et nécessite moins de place dans la table auxiliaire mais le traitement prend généralement plus de temps.

La case à cocher Utiliser l'image cible de référence permet de spécifier le raster cible utilisé pour équilibrer vos catalogue d'images ou éléments de mosaïque. Si la case est cochée, vous pouvez spécifier une image cible. Si la case n'est pas cochée, le système calcule automatiquement la cible.

• Lorsque vous utilisez l'équilibrage par éclaircissement, la couleur cible qui sera dérivée dépend du type de surface de couleur cible sélectionné. Pour le type couleur unique, c'est la valeur moyenne de l'image cible de référence qui est utilisée. Pour le type grille de couleurs, l'image cible de référence est rééchantillonnée en une grille appropriée. Pour les surfaces d'ordre polynomiale, les coefficients polynomiaux sont obtenus via l'algorithme LSF (least square fitting), à partir de l'image cible de référence.
• Lorsque vous utilisez l'équilibrage des histogrammes, l'histogramme cible est obtenu à partir de l'image cible de référence.
• Lorsque vous utilisez l'équilibrage de l'écart type, l'écart type cible est obtenu à partir de l'image cible de référence.

La case à cocher Appliquer le réglage du contraste permet d'appliquer un étirement de contraste à l'image après correction des couleurs. Si vous cochez cette case, l'image apparaîtra plus nette après étirement du contraste.

Correspondance des couleurs

La correspondance des couleurs apparie les zones superposées entre le raster de référence et les rasters source. Une fois que l'algorithme de correspondance est déterminé dans les zones de recouvrement, il est appliqué aux rasters source. Trois méthodes permettent d'interpoler aux rasters source la correspondance des couleurs appropriée à partir du raster de référence (voir ci-dessous).

Outre les besoins propres à la correction des couleurs, il existe deux scénarios dans lesquels la correspondance des couleurs ne peut pas être exécutée :

• Si la surface de superposition n'est pas suffisante entre le raster de référence et les rasters source.
• Si la corrélation n'est pas suffisante entre le raster de référence et les rasters source, la méthode de corrélation linéaire n'est pas envisageable. Dans ce cas, une autre méthode de correspondance peut être sélectionnée.

Remarque :

La correspondance des couleurs n'est pas disponible pour les mosaïques. Elle est uniquement disponible pour les catalogues d'images.

La première étape de mise en correspondance des couleurs consiste à déterminer automatiquement ou manuellement l'élément du catalogue d'images de référence. Les zones superposées entre le raster de référence et les jeux de données raster source adjacents subissent la méthode de mise en correspondance sélectionnée pour déterminer la transformation de couleur requise. Cette transformation est appliquée à tous les rasters source, alors que la valeur brute des pixels du raster de référence n'est pas modifiée. Cette procédure se poursuit jusqu'à ce que tous les rasters du catalogue aient subi cette transformation de couleur.

L'image ci-dessous montre deux jeux de données raster superposés et dont les couleurs sont légèrement différentes. La correspondance des couleurs vous permet de sélectionner une image pour lui faire correspondre la couleur de l'autre image (raster de référence). La première étape consiste à sélectionner le raster de référence. Dans cet exemple, le jeu de données raster encadré en jaune est sélectionné comme jeu de données raster de référence. Le jeu de données raster encadré en bleu est le jeu de données raster source, dont la couleur sera mise en correspondance avec la couleur du jeu de données raster de référence.

L'étape suivante consiste à faire correspondre les couleurs des zones de recouvrement. Seules les zones où les contours jaune et bleu se chevauchent subiront le processus de correspondance des couleurs. Une fois l'algorithme de transformation déterminé, la transformation a lieu sur l'image source ; les valeurs brutes des pixels du raster de référence ne seront pas modifiées.

Trois méthodes de mise en correspondance existent pour le processus de correspondance des couleurs :

• Correspondance par statistique : cette méthode met en correspondance les différences statistiques (en utilisant les valeurs minimale, maximale et moyenne) entre la zone de superposition de référence et la zone de superposition source, puis applique la transformation de couleur aux jeux de données source.
• Correspondance par histogramme : cette méthode met en correspondance l'histogramme issu de la zone de superposition de référence avec la zone de superposition source, puis applique la transformation de couleur aux jeux de données source.
• Correspondance par corrélation linéaire : cette méthode met en correspondance les pixels superposés et interpole le reste de la source. Les pixels qui n'ont pas de relation un-à-un utiliseront une moyenne pondérée.

Le raster de référence est l'élément du catalogue d'images (jeu de données raster) dont les valeurs brutes des pixels ne changeront pas. En raison de l'utilisation de l'étirement du contraste, le raster de référence peut sembler différent, mais les valeurs réelles restent inchangées. Les jeux de données raster source se conforment aux qualités du raster de référence. Le raster de référence peut être sélectionné automatiquement par un algorithme ou vous pouvez sélectionner la référence manuellement dans la boîte de dialogue Propriétés de la couche.