La photo "HDR"
L'acronyme HDR ou HDRI signifie "High Dynamic Range Image", soit en français: "image à haute dynamique" (cette dynamique concerne les niveaux de lumière). Cette technique permet de compenser une limite des capteurs CCD/CMOS quant à acquérir une photo sur une grande gamme d'intensité lumineuse.
Préambule.
L'oeil humain permet une grande gamme de visualisation de la lumière. C'est-à-dire qu'elle permet de faire la différence entre des lumières de forte intensité et de faible intensité. Les appareils photos numérique réflex permettent de donner une image assez fidèle d'une scène observée. Les photos sont codées en 8 bits sur chaque canal de couleur (Rouge, Vert et Bleu). Or cet échantillonnage de 8 bits ne permet pas de dissocier une intensité lumineuse sur une dynamique importante. Cela signifie, que lorsqu'une scène possède des zones de lumière intense et des zones de lumière très faible, la photo résultante aura des zones cramées (toute blanche) et des zones bouchées (toute noire). Or lorsqu'une photo est un peu sombre et/ou un peu lumineuse, un post-traitement permet de rétablir une image correcte. Seulement dans le cas de zones bouchées et/ou cramées, il n'est pas possible de corriger cela. Car dans ces zones il n'y a pas d'information, car toute blanche ou noire.
Pourtant il arrive assez fréquemment que nous voulions reproduire fidèlement une photo de ce que nos yeux peuvent voir. Il existe des APN ayant des capteurs permettant d'échantillonner la lumière de manière plus fidèle. Mais ces appareils sont rares et la plupart des Reflex Numériques ne possède pas cette spécification. Il existe alors la technique du HDR. Cette technique nécessite de prendre plusieurs photos avec des temps de pose différents. De cette manière sur les photos ayant un temps de pose important, les zones bouchées auront des informations et avec des temps de pose plus courts, les zones cramées auront alors des informations.
Il suffit alors de recombiner ces images et de prendre les informations dans les différentes prises de vue pour reconstituer une photo avec une information dans toutes les zones de la photo. Il n'y a plus de zones bouchées et de zones cramées (si toutefois les prises de vue effectuées ont été bien faites).
Explications en image:
Sur la photo ci-contre, Les conditions de prises de vue sont difficiles du fait d'une forte lumière par la fenêtre et d'une pièce très sombre.
Les zones cramées et bouchées de l'image d'origine sont représentées ci-dessous.
Les zones bouchées sont représentées en bleue. Dans cette zone il n'y a que du noir.
Les zones cramées sont représentées en Rouge. Dans ces zones il n'y a que du blanc.
De manière à pouvoir faire une photo "correcte", dans ces conditions, une série de prises de vue a été faite avec des temps de pose différents. On voit l'ensemble de ces prises de vue sur l'image ci-dessous.
L'ensemble de ces images sont alors combinées dans un logiciel adéquat.
Et le premier résultat donne cette photo.
On peut apercevoir sur cette photo qu'il n'y a plus de zones bouchées et cramées, et qu'il y a beaucoup d'informations dans ces zones. Cette photo est beaucoup plus fidèle à ce que les yeux pouvaient voir.
Technique de prise de vue.
Le principe du HDR est donc d'obtenir des images plus sombres et plus claires d'une image "moyenne". Un Appareil Photo Numérique Reflex permet d'agir sur 3 paramètres.
Ouverture.
Sensibilité (ISO)
Vitesse d'obturation.
Plus on ouvre un objectif plus la photo est lumineuse. Plus on ferme un objectif plus la photo est sombre. Mais le fait d'agir sur l'ouverture de l'objectif agit également sur la Profondeur De Champ. Ce qui signifie qu'agir sur l'ouverture donnera plusieurs photos plus sombres et plus claires mais avec des zones de nettetés différentes. Ce qui est gênant pour la recomposition de la photo résultante.
Si on agit sur la sensibilité ISO, cela augmente le bruit et les images, plus lumineuses (donc avec ISO supérieure), aurons beaucoup plus de bruit.
La meilleure solution est donc d'utiliser la vitesse d'obturation qui permet d'avoir une image similaire, hormis la luminosité de la photo; phénomène précisément recherché. C'est donc le paramètre sur lequel il faut agir.
Il est donc nécessaire d'agir sur le "bracketing" qui permet d'agir sur la compensation à la prise de vue et donc sur la vitesse d'obturation.
Se référer à la documentation de son boitier photo. Sur la photo ci-dessus, on peut voir l'écran de contrôle du Canon EOS 60D. Le bracketing se règle en général sur l'intervalle d'EV entre les photos. Problème: Nombreux sont les appareils numériques actuels qui sont limités à un bracketing de 3 valeurs.
Or il est souvent nécessaire de faire plus que 3 images pour récupérer les zones bouchées et cramées d'une photo. Il est alors possible de faire des photos en Mode Manuel et faire plusieurs photos, d'une même scène, avec des vitesses d'obturation différentes.
Remarques: Regarder l'histogramme de la photo permet de savoir si une photo est sur-exposée ou sous-exposée.
Nécessaire pour cette technique de prise de vue.
Il est conseillé d'utiliser un trépied avoir un boitier stable et ainsi conserver le même cadre pour assurer une bonne fusion des images en post-traitement.
La fonction de Bracketing de son boitier photo.
Pour les boitiers Canon EOS il existe la solution de "Magic Lantern", un firmware additionnel permettant d'étendre (ou de débrider) des possibilités des APN Reflex Canon. Parmi ses possibilités, l'augmentation du nombre de prises de vue en bracketing.
Il faut aller dans le menu "Shoot" de Magic Lantern.
La première fonction "HDR Bracketing" est celle nécessaire pour étendre le bracketing en vue de faire du HDR.
Il est conseillé de laisser les paramètres "ISO shifting" à "OFF". Pour les paramètres "c'est selon" les conditions de prises de vue et de la scène photographiée. Pour ma part, je sélectionne souvent:
Frame = 7
EV increment = 0.5 EV
Sequence = 0 - + -- ++
2-second delay = Auto
Post scripts = OFF
Remarque le nombre de "Frame" peut être à son maximum pour une scène statique. Il est préférable de diminuer cette valeur si des éléments de la scène sont en (faible) mouvement.
Technique de post-traitement.
La technique de HDR nécessite du post-traitement. En effet, une fois les prises de vue acquises il est nécessaire des les "combinées" de façon intelligente.
Il existe de multiples façons de réaliser cette combinaison. Il existe aussi de multiples résultats possibles. Si vous recherchez des images sur Google avec le mot HDR (Lien) vous trouverez beaucoup de résultats où l'image est sur-traitée. Pour ma part, ce que je recherche c'est simplement de retrouver une photo qui permette de retrouver l'image que j'ai vus de mes propres yeux, malgré une limitation technique des CCD. En d'autre termes, je recherche, dans la mesure du possible, une photo la plus réaliste possible.
Ci-dessous dans la section "Exemples d'image (Origine <> HDR)" vous pouvez apercevoir des images HDR. Dans la plupart des cas, j'ai essayé de faire ressortir de l'information dans les zones bouchées ou cramées sans sur-traiter.
Il existe plusieurs façons de faire. Cela dépend notamment :
du logiciel utilisé (on reparle plus bas).
de l'utilisation de la photo traitée (impression 10x15, impression poster, publication sur Internet...)
Concernant les logiciels, il est possible de réaliser cela avec des logiciels du type PhotoShop, Gimp...
Pour ma part, j'ai trouvé un logiciel qui permet de faire "facilement" (rapidement) des combinaisons HDR de prises de vue et donnant un résultat très réaliste. Ce logiciel se nomme SNS-HDR (Lien). Avec ce logiciel, c'est très simple. Vous lui indiquez la séquence de prise de vue et hop, il mouline. Il vous donne le résultat "standard". Il est alors possible de jouer sur des paramètres de modification de l'image, comme contraste, luminosité.... ou bien l'enregistrer et repasser dans votre logiciel de traitement d'images préférées.
Remarque. Un traitement HDR pour une image publiée sur internet est très facile (notamment avec SNS HDR). Mais une photo que l'on souhaite reproduire en un poster est alors plus difficile à réaliser. Notamment si vous avez un peu bougé lors de la prise de vue (trépied peu stable, beaucoup de vent, à main levée...). Les bougées sont alors difficile à reprendre. Il est donc très important d'avoir une scène FIXE pendant la prise de vue.
Concernant les logiciels il en existe plusieurs ayant une fonction "HDR", en voici une liste non exhaustive: DPP - Darkroom 2 - SNS HDR pro - Photomatix - Oloneo - Fusion HDR CS5 + LR4 Un lien pour un comparatif de ces logiciels: http://www.eos-numerique.com/forums/f136/comparatif-de-6-logiciels-hdr-237429/
Exemples d'image (HDR <> Origine).
Comparaison "Ton Clair - Ton Foncé" / "HDR.
Il existe une autre technique à partir d'une image qui permet de travailler sur "les Tons Clairs et les Tons Foncés". L'avantage de cette technique permet de travailler sur une seule photo. L'inconvénient de cette photo c'est que lorsque l'on rehausse les niveaux faibles de l'image, beaucoup de bruit peut apparaître.
Alors qu'en HDR.
L'avantage est que l'on travaille avec plusieurs images où les braketing permettent d'obtenir des zones de la photo prise dans de bonnes conditions dans chaque zone de sur-intensité et sous-intensité permettant ainsi de ne pas avoir de bruit ou d'artefact de traitement.
Un article très intéressant et plus poussé que ma comparaison qui ne fait que survoler ce sujet: http://www.obturations.com/2009/10/tech-hdr-vs-outil-tons-clairsfonces/
