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HDR

Petite approche

DEFINITIONS ET DONNEES DU PROBLEME
- HDR = Hight Dynamic Range = Plage Dynamique Etendue
On entend par »plage dynamique » la quantification de l’éclairage d’une scène entre une densité maxima (Dmax) et minima (Dmin)
NB : Les unités scientifiques employées pour mesurer une plage dynamique –à progression logarythmique- ne sont guère couramment maîtrisées. Il sera, ici, question « d’indice », pour donner un ordre degrandeur sans plus de prrécision
- La plage dynamique « planétaire/cosmique » est très étendue et l’œil humain n’en capte qu’une faible partie. Mais les capacités d’enregistrement d’un APN sont encore beaucoup plus réduites, sans parler des capacités de restitution d’un écran, ou, pire, d’une imprimante.
- Schéma ‘très approximatif) du problème
L’unité adoptée en Indice est le « stop photographique »)

- Scènes
En fait, une scène réelle, regardée et photographiée, est loin de présenter ces contrastes extrêmes.
Globalement, la plupart des scènes ne présentent que des contrastes, et une répartition des niveaux de gris (Cf l’Histogramme) qui ne dépassent pas les capacités de capture/enregistrement des APN.
Cependant, quelques scènes –notamment les contrejours- offrent des contrastes accentués avec de vastes zones sombres « bouchées » (niveau 0) ou blanches « brulées » (niveau 255) où les détails sont perdus, alors que l’œil les perçoit
En outre, de très nombreuses scènes, dont le contraste global ne pose pas de problème d’enregistrement à un APN, montrent, tout de même, des contrastes locaux/de détail excessifs (segmentation des scènes, souvent due à des sources d’éclairage multiples)
- Le HDR se présente alors comme une technique de photo numérique permettant d’enregistrer une plage dynamique plus large que la normale et donc de « révéler » les détails dans les zones bouchées et brûlées.

TECHNIQUE DE HDR
Le HDR n’est pas une technique facile ; mais, longtemps réservée aux professionnels, elle tend à se démocratiser avec les perfectionnements des APN et des logiciels de traitement.
Elle associe 4 phases
- La prise de vue
Elle repose sur la prise d’une séquence d’images à exposition variable (3, au moins : normale, surexposée, sous-exposée).
Pour l’amateur, le plus simple est d’utiliser la fonction Bracketting de l’APN, si elle existe (mais ne convient pas à tous les types de scènes).
Mais, automatique ou non, la prise de vues multiples implique une stabilité complète de l’APN (utiliser un pied) et de la scène (éviter les mouvements)
- La Fusion HDR
Opération automatique qui peut être réalisée par APN lui-même ou par un logiciel de traitement (Ici Photoshop)
Opération, sans option, de synthèse des données numériques des fichiers de prise de vues multiples qui produit un fichier HDR (lourd) à très grande profondeur de pixel. (Nombre de bits par pixel)
- Le tonemapping HDR
La profondeur de pixel doit être réduite et le fichier HDR traduit en fichier image numérique classique, en TIFF ou en JPEG
Cette opération offre, suivant les logiciels d’image utilisés, des possibilités d’options.
De plus, à la différence d’un traitement classique des contrastes (Par exemple par réglage des Niveaux), qui procède par écrêtage (élimination avec perte de données), le tonemapping procède par compression et tient compte des contrastes locaux dans des scènes très segmentées.- Le post-traitement
- La reprise, dans un logiciel de traitement d’images, des fichiers issus du HDR est inévitable car des défauts subsistent :
*Des défauts techniques dus à la prise de vue (effet « fantôme » dû au « bougé », effet « flare » dû aux lentilles de l’objectif), ou dus au tonemapping (Halos, inversion des tons, bruit).
Le post-traitement peut éliminer, plus ou moins, ces défauts.
*Des défauts esthétiques, car une photo techniquement/scientifiquement parfaite dans son exposition ne convient pas forcément à la sensibilité esthétique de celui qui va la regarder
NB : Noter le problème classique du double regard : on regarde une scène qui nous environne, puis on regarde la photographie, qui en est la représentation en 2D qui nous fait face
De toutes façons, la photographie reste une œuvre d’art dont on attend, avant tout, qu’elle touche la sensibilité et –peut être- qu’elle obéisse à certaines conventions esthétiques.
Dans cette perspective, le HDR produit souvent des fichiers qui manquent de « vigueur ».
Enfin, le HDR (dont on n’a donné, ici, qu’une vue très superficielle et approximative) est une technique récente et forcément évolutive.
Mais elle offre déjà de grandes possibilités auxquelles s’ajoutent les possibilités du « faux » HDR :
Celui réalisé sur un seul fichier traité au préalable et surtout, celui réalisé sur des fichiers issus de scanners (Dont les scanners à diapositives) .

Photo : Colette G. - Le traitement HDR a été complété par un effet sépia