Quel est votre parcours et quels sont vos activités actuelles dans le champs de la création d'images scientifiques?
Jean-François Colonna :
Je suis ingénieur civil des télécommunications. J'ai une thèse d'état en informatique. On peut considérer que j'ai toujours fait de l'image au niveau professionnel dans le sens où, à partir de 1972, lorsque que j'ai commencé à travailler, j'ai œuvré dans l'enseignement assisté par ordinateur. Le système que j'avais développé alors était multimédia. C'est à dire qu'il intégrait à la fois de l'informatique, de l'audio, de la vidéo; le tout piloté par un ordinateur. Je me suis assez rapidement posé le problème de la conception et de la réalisation d'une partie des images qu'on voulait montrer en vidéo, ainsi que de la conception des sons. Je me considère comme un pionnier en France en ce qui concerne la sortie d'images de télévision de la mémoire d'un ordinateur. A l'époque, j'ai développé une grande quantité d'outils de traitement et de synthèse. Et je me suis rapidement intéressé aux applications scientifiques et pédagogiques de l'image.
Concernant les applications pédagogiques, il s'est agit de donner des aides visuelles aux enseignants du supérieur qui enseignent une certaine discipline : les mathématiques, la physique et la chimie, etc...
Concernant les applications scientifiques : aujourd'hui, quand on fait de la physique, on fait avant tout des maths. Tous les modèles de la physique sont exprimés en langages mathématiques. Ces modèles mathématiques sont trop compliqués pour être travaillés à la main; il est donc nécessaire de les mettre dans un ordinateur via de la programmation. L'ordinateur fait des calculs en général fort complexes et on obtient à l'arrivée des résultats en quantité énormes. Ce que l'on cherche à obtenir, c'est une représentation très synthétique de ces résultats. La meilleure méthode, la plus universelle, est celle de mettre en images les résultats numériques. A ce moment là, l'œil du chercheur joue son rôle à plein. On regarde les images un peu naïvement, et on essaye de voir si des formes spatio-temporelles émergent. Si oui, cela veut dire qu'il se passe quelque chose. Mais si l'on aperçoit des formes émerger des images, ce n'est pas nécessairement le signe d'une qualité des équations que l'on est en train de manipuler; cela peut être aussi malheureusement le signe d'une anomalie au niveau de la programmation, au niveau des mathématiques, au niveau de l'ordinateur utilisé ou au niveau de la visualisation. Il faut donc être extrêmement vigilant quant à l'interprétation de ces images. Ce n'est pas parce que l'on sort de belles images d'un ordinateur que ces images ont une vérité scientifique. Une condition nécessaire mais non suffisante, pour que les résultats qui sortent d'un ordinateur soient bons, c'est que les programmes qui leurs donnent naissance soient bons eux-mêmes. Avant de pouvoir produire de bons résultats avec l'ordinateur, il faut s'intéresser à la programmation elle-même, il faut mettre en place des outils, des méthodes qui permettent de programmer de manière un peu plus correcte. Un ordinateur est un outil d'une complexité énorme tant au niveau de l'électronique qu'au niveau des logiciels fournis par le constructeur. Ces éléments sont nécessairement source de nombreuses erreurs. Lorsqu'on utilise ces outils, les résultats que l'on produit sont éventuellement entachés d'erreurs dont on n'est pas toujours les seuls responsables.
On part d'un modèle mathématiques, on programme, on exécute un programme, on met en image, les images qui apparaissent à l'arrivée, il faut les regarder avec beaucoup d'attention. Il ne faut pas les accepter a priori sous prétexte qu'elles sortent d'un ordinateur.
Quelle est votre position par rapport à l'objectivité des images scientifiques et de leur beauté ou esthétique potentielles?
JFC :
La mise en image est loin d'être une pratique objective. Il y a une part de subjectivité énorme dans la production de certaines images scientifiques. Par expérience, je dirais qu'il faut être extrêmement prudent quand on met en image des équations, des valeurs numériques. Il faut rester le plus sobre possible, le plus simple possible, c'est une constante dans mon travail. Si la visualisation que vous faîtes peut se faire en noir et blanc, autant utiliser du noir et blanc. Si vous rajoutez gratuitement par dessus de la couleur, la couleur va être nécessairement interprétée par le lecteur de votre image, et il va certainement voir des choses dans vos données qui n'y sont pas. J'essaie de faire que cette mise en image soit la plus objective possible, sachant que cette objectivité est impossible à atteindre. Il faut dès lors éviter tout artifice visuel.
image n°1
Avez-vous le sentiment que de trop nombreuses images scientifiques esthétisées, c'est-à-dire en partie détournées de leur fonction "purement " descriptive, circulent dans le milieu scientifique?
JFC :
Absolument, il y a un abus actuellement de certaines utilisations, telles les fausses couleurs justement qui mettent en évidence, par exemple, dans des objets physiques ou mathématiques, des périodicités qui n'existent pas.
Dans la presse de vulgarisation, on trouve des images qui viennent de mondes lointains obtenues par des téléscopes. En général, ces images sont numériques. Elles sont ensuite coloriées artificiellement et on utilise parfois des fausses couleurs. Une couleur unique peut être affectée à plusieurs valeurs numériques. Cela provoque nécessairement une confusion pour le lecteur. Mais c'est un peu compréhensible par ailleurs car les scientifiques commencent à découvrir ces outils, ils ont envie de s'amuser avec, et de produire quelque chose d'attrayant. C'est vrai que l'on a souvent trop tendance à confondre l'attrayant avec le scientifique. Il n'est pas interdit de s'amuser de temps en temps, mais il faut alors le dire.
Il y a néanmoins une partie de mon activité scientifique qui peut relever de la création artistique. Il ne faut bien évidemment pas chercher de sens scientifique à ces images même si celles-ci trouvent leur origine dans un modèle scientifique. Toutes mes autres activités se rattachent à de la réalité faisant peu appel à l'intuition.
Si je prends par exemple une représentation de la structure en quark et gluon du nucléon (image du nucléon, image n°1) : c'est soit un neutron, soit un proton, et toute la mer de particules virtuelles qui se trouvent à l'intérieur et qui n'arrêtent pas d'interagir entre elles. Il faut être là à nouveau très vigilant, car ceci est un "objet" qui existe apparemment dans la nature mais qu'on ne verra jamais. La notion de couleur à cette échelle n'a aucun sens. Or nécessairement pour faire une image, il faut de la couleur. Même si je mets du noir et blanc, c'est de la couleur dans mon esprit. De même qu'il faut choisir de la couleur, il faut aussi choisir des formes. Mais à quoi ressemble la forme d'une particule élémentaire? On n'en sait rien; cette question n'a même pas de sens. Aussi cette image-là doit être regardée avec beaucoup de prudence.
