Le HDR sous GNU/Linux (v. 2)

Pour que le début du tuto soit un peu convivial, allons faire un tour sur Flickr; et prenons trois images...

Photo de benimnetz, Licence CC BY-NC-SA

Photo de rusty_one, Licence Creative Commons BY-NC-ND

On serait tenté de dire que finalement, elles n'ont pas grand chose en commun... Et pourtant, elles font appel toutes trois à la même technique de retouche" photo : le HDR.

HDR ? Kézako ? Trois lettres qui siginifient High Dynamic Range : Grande gamme dynamique. Certes, mais pour l'instant aucun rapport avec la photo numérique : oui, car il manque le I pour Imaging : High Dynamic Range Imaging (Imagerie à grande gamme dynamique).

C'est donc par ce laborieux tour de passe-passe que j'en viens au sujet : la technique HDR appliquée à la photo. Pour mieux comprendre comment ça marche, je vous invite à faire un petit point théorique. Si c'est trop prise de tête pour vous, passez directement à la suite ;)

Note: J'essaye de maintenir ce tutoriel à jour, avec le temps dont je dispose... Donc si vous croisez une info périmée, ne m'en voulez pas trop, merci ! 

Sommaire

I - La théorie du HDRI

II - En pratique : La prise de photo

III - Installation des logiciels

IV - Utilisation de hdrprep

V - Utilisation de qptfsgui

VI - Le tonemapping

VII - Des pistes autour du HDR

I - La théorie du HDRI

Voici une photo :

Je rentrais de la Taillat (mon lieu favori de prise de photos) et je me suis arrêté sur le pont qui traverse la rocade sud (à Grenoble). Bref, jolie photo, mais qui ne rend pas du tout compte du joli ciel qu'il y avait à ce moment-là. Pour cela, j'aurais eu besoin de mettre une exposition plus basse, mais alors la route aurait été complètement sous-exposée. Je l'ai fait, regardez ce que ça m'a donné :

Cruel dilemme : que conserver ? La route et les voitures ? le ciel ? C'est justement là que le HDR intervient. Cette technique permet de garder tous les détails que l'on veut, sans avoir à se soucier de la luminosité. Comment ? En agrandissant la fameuse Gamme dynamique. (l'oeil aguerri aura remarqué que j'ai triché pour vous expliquer le truc).

La gamme dynamique représente en quelque sorte la largeur de l'histogramme d'une photo. Si vous ne savez pas ce que c'est que l'histogramme, je vous renvoie à mon autre tuto là dessus (cherchez dans la liste ;) ). Si on compare deux histogrammes de ces deux types d'image, la différence est flagrante.

La portion en blanc correspond ici à l'histogramme d'une photo classique. Celui-ci est étroit, et le gros tas de pixels situé dans la zone rouge à gauche va être complètement bouché sur la photo finale.

Résultat: je ne vais pas pouvoir afficher correctement tous les pixels de l'image en une seule prise de vue. Regardons maintenant l'histogramme d'une image HDR.

Ici la zone blanche recouvre tout l'histogramme, ce qui veut dire que tous les détails de la photo sont présents, et l'information est complète : pas de pixels bouchés ou grillés. L'histogramme de l'image est aussi beaucoup plus large, et permet ainsi de "capter" les couleurs beaucoup plus finement.

En effet, une image "classique" est codée sur 8 bits par canal (il y a trois canaux dans ce type d' image : Rouge Vert Bleu) : elle offre donc : 256*256*256 couleurs possibles (16777216, faites pas le calcul). Une image HDR reprend ce principe, mais avec des nombres plus élevés. Au lieu de 8 bits, on peut aller jusqu'à 32 bits par canal. Résultat, ce n'est plus 16 Millions de couleurs différentes disponibles, mais :

Là, oui faites le calcul avec votre calculatrice (elle vous renverra sûrement un gentil "overflow"...). On comprend rapidement que l'image puisse "contenir" beaucoup plus d'information, de couleurs différentes, et donc de rendre les détails de manière aussi sensible que l'oeil humain.

Or, pour capter tout ces détails je ne vais pas pouvor me contenter d'une seule exposition, mais de plusieurs, pour les avoir à la fois dans les nuages et sur la route. Mais là,on passe à la pratique.

Retenez donc que la technique du HDR permet d'obtenir une image avec une dynamique plus grande que celle que permet le capteur de l'appareil photo.

II - En pratique : La prise de photo >