[La HDR sur Mac] Introduction à la HDR

Je me demande comment je n'ai pas pu encore vous parler de photo de manière un peu poussée sur MacStyle, moi qui aime tellement la photo… Réparons cette erreur avec une série de billets sur la HDR, sujet que nombre d'entre vous attendent, ici et ailleurs HDR ? Oui, comme d'habitude dans les technologies, il faut toujours associer une pratique à un acronyme un tant soit peu incompréhensible, histoire de faire sérieux.

L'HDR, pour les universitaires, c'est l'Habilitation à diriger des recherches, mais comme vous pouvez vous en douter, ce n'est pas notre sujet — en tout cas pas pour cette fois Derrière ces trois initiales se cache l'expression High Dynamic Range, en français, Grande gamme dynamique (GDD, mais personne ne parle jamais de GDD, les acronymes français, c'est ringard ^^). La HDR, l'imagerie à grande gamme dynamique, est une technique de prise de vue et de traitement des images permettant de restituer, sur le cliché final, une plus grande gamme de couleurs qu'une simple photographie pourrait contenir. Compris ? Non ? OK, je vous explique…

Nos yeux sont meilleurs que la photo

Nos yeux sont de magnifiques merveilles de technologie qui sont capable de percevoir, merci le cerveau, la différence entre deux couleurs très proches. Une photo, même une photo argentique, sera toujours infidèle à la réalité, car elle ne peut restituer autant de nuances de couleurs que ce que l'homme peut percevoir. Un problème associé est qu'il est parfois très compliqué d'exposer correctement à la fois pour les ombres et les lumières, alors qu'encore une fois, nos yeux sont très bon à ce petit jeu.

Je me souviens encore prendre deux clichés identiques d'une plage de l'Ile d'Oléron, l'un exposé pour le ciel, l'autre pour le sable, et, de retour sous l'agrandisseuse, de combiner les deux négatifs à coup de masques découpés dans le papier sur un même positif. C'était assez moche, mais certains arrivaient à quelque chose d'assez bon.

Aujourd'hui, avec les appareils numériques et un bon coup de Photoshop, c'est quelque chose que l'on se surprend à faire presque naturellement. Néanmoins, ces photos, manquent encore de quelque chose dans la manière dont elles restituent les couleurs : elles ne restituent pas une gamme de couleurs suffisamment importantes entre le noir pur et le blanc pur. D'ailleurs, les capteurs numériques, contrairement à une opinion répandue, restituent plus de couleurs que le film — ils sont juste très mauvais dans les hautes lumières, où ils ont tendance à "saturer" plus vite que le film. Si je voulais me la jouer technique, je vous expliquerai que nos capteurs numériques, sauf celui du Fuji S3 Pro, merveilleux, codent les images sur 256 valeurs par couleur (rouge, vert, bleu), soit 24 bits par pixel, je vous demande de me croire sur parole. Et même si vous n'avez rien compris à cette phrase, vous aurez compris que de toute manière, ce n'est pas suffisant pour restituer l'intégralité de la gamme de couleurs d'une image.

Pour tenter de restituer une gamme de couleur maximale, le plus simple est donc de restituer plus de bits par pixel. Le Fuji S3 Pro, que j'ai déjà cité, utilise un capteur qui en est capable. Mais que faire avec tous les autres appareils du marché, y compris ceux à 7.000€ ? Il suffit de prendre plusieurs images "normales" (LDR, pour Low Dynamic Range), et de les assembler avec un logiciel.

La HDR en 2 mots

La théorie de la prise de vue HDR est assez simple, mais requiert un appareil sur lequel on peut modifier l'exposition, ce qui est le cas de tous les boîtiers "reflex", et de plus en plus de compacts "experts". En fixant l'appareil sur un trépied, c'est mieux, il suffit de prendre une image normalement, ou plutôt moyennement, exposée, une image sous-exposée, et une image sur-exposée — sur certains appareils, il suffit d'enclencher la fonction bracketing pour automatiser le processus. L'image sous-exposée va permettre de récupérer des détails dans les ombres et les couleurs les plus sombres, tandis que l'image sur-exposée permettra de récupérer des détails dans les zones lumineuses et les couleurs claires. Rien n'empêche de s'arrêter à trois images; personnellement, quand le sujet s'y prête (monuments aux détails complexes, images en début de journée ou à la tombée de la nuit), j'aime bien pousser jusqu'à cinq images, à -1ev, -0.5ev, 0ev, +0.5ev, et +1ev (très sous-exposé, sous-exposé, normal, sur-exposé, très sur-exposé pour les novices en photo). Je vous parlerai même d'une très belle photo qui a nécessité 8 clichés (de -2ev à 2ev), pour le fun.

Une fois ces clichés d'une même scène obtenus, il convient de les assembler par ordinateur. Plusieurs logiciels sont capable de le faire, je vous en reparlerai lors de cette série de tutoriels.

Seul problème : l'image obtenue par la fusion des précédentes images… est juste inutile, car nos écrans d'ordinateur, et même les meilleures imprimantes, sont incapables de restituer une telle gamme dynamique (en général, les clichés de sortie HDR sont codés sur 32 bits). Joli paradoxe, je sais, mais c'est là qu'interviennent, encore eux, nos logiciels. En fait, quand vous prenez une image LDR avec votre appareil photo, vous obtenez un rendu "appareil". En créant une image HDR, vous obtenez un rendu "scénique", plus fidèle à la réalité. Il va donc falloir réussir à créer une image qui ait un rendu proche du rendu "scénique", mais qui puisse être affiché sur un écran d'ordinateur — en tout cas tant que nos écrans ne rendront pas 32 bits par pixel.

"Voir" le HDR : le tone-mapping

C'est là qu'intervient l'étape de tone-mapping, qui est un moment de calcul où il va s'agir de compresser la gamme dynamique à quelque chose de plus facile à percevoir, en attribuant à certaines couleurs une autre couleur (par exemple, en attribuant à trois gris très proche une seule et même valeur d'un gris médian — ou en attribuant à trois gris une seule valeur de rouge, si l'on veut changer l'ambiance de l'image). Selon l'algorithme utilisé, et selon les réglages employés, le rendu sera tout à fait différent. Personnellement, je fais des photos HDR pour pouvoir avoir énormément de détails à la fois dans les ombres et les lumières, et obtenir un résultat très réaliste — obtenir sur le papier la même sensation que quand "j'ai vu" l'image. A partir des trois photos ci-dessus, on peut obtenir cette image ci-dessous, très réaliste, et plus riche que l'image exposée "simplement" (avec notamment les détails des nuages dans le reflet) :

Encore une autre photo HDR rendue de manière réaliste, cette fois pour avoir un ciel très dense, des ombres riches, et une lumière agréable. Rien de spectaculaire, mais une image riche en couleurs :

[caption id="attachment_3032" align="aligncenter" width="600" caption="Une photographie HDR"][/caption]

Allez, un petit troisième, pour m'assurer que vous aviez bien compris, avec cette fois une image d'une fontaine à Washington, avec un ciel bien exposé avec des détails dans les nuages, et une fontaine bien exposée, avec des détails dans la texture et dans les ombres :

Pour vous donner une idée, je suis à peu près sûr que le cliché moyen pris par tout touriste devrait donner une fontaine complètement dans le noir, avec un ciel grillé, ou l'exact contraire

L'effet Harry Potter

Mais certains appliqueront des méthodes de tone-mapping différent, généralement plus compressé, et obtiendront un effet surréaliste, avec des franges, comme un halo — ce que j'appelle l' "effet Harry Potter", même si je crois que le mot n'est pas de moi, mais de Matt Klosowski. En fait, ils obtiennent un rendu LDR d'une image HDR, pourquoi pas Un exemple :

…et un autre, pour vous montrer pourquoi ce type d'HDR, c'est le mal :

Cette photo, à mi-chemin, offre un rendu vibrant :

Evidemment, nos logiciels sont capables de faire à la fois la fusion des images et le développement du tone-mapping, ce qui sera tout l'objet des prochains articles de cette série.

Bref, si vous avez saisi les avantages de la HDR (si non, comme ce billet est très incomplet, je vous indiquerai dans un prochain billet quelques références Web et papier sur le sujet), nous allons pouvoir travailler sur des photos que j'ai prises moi-même. Je vais essayer de vous faire un article vous expliquant un peu plus la manière dont on prend une photo HDR, si je mets la main sur un partenaire de photos, puis nous sauterons dans différents logiciels avec lesquels vous pourrez faire de la HDR : Photoshop pour les experts et les pirates, The Gimp pour les libristes, et Hydra pour les paresseux (qui ont bien raison de l'être).

Allez zou, sortez les appareils photos (après tout, c'est les vacances), et allez shooter !

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