mardi 28 juillet 2009

Réhabilitons le HDR.

Le HDR, ce n'est pas ça.



Sérieusement, les ingénieurs se cassent la nénette pour que l'usager puisse avoir de belles images de coucher de soleil ou photographier mamie à contrejour et voilà qu'une horde de photoshoppeurs en herbe fait n'importe quoi.

Je pense qu'il est temps de remettre les pendules à l'heure et d'expliquer ce qu'est le HDR à la base. Donc, HDR = high dynamic range.

Une image est généralement codée en 8 bits par canal*. 8 bits = 28 = 256 niveaux. Donc une image en noir et blanc peut-être représentée à l'aide de 256 niveaux de gris. Est-ce beaucoup? Non. Oh que non que non. Dans une scène réelle - avec du soleil, de l'ombre et mamie à contrejour, le rapport entre le point le plus lumineux - le soleil - et le plus sombre - mais non, pas mamie - est facile de 10'000 contre 1. C'est justement ce que l'on appelle le dynamic range ou gamme dynamique. Alors en clair, cela veut dire qu'il n'est pas possible de représenter simultanément les détails dans l'ombre et les zones claires, qui seront probablement "brûlées".

La bonne nouvelle, c'est que les capteurs des appareils photos numériques sont capables de capter un peu plus que 256 niveaux de "lumière". Typiquement, un format "raw" est en 12 bits par canal, donc un peu plus de 4000 niveaux de gris... on progresse. Mais reste qu'il faut convertir cette image à 4000 niveaux de gris en une image à 256 niveaux, vu que c'est le nombre de niveaux disponibles dans les formats d'images traditionnels... Il faut donc passer de ces 4000+ niveaux à 256 de façon intelligente, en préservant un maximum de détails tout en gardant un aspect naturel, donc en évitant les artifacts qui sont apparement très prisés dans le HDR "artistique" - cf. image. Il se fait donc dans l'appareil photo du tone mapping - transformation des tons - de façon à ce que l'usager puisse afficher sur son écran une image 8 bits potable.

Sinon, il existe un autre moyen de faire du HDR. Il faut pour cela prendre une série de photos avec des temps d'expositions différents. En gros, une sous-exposée qui contiendra les détails dans les zones claires, une correctement exposées qui contiendra l'information des tons moyens et une sur-exposée qui contiendra les détails des zones d'ombres. Ensuite, compenser pour l'exposition et les mélanger de façons à garder respectivement les zones claires, moyennes et sombres et appliquer une transformation des tons pour obtenir une jolie image. Bien sûr, c'est plus facile à écrire qu'à faire... Il faut travailler avec des images linéaires, compenser pour l'exposition, sélectionner correctement les zones dans les differentes images et ensuite appliquer une transformation adéquate... une toute autre histoire.


Finalement, le HDR artistique est sûrement bien plus simple...

Pour ceux que les détails techniques intéressent, c'est ici.

S'il y a des questions sur le comment ou le pourquoi, je veux bien entrer un peu plus dans les détails.

* et il y a trois canaux: rouge, bleu, vert; d'où la dénomination 3 × 8 = 24 bits par pixel.

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