Qtpfsgui : L’imagerie à grande gamme dynamique (ou image HDR)

Bonjour,
Tout bon (ou même mauvais) photographe a un jour été confronté à un dilemme : le sujet comprend une zone très lumineuse et une autre très sombre. Il a alors été alors obligé de faire un compromis entre surexposition et sous-exposition.

Pour compenser cette lacune, on peut générer une image à grande gamme dynamique (ou HDR, de l’anglais High Dynamic Range).

L’imagerie HDR, késaco ?
La couleur des pixels en imagerie numérique classique est codée sur 24 bits. Cette donnée limite a fortiori le contraste maximum observable sur un cliché. Le principe de l’image HDR est donc d’étendre cette gamme. Pour ce faire, la solution est de ‘compiler’ plusieurs photos, prises avec différentes valeurs de l’exposition, de façon à couvrir toute la gamme de luminosité.

 

Comment afficher une image HDR ?

Là est le problème : nos écrans d’ordinateur sont incapables d’afficher une image HDR, puisqu’ils sont eux aussi limités en contraste. Pour visualiser une image HDR, il faut donc un viewer spécifique à qui on demande de n’afficher que telle ou telle gamme de luminosité.

Le tone mapping

C’est un algorithme qui permet de convertir une image HDR en un format plus conventionnel, comprenez « affichable sur un écran ». Si vous avez bien saisi le principe de l’imagerie HDR, alors vous aurez deviné que le tone mapping dégrade l’image dans le sens où on perd des informations par rapport à l’image HDR. Hé oui.

La création de l’image HDR et le tone mapping en un seul logiciel : qtpfsgui

Ce nom pas très sexy désigne en fait une interface graphique (d’où le ‘gui’, pour « Graphical User Interface » réalisé avec le framework Qt) pour le logiciel pfstools. Qtpfsgui est disponible en téléchargement sur SourceForge.

La prise de vue

Pour ça, n’importe quel appareil photo numérique doté d’un mode manuel (autrement dit, tous) permet de prendre les clichés de base. Par contre, il faut que ces photos soient parfaitement alignées. Bon, en fait on verra que qtpfsgui sait les réaligner, mais si vous avez un défaut de parallaxe, c’est foutu ! Donc il est nécessaire d’avoir un pied, ou au moins un support pour poser l’APN.
Bien sûr , il faut penser à modifier l’exposition entre les prises (je conseille de laisser l’ouverture constante et modifier le temps de pause). Aussi, il est déconseillé d’avoir un ISO trop élévé : il génère du grain, et ça fait carrément moche après le tone mapping !

Génération de l’image HDR

Le logiciel est très intuitif d’utilisation : on charge les différents clichés, qtpfsgui lit les données EXIF pour déterminer l’exposition de chacun. Il propose alors de les aligner en utilisant… Hugin. Cet alignement prend quelque temps.

Un fois l’alignement réalisé, le logiciel nous propose de vérifier que tout va bien : en gros si vous avez bien chargé les bonnes photos (…) et que l’alignement est correct.

Si tout va bien, il vous suffit de cliquer sur [suivant] pour afficher le panneau des paramètres pour la création HDR. Il est conseillé de laisser ceux par défaut.

Maintenant, on peut créer le fichier HDR. L’écran de visualisation permet, comme je l’ai dit plus haut, d’afficher un rendu simulé de l’image HDR : Les paramètres ‘mapping’ et ‘histogramme’ donnent respectivement le filtre à appliquer et la gamme de contraste à afficher. Le bouton [« Tone Mapper » le HDR] porte un nom suffisamment explicite pour que vous compreniez son intérêt.

Le Tone Mapping

Là, on arrive dans la partie pénible. Il nous faut en effet choisir un filtre et régler les paramètres propres à celui-ci. Pour ça, je ne crois pas qu’il y ait de méthode particulière, vous devez essayer chaque filtre et observer l’influence de ses paramètres pour déterminer la combinaison optimale. Toutefois, quelques indications peuvent être trouvées ici (en anglais).

Je vous conseille de faire vos essais sur des petites dimensions avant de lancer de gros rendus, rapport au temps de calcul.

Trois exemples

Dans ma grande mansuétude, je vous offre trois exemples, issus de la même image HDR, avec différents opérateurs de Tone Mapping. D’abord les clichés d’origine :

Puis les fichiers tone mappés :

Opérateur : Fattal, Alpha : 0.9, Béta : 0.648, Saturation : 2.58, Red. du bruit : 0.05,    preGamma : 1
Opérateur : Fattal, Alpha : 0.9, Béta : 0.95, Saturation : 2.58, Red. du bruit : 0.001,  preGamma : 1
Opérateur : Mantiuk, Facteur de contraste : 0.8, Facteur de saturation : 0.8, Facteur de Détail : 1, preGamma : 0.333

 

Maintenant, le noir ne vous fera plus jamais peur.
Bonne photographie !

Qtpfsgui  : L’imagerie à grande gamme dynamique (ou image HDR)
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