Autour de l'image

Un autre éclairage sur le HDR… (Partie 1)

H D R… La dernière version de Lightroom (la 6 ou la CC) est sortie depuis une grosse semaine et voilà que c’est l’effervescence. Bien sûr, cette technique dont le nom correspond à l’acronyme anglais High Dynamic Range n’est pas apparue avec la dernière version du logiciel. Mais si on en parle autant, c’est tout simplement car la ladite version de Lightroom incorpore enfin cette fonctionnalité qu’elle permet à la fois d’implémenter de façon très simple, pour un rendu plutôt subtil et réaliste. En plus, elle fournit en sortie un fichier .raw (ou plutôt .dng) à plage dynamique étendue, à partir duquel vous aurez toute latitude pour continuer à éditer le résultat (plutôt qu’en vous basant sur un .tiff ou un .jpeg). Ce qui est drôle dans l’histoire, c’est que j’avais commencé à planifier un petit cycle d’articles sur la photo HDR alors que je ne savais même pas: 1) que le nouveau Lightroom allait gérer le HDR et 2) que j’allais craquer et investir dans Lightroom dès sa sortie… Loin de moi l’idée de faire un tutoriel digne de ce nom là dessus aujourd’hui. D’abord, parce que ce sujet a déjà été traité via des tutoriels vidéos plus digestes qu’une tartine bloggesque sur Internet et puis parce que je confesse que je n’avais jamais vraiment expérimenté cette technique jusqu’à mes dernières vacances. Je ne suis donc pas spécialiste de la question pour diverses raisons que je développerai ci-après ou la semaine prochaine. Aujourd’hui, j’envisageais plutôt d’aller jusqu’à timidement « rechausser les crampons » de l’enseignant en biologie que j’ai été (et que je redeviendrai peut-être…) pour essayer de m’interroger sur les dessous biologico-techniques du machin. La semaine prochaine, je me livrerai à un petit comparatif illustré de différentes méthodes pour réaliser des images HDR.

Un exemple, au rendu volontairement un peu excessif pour bien illustrer le HDR (Photo mdbeckwith)

Un exemple au rendu volontairement un peu excessif pour bien illustrer le HDR. Aucune ombre portée, tout est si “parfaitement » exposé qu’on croirait presque avoir affaire à un dessin. (Photo mdbeckwith)

Il n’y a pas de mauvais appareils photos, il n’y a que de mauvais photographes…

Mon œil… Car c’est bien de lui qu’il s’agit. On a tous déjà rencontré ce genre de situations où on aimerait par exemple restituer l’ambiance confortable de notre salon chaleureusement éclairé par un bon feu de cheminée alors que dehors, la neige tombe à gros flocons. Si vous êtes originaire d’une région où il n’y a pas de cheminée et/ou, où la neige ne tombe jamais, ce n’est pas grave car ça fonctionne aussi sans cheminée et sans neige, mais c’était juste moins poétique. Le problème réel, c’est que si je tente de photographier à la fois ce qui se passe à l’intérieur et à l’extérieur, je risque systématiquement de me retrouver avec un intérieur sous-exposé (très sombre) et un extérieur surexposé (fortement éclairé). Je peux bien tenter de trafiquer mon mode de mesure ou appliquer de la compensation d’exposition, j’arriverai probablement tour à tour à exposer correctement l’intérieur où l’extérieur, mais jamais je n’obtiendrai un rendu convenable ou du moins, qui soit conforme à ma vision. Pourquoi? Le photographe répondra que c’est un problème d’étendue de plage dynamique du capteur. OK! Mais qu’est-ce que cela veut-il pouvoir bien dire? Une réponse pragmatique consisterait en fait à avouer que c’est parce que tous les appareils photos sont nuls, en tout cas (et sur ce point bien précis) comparés à nos petites mirettes.

Pour ne pas cramer le ciel, l’appareil a délivré une image sous-exposée et peu contrastée alors que ce que voyait notre oeil ressemblait plus à ce qu’il y a sur la droite. Et encore les écarts de luminosité n’étaient pas énormes ce jour là… (Photo Joris Bertrand)

Afin de ne pas cramer le ciel, l’appareil a délivré une image sous-exposée et peu contrastée alors que ce que voyait notre oeil ressemblait davantage à ce qu’il y a sur la droite. Et encore, les écarts de luminosité n’étaient pas très prononcés ce jour là… (Photo Joris Bertrand)

Oeil vs. capteur numérique

A l’heure où j’écris ces lignes, le modèle de capteur numérique le plus performant (en terme de plage dynamique) est (d’après DXOmark), celui équipant le Nikon D810 (un boîtier réflex à quelques 3000 €) et possédant une étendue de 13,8 valeurs d’exposition (ou E.V. pour Exposure Value). Il faut également préciser qu’entre deux évolutions de modèles d’appareil photo d’une gamme similaire, l’amélioration de l’étendue de la plage dynamique ne se compte de toute façon bien souvent qu’en dixième de valeurs d’exposition et que même les capteurs figurant au bas du classement de la base de donnée de DXOmark ont une étendue de plage dynamique déjà de l’ordre de 10 EVs. Concrètement, cette valeur signifie qu’entre la partie du spectre lumineux visible où les ombres seront complètement bouchées (pixels noirs) et celle où les lumières seront complètement cramées (pixels blancs), un capteur numérique d’appareil photo enregistrera au mieux 13,8 EV (ou IL pour Indice de Lumination, ou Stop…). Entre chaque unité de cette échelle, la quantité lumineuse reçue par le capteur est multipliée par deux, de sorte que sur une plage dynamique de 13,8 EV, un capteur est censé enregistrer des écarts de luminosité d’un ordre de grandeur de 16 000 (entre les ombres et les hautes lumières). Tout ce qui sera de part et d’autre de cette plage dynamique apparaîtra noir (du côté des ombres) ou blancs (du côté des hautes lumières) ce qui signifie que le capteur n’enregistrera aucune information colorimétrique sur ces zones. Or, les écarts de luminosité présents dans des conditions de prise du vue telles qu’un ciel légèrement voilé (voir exemple ci-dessus) et a fortiori une journée ensoleillée sont typiquement supérieurs ou égaux à ces fameux 13 ou 14 IL, d’autant plus que vous compliquerez le tout en ajoutant des contrastes intérieur/extérieur, de la neige, ou une mer aux reflets d’argents réfléchissant les rayons de l’astre solaire… Bref, il est donc techniquement impossible d’exposer correctement (c’est à dire sans aucune concession par rapport à ce que verrait notre œil), ce genre de scène sans artifices. C’est pour ça que le travail du photographe consiste bien souvent à trouver le moins pire des compromis quant à l’exposition de ce genre de scène.

Ce n’est pas l’oeil de Sauron, même si celui là me surveille en permanence. En plus ils sont deux. (Photo Joris Bertrand)

Ce n’est pas l’oeil de Sauron, même si celui là me surveille. En plus ils sont deux… (Photo Joris Bertrand)

Et notre œil dans tout ça? C’est vrai qu’il est bizarre et que la comparaison n’est pas aisée avec un capteur numérique. Un capteur numérique s’affiche comme une matrice composée de millions de photosites semblables régulièrement agencés là où l’œil consiste plutôt en un entremêlement non-homogène de cellules sensibles pouvant être rangées en deux catégories. Les cônes permettent de discriminer les couleurs et sont subdivisés en trois types de sorte que chaque type de cônes est sensible à des radiations lumineuses différentes correspondant au rouge, au vert et au bleu. Les bâtonnets, ne permettent pas de distinguer les couleurs mais sont bien plus sensibles à la lumière ce qui nous confère une vision même en faibles conditions de luminosité. De même qu’un appareil photo peut voir être ajustée la sensibilité de son capteur en fonction de la luminosité ambiante (via la modification des valeurs d’ISO), l’œil s’accommode à sa manière aux écarts de luminosité en faisant varier en temps réel le diamètre et la sensibilité de la pupille. Dit comme ça, ça paraît un peu artisanal, mais c’est pourtant bougrement efficace. Et puis l’œil travaille en binôme avec le cerveau, qui permet entre autres de mémoriser plusieurs expositions d’une même scène pour en recréer une image composite (en fait, c’est lui qui a en quelque sorte inventé le procédé de HDR). Au final, la plage dynamique équivalente de notre système de vision serait tout de même de 23 à 26 EV (selon les sources)… On a donc la réponse à notre question en pouvant supputer au passage que ce n’est probablement pas demain que la passation de pouvoir aura lieu…

HDR, mise en pratique…

Différents filtres gradués gris neutre de marque Lee et le dispositif permettant de les placer sur l’objectif.

Différents filtres gradués gris neutre de marque Lee et le dispositif permettant de les placer sur l’objectif.

Alors quels sont donc les moyens pour tenter de rattraper tout ça sur nos photos? Dans l’ordre chronologique, il est tout d’abord possible d’agir dès la prise de vue en utilisant des filtres bien particuliers tels que les filtres gradués gris neutres. Ces filtres qui se montent en avant de la lentille frontale de l’objectif permettent  d’atténuer plus ou moins fortement et de manière plus ou moins graduelle  la luminosité sur une partie de la scène cadrée. Par exemple, lorsqu’on photographie la mer un jour où les écarts de luminosité sont marqués, on peut disposer ce genre de filtre en faisant coïncider la transition clair/obscur avec la ligne d’horizon pour sous-exposer le ciel et ainsi obtenir une exposition plus homogène. Certains appareils photos sont aussi pourvus d’un mode HDR qui dès la prise de vue, prend trois images (une « correctement » exposée, une sous-exposée et une surexposée) et s’occupe lui même de vous préparer une image composite à plage dynamique étendue. J’ai ce mode là sur l’EOS 70D. Je l’ai essayé et il fonctionne plutôt bien. Lorsqu’on presse le déclencheur, l’appareil prend trois photos, les assemble et vous renvoie le résultat à l’écran au bout de quelques secondes. On peut paramétrer l’ajustement de la plage dynamique (Auto, ±1 IL, ±2 IL ou ±3 IL) pour un effet plus ou moins marqué. On peut aussi choisir de laisser le mode activé en permanence ou juste pour une seule série. Il y a aussi une fonction d’alignement automatique des images qui peut s’avérer pratique quand on n’a d’autre choix que de shooter à main levée. Le seul petit bémol c’est que ce mode n’est opérationnel que lorsqu’on shoote en .jpeg. En plus il ne permet pas dans l’absolu de s’affranchir d’un petit travail en post-production. Si vous regardez l’exemple que je vous fournis ci-dessous, vous pourrez constater qu’une mouette a fait son chemin dans le cadre pendant que le boîtier faisait son boulot. Il en résulte un fantôme de mouette (ou phénomène de ghostting) qu’il faudrait tamponner pour avoir quelque chose de convenable… A samedi prochain pour ceux que ça intéresse, et à samedi d’après pour les autres… Je l’espère.

Un exemple d’image HDR réalisée avec la fonction dédiée de l’EOS 70D. Le rendu est correct mais on note quelques petites imperfections comme ce “ghost” de mouette, juste en avant de la mouette bien nette (Photo Joris Bertrand)

Un exemple d’image HDR réalisée avec la fonction dédiée de l’EOS 70D. Le rendu est correct mais on note quelques petites imperfections comme ce “ghost” de mouette, juste en avant de la mouette bien nette (Photo Joris Bertrand)

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2 réflexions sur “Un autre éclairage sur le HDR… (Partie 1)

  1. Pingback: DXOmark.com… Son capteur… | La Nature Des Images

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