Avec cet article, PentaxKlub inaugure une (petite) série consacrée à la photo HDR. Il sera ici essentiellement question de théorie et de pratique « manuelle ». La réalisation de HDR par les boîtiers Pentax sera principalement traitée dans la suite de la série.

 

 

Qu’est-ce que le HDR

L’acronyme signifie « High Dynamic Range », ce qui en français normal se traduit par « plage dynamique élevée ». On en parle surtout depuis l’avènement du numérique, mais il serait erroné de croire que cela n’existait pas du temps de l’argentique… ni avant !

 

 

Un peu d’histoire…

En effet, dès 1850, un photographe français du nom de Gustave Le Gray avait présenté des images comportant plusieurs valeurs d’exposition. Et ce n’était pas un hasard : ledit Gustave Le Gray était connu pour sa maîtrise de la lumière et de la composition photographique. Il était aussi peintre. Clin d’œil, au passage, pour faire suite à un autre de nos articles : il est l’auteur de la toute première photo officielle d’un chef de l’état en France, en l’occurrence celle de Louis-Napoléon Bonaparte (en 1848).

Louis Napoléon Bonaparte, par Gustave Le Gray (Domaine public)

 

Par exemple, pour ses photos de marines, Le Gray réalisait ses tirages photographiques en 2 temps, au moyen de 2 négatifs : un pour le ciel, un second pour le paysage. C’est ce que l’on appelait la « technique du ciel rapporté ». Cela lui permettait de donner plus d’intensité à ses images que ne le permettaient les techniques courantes de l’époque. Et aussi de dépasser les limites des supports d’image.

On le voit : c’étaient les prémices de la façon dont on réalise aujourd’hui des images HDR.

Le brick au clair de lune, par Gustave Le Gray (Domaine public)

 

La grande vague de Sète, par Gustave Le Gray (Domaine public)

 

 

Au temps de l’argentique…

Avec des films argentiques, on peut aussi par exemple, scanner les négatifs avec différents niveaux de luminosité puis assembler les fichiers obtenus dans un logiciel tel que ceux qui sont cités plus bas.

On peut aussi, sous l’agrandisseur, masquer certaines zones, traiter plus fortement d’autres, mais cela demande pas mal de travail et de manipulations pour un résultat parfois aléatoire !

 

 

Aujourd’hui…

Au tout début de cet article, nous avons parlé de « plage dynamique ». Mais encore ? Sur une photo donnée, la plage dynamique traduit en fait les différences de tonalités entre les ombres les plus prononcées (jusqu’à l’absence totale de lumière) et les zones où les lumières sont les plus fortes. Lorsqu’un capteur est réputé avoir une bonne dynamique, cela traduit en fait sa capacité à restituer aussi fidèlement que possible toute la palette des couleurs et des luminosités. Mais de là à atteindre les possibilités de l’œil humain, il y a encore un grand pas à franchir !

 

 

Le HDR en photo numérique

Les négatifs ont disparu (ou quasiment !), les bits et les pixels sont arrivés. Ces derniers ne font finalement que remplacer les halogénures d’argent des pellicules. Bon, nous simplifions, bien sûr. Mais c’est pour situer les choses : les cristaux sur les pellicules avaient aussi une taille et une forme différente, comme les pixels sur les capteurs, qui se traduisent en bits sur les fichiers numériques. On appelle cela « le progrès ». C’est en tout cas l’évolution de la technique.

 

 

L’image numérique

Une image classique est codée sur 8 bits, soit 256 valeurs (codifiées de 0 à 255) sur chacune des couleurs dites « primaires » : Rouge, Vert, Bleu (RVB ou, en anglais RGB pour Red, Green, Blue). Or, en réalité, les écarts entre les valeurs les plus lumineuses et les plus sombres sont souvent supérieurs à 255. Le but des images HDR est de stocker plus d’informations que dans les images classiques. Pour cela, il existe plusieurs techniques consistant à utiliser, par exemple, 32 bits et même jusqu’à 96 bits par pixel. C’est ce que proposent des formats comme le RGBE de Radiance ou le LogLuv de SGI. À noter que ces deux formats sont des implémentations des travaux de Greg Ward Larson.

Chateau de Chantilly - HDR & Tone Mapping via HDR Efex

Chateau de Chantilly – HDR & Tone Mapping via HDR Efex (© fyve)

 

Nous ne détaillerons pas ces techniques, qui sont avant tout informatiques, même si elles trouvent là une application photographique des plus intéressantes. Nos lecteurs trouveront davantage d’informations sur des sites dédiés, par exemple sur le site de Radiance.

Précisons, toutefois, que le format LogLuv TIFF permet non seulement de stocker des données d’images HDR, mais aussi de le faire en « économisant » autant d’espace que possible (voir cet article de Wikipedia, en anglais)

HDR et « tone mapping »

Si l’on s’en tenait au résultat brut, on ne pourrait pas l’afficher sur un écran d’ordinateur. Et l’imprimer non plus ! En effet, un fichier en 32bits par canal représenterait plus de 4 milliards de nuances. C’est pourquoi, en fin de compte, cette image est, d’une certaine manière, « compressée » de façon à « tenir » dans un fichier en 16 bits : c’est le « tone mapping ». Les APN dotés d’une ou plusieurs fonctions HDR effectuent automatiquement ce travail et enregistrent le résultat dans un fichier RAW (ou au format choisi dans les paramètres de l’appareil).

 

 

Les pionniers du HDR numérique

Fuji était, en 2006, le seul constructeur à avoir fabriqué des appareils aptes à produire des images HDR. Ses APN « FinePix S3 Pro » (reflex) et FinePix F700 (compact), grâce à des photodiodes particulières, étaient les seuls sur ce marché, bientôt rejoints par d’autres (Sony notamment).

S’il s’agit là des seuls appareils capables de produire, DIRECTEMENT, des images HDR, il va de soi qu’on pouvait aussi produire des images HDR avec des APN plus traditionnels. Simplement, cela exigeait de prendre plusieurs photos « normales » (c’est-à-dire à plage dynamique normale, parfois dite « LDR » – Low dynamic Range), puis à les assembler (fusionner) grâce à des procédés logiciels. De toute manière, même les appareils dotés de fonctionnalités HDR DOIVENT produire plusieurs images avant de les fusionner en une seule, d’un volume bien plus important, cela va de soi !

 

 

Comment procéder sans appareil « dédié » ?

Cela n’aurait aucun intérêt si l’on prenait ces photos avec les mêmes paramètres d’exposition : on obtiendrait toujours la même dynamique dans les mêmes plages. Il faut au contraire réaliser ces prises avec des valeurs d’exposition différentes. Cela permet de renforcer les détails tant dans les zones sombres que dans les zones claires.

Paris sous Seine - HDR & Tone Mapping via HDR Efex

Paris sous Seine – HDR & Tone Mapping via HDR Efex (© fyve)

 

Le fameux « triangle » de l’exposition retrouve ici tout son sens : vitesse d’obturation, ouverture du diaphragme et sensibilité ISO sont et demeurent les paramètres sur lesquels jouer pour parvenir au résultat souhaité. Mais comment ?

 

 

Jouer sur les paramètres

Nous avons déjà évoqué de nombreuses fois comment les utiliser « intelligemment ». Par exemple, on sait que si l’on augmente la sensibilité, on risque d’atteindre des niveaux de « bruit numérique » qu’il sera difficile de corriger. Mieux vaut donc se montrer raisonnable avec ce paramètre. Ce qui ne signifie pas qu’il ne faut pas y toucher. Simplement, la prudence et la modération doivent s’imposer. Des essais préalables permettront de se forger une opinion.

D’un autre côté, modifier les valeurs d’ouverture de diaphragme entraînera obligatoirement une modification de la profondeur de champ, et ça, ce n’est pas souhaitable du tout !

Reste donc la vitesse d’obturation (ou temps d’exposition). Jouer sur ce paramètre reste probablement la meilleure solution, à une condition essentielle : l’appareil doit être posé sur un support très stable, afin d’éviter tout flou de bougé, bien sûr, mais surtout pour conserver un cadrage strictement identique.

Pont à Amboise - HDR & Tone Mapping via Lr

Pont à Amboise – HDR & Tone Mapping via Lr (© fyve)

 

Dans un cas comme dans l’autre, il ne faut pas, bien évidemment, rester dans l’un des modes automatiques. En effet, pour assurer une exposition correcte, l’APN ajusterait les paramètres sur lesquels le photographe n’aura pas agi. Ce qui ne permettrait pas d’arriver au résultat souhaité (plusieurs images avec des expositions différentes). Il est donc essentiel de passer en mode manuel.

 

 

La prise de vue avec intention HDR

Le matériel accessoire

Pour atteindre le but, c’est-à-dire une image avec une grande dynamique, il FAUT prendre plusieurs images, exposées de façon différente. L’assemblage viendra plus tard. Évidemment, il doit s’agir de la même scène. Évidemment encore, le cadrage doit être le même. Il est donc conseillé d’utiliser un trépied, ou, à défaut, un support stable. Nous insistons, mais c’est primordial.

L’utilisation d’une télécommande ou (pour les APN dotés du Wifi) d’un smartphone et du logiciel ImageSync vous facilitera la tâche. En revanche, avec le retardateur, vous risquez de faire bouger votre APN entre 2 vues, et il ne faut surtout pas !

 

Les paramètres d’exposition

Il faut aussi veiller à ce que la luminosité extérieure ne change pas brusquement lors de la prise de vue. Autrement dit, il n’est pas conseillé de faire du HDR lorsque de fréquents passages nuageux viennent changer la luminosité de la scène.

Ensuite, il faut décider de la différence d’exposition entre les prises de vue. Cela dépend un peu du nombre d’images que vous allez réaliser en bracketing, mais nous déconseillons des écarts trop importants. Mieux vaut prendre 5 images avec un écart de 0,7 IL entre les images que 3 images avec un écart de 2 IL, c’est-à-dire :

  • première image : exposition normale
  • deuxième image : -0,7 IL
  • troisième image : -1,5 IL
  • quatrième image : +0,7 IL
  • cinquième image : + 1,5 IL

Cela vous garantit pratiquement que l’effet HDR n’apparaîtra pas trop artificiel. Toutefois, rien ne vous interdit de faire des essais jusqu’à trouver le type de HDR qui vous convient.

 

La balance des blancs

Il faut, bien sûr, qu’elle soit adaptée à la lumière de la scène.

 

La sensibilité

Pour minimiser le bruit, optez pour la sensibilité la plus basse de votre APN (généralement 100 ISO, parfois moins), sauf si c’est le paramètre sur lequel vous comptez agir (voir plus haut).

Le déclenchement

Pour affiner les réglages, faites une prise de vue d’essai en mode automatique à l’ouverture désirée et examinez le résultat (l’histogramme est alors utile). Ajustez ensuite les paramètres.

Mais ne laissez pas votre appareil décider seul du bracketing en mode automatique. Vous risqueriez fort qu’entre deux prises il modifie la vitesse et l’ouverture. Résultat, la profondeur de champ variera aussi. Or ce n’est pas souhaitable.

Quitte à nous répéter, il vaut donc mieux passer en mode manuel. En premier lieu, fixez l’ouverture constante souhaitée (si c’est un paysage, prévoyez un nombre « f » élevé, par exemple f/11 ou f/16). Les prises de vue se feront alors en faisant uniquement varier soit la vitesse soit la sensibilité. Et chaque vue aura alors une exposition différente des autres.

HDR en manuel par modification de la sensibilité
(5 images à 100, 250, 400, 640 et 1000 ISO) (© Micaz)

 

L’image ci-dessus a été réalisée avec un Pentax K-1 monté d’un D FA 24-70mm à 70mm. L’ouverture a été fixée à f:9 et la vitesse d’obturation à 1/500s. Bien entendu, l’ensemble était monté sur un trépied. Le déclenchement a été réalisé en mode Wifi avec le logiciel Image Sync, ce qui a permis de modifier la sensibilité sans toucher physiquement à l’ensemble. L’assemblage des images a été effectué avec HDR Efex Pro 2. Le temps était malheureusement très nuageux.

 

 

Les logiciels pour le HDR

Ils sont là pour faire le travail d’assemblage, à la manière des logiciels de panorama ou de focus-stacking. Généralement ils acceptent de travailler tant avec des fichiers RAW (c’est toujours préférable, mais un peu plus long) qu’avec des fichiers JPEG (plus rapide).

Ces logiciels sont nombreux, très nombreux, même. Pas forcément égaux, mais cela dépend grandement des besoins et des désirs des utilisateurs. Citons, parmi les plus connus :

Dans les gratuits :

 

Dans les payants :

 

Si vous ne trouvez pas celui qui vous convient dans cette liste, c’est à désespérer !

Les payants offrent généralement des fonctionnalités plus larges, et aussi un support logiciel. Ils s’adressent principalement à ceux qui pratiquent souvent le HDR ou qui en ont besoin dans le cadre d’une activité professionnelle. Pour les autres, les gratuits suffisent la plupart du temps. Leur utilisation est intuitive et ne présente pas de difficulté particulière. Sinon, le Web regorge de tutoriels généralement bien faits.

Sur cette page, vous trouverez un tutoriel sur le HDR et le tone-mapping.

 

Nota : la photo de titre est une image HDR « boîtier » (HDR Adv) non traitée (seulement recadrée et redimensionné)