Diaporama HDR

Photo HDR principe et réalisation

HDR : High Dynamic Range, ou Imagerie à grande gamme dynamique en français.

L'imagerie à grande gamme dynamique regroupe un ensemble de techniques numériques permettant d'obtenir une grande plage dynamique dans une image. Son intérêt est de pouvoir représenter ou de mémoriser de nombreux niveaux d'intensité lumineuse. Cette technique s'effectue en permettant d'attribuer plus de valeurs à un même pixel. D'abord développée pour les images générées par ordinateur, la technique s'est ensuite adaptée à la photographie numérique.

Principe de la photographie HDR

Lorsque vous prenez la photo d'un objet ou d’une personne devant un ciel lumineux, vous êtes alors presque toujours confronté à un problème récurent en photographie ; la sur/sous exposition.
Soit votre objet est bien éclairé mais votre ciel est « brulé » (blanc), soit votre ciel est bien visible mais le premier plan est bouché (sombre).
Même si les capteurs récents font des merveilles en termes de dynamique par rapport aux capteurs des générations précédentesils sont (pour l’instant) incapables d'enregistrer toutes les informations d'une scène si celle-ci est très contrastée. Impossible donc de capturer à la fois les détails dans les très hautes et les très basses lumières.
 Exemple de sous exposition: l'arrière plan est très sombre.


Exemple de sur exposition: le premier plan est brûlé.

Tout l’intérêt du HDR est de fournir un moyen technique pour récupérer l’information ainsi perdue et la réintégrer, via un traitement logiciel spécialisé.

Le principe d’une photographie HDR consiste donc à combiner plusieurs clichés avec des temps d’expositions différents pour obtenir une image dont la plage dynamique est plus importante que celle de chacune des  photos originales. Cette technique permet d’obtenir des images plus détaillées, sans zones sur ou sous exposées. Elle est généralement utilisée pour arriver à des résultats artistiques mais aussi pour essayer de reproduire fidèlement les dynamiques des couleurs que l'ont voit à l'œil nu.

Comment réaliser une photographie HDR

Les prises de vues

Le bracketing

Prendre plusieurs photos de la même scène selon des temps d’expositions différents s’appelle le braketing d’exposition ou prise de vue en fourchette.
La série de photographie est générée par un seul déclenchement et l’exposition varie automatiquement pour chaque prise de vue. 
Tous les reflexes numériques ainsi que la plupart des bridges récents possèdent cette fonction.
Une petite étude de la notice d’utilisation de votre appareil est indispensable pour activer le bracketing et régler les quelques paramètres qui s’y rattachent  (nombre de photos, écart d’exposition…)
Le nombre de photos nécessaire à la réalisation d’un HDR est d’au minimum 3 mais il est possible de travailler avec 5 ou même plus.
 L’ensemble des clichés doit couvrir toute la plage de dynamique de la scène. Le plus simple est de prendre une photo sous-exposée, une photo avec une exposition moyenne, et une photo surexposée.
 Exposition normale
  sous exposition
Surexposition

Pour optimiser le bracketing, il est essentiel de régler votre appareil en priorité ouverture (profondeur de champs) généralement noté « Av » ou plus rarement à la sensibilité (ISO) généralement  noté « Sv ». En procédant ainsi, votre boitier jouera automatiquement sur la vitesse d’obturation pour sous ou surexposer la photo.

Pour réaliser ces prises de vue en rafale, l'usage d'un trépied s'avère quasi indispensable. Si la lumière est suffisante (vitesse d’obturation élevée), on peut parfois s’en passer mais au risque de bouger entre les différentes photos et d’obtenir un résultat flou après alignement par le logiciel HDR !
Le bracketing, et parallèlement la technique du HDR, n’est pas applicable dans les cas ou la scène comporte des éléments en action. Certains mouvements comme celui des vagues, des nuages ou de la végétation soumis aux effets du vent, peuvent par contre être pris en charge par les logiciels de création HDR. Ceux-ci possèdent en effet des algorithmes complexes qui permettent d’aligner les images quand les différences sont minimes.

Le format de prise de vue.

Pour optimiser ses photos bracketées, il convient de les enregistrer en format RAW.
Ce terme provient de l'anglais  « raw » qui signifie « brut ». Les fichiers contiennent toutes les données enregistrées par le capteur et sont souvent assimilés à un négatif. Ces données sont inutilisables directement.
Pour la plupart des appareils photographiques, le fichier est immédiatement « développé » en un format affichable sur l'écran de l'ordinateur ou imprimable au prix d'une perte d'information. (La plupart du temps c’est le format JPG qui est configuré d’origine sur le boitier). Certains appareils proposent de conserver ce format natif qui contient plus d'information et donne au photographe plus de liberté dans le post traitement.

Attention cependant car les fichiers RAW des fabriquants d'appareils photo sont des fichiers compressés organisés dans un format généralement spécifique à chaque constructeur. Chaque type de RAW nécessite un logiciel spécifique pour être visionné et édité.
Dans mon cas, l’extension RAW de PENTAX est .pef
Les principales autre extensions sont :

.dng pour Adobe
.crw pour Canon
.nef pour Nikon
.arw pour Sony
.orf pour Olympus
.raf pour Fuji


Dernière chose,  le RAW demande un espace de stockage plus important d’où l’obligation d’utiliser une carte mémoire de haute capacité.

La création du HDR

Après avoir réalisé vos clichés bracketées, vient le traitement HDR (à la maison).
Il existe plusieurs logiciel de traitement HDR, le plus utilisé est PHOTOMATIX (en parti gratuit), les dernières versions de PHOTOSHOP possèdent également un outil HDR.

Ces logiciels fonctionnent sur le même principe. Ils vous demandent de sélectionner et d’importer les photos bracketées et effectuent automatiquement le traitement HDR. Ils gèrent également d’autres phases comme l’alignement des clichés, la réduction du bruit et/ou des aberrations chromatiques…

Le résultat affiché en premier lieu est très souvent illisible ou très fade. Cela vient du fait que l’image est codée en HDR avec un nombre de bits par pixel très importants. Nos écrans sont incapables d’afficher ce type d’image correctement.
A ce stade, nous n’avons donc effectué que la moitié du traitement. Il faut maintenant ramener l'image, avec son énorme dynamique, en une image 8 bits, seule affichable sur nos écrans. Pour cela on utilise  une technique nommée : le tone mapping.

Le traitement tone mapping

Cette phase utilise bien sûr le même logiciel et convertie donc l’image HDR, en image visualisable. L’opération consiste à abaisser le codage des pixels. Le Tone Mapping n’est pas une étape complètement automatique, et s’effectue en plusieurs cycles de création/visualisation. L’utilisateur fera varier les paramètres du logiciel utilisé, jusqu’à ce qu’il obtienne l’image souhaitée.
L’aspect non naturel des images HDR dépend en très grande partie de cette étape, il faudra donc apprendre à maîtriser cette transformation pour produire une image intéressante.

Le post traitement HDR

En post traitement, la photo HDR se travaille de la même façon qu’une photo classique. A l’aide de Photoshop par exemple, on peut modifier les niveaux, le contraste, la luminosité, la saturation des couleurs ou encore  procéder au recadrage,  appliquer des filtres ou élaborer un cadre pour améliorer la qualité visuel et artistique de son cliché.


Pour mieux vous rendre compte des avantages du HDR, voici maintenant la comparaison entre la photo originale de la scène prise avec des paramètres optimaux de prise de vue et sa version HDR