Sortie photo – Place de la Concorde le 13 janvier 2012

4e sortie, quelques photos.

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Qu’est-ce que le RAW et comment optimiser son utilisation ?

Les techniques qui seront décrites dans les futurs articles s’appuieront sur le format d’enregistrement RAW des photos. Donc, avant de se lancer dans la description de ces techniques, il semble assez indispensable d’expliquer ce qu’est le RAW et pourquoi quasiment 100% des photos que Nicolas et moi-même prenons sont enregistrés dans ce format.


Ce qui va suivre n’est pas un traité exhaustif sur le RAW. Il s’agit simplement d’une sensibilisation à une technologie qui rebute, à tort, certains photographes amateurs.
Cependant, comme tout outil destiné à donner plus de contrôle à l’utilisateur, des pré requis sont souhaités voire indispensables à la compréhension de la globalité de cet article.
Ne seront pas développées ici les notions d’encodage RVB, de balance des blancs, d’histogramme et de bruit numérique.

1.      Le RAW, qu’est-ce que c’est ?

C’est un format de fichier qui enregistre d’une part les données RVB brutes telles qu’acquises par le capteur et d’autre part les valeurs des paramètres d’optimisation du boîtier (balance des blancs, accentuation, saturation, etc.).
A l’inverse, des formats comme le JPEG ou le TIFF voient leurs données traitées dès la sortie du capteur. Les réglages du boîtier leur sont appliqués de manière destructive (gravés dans le pixel si vous préférez).

2.      Quels sont les intérêts du RAW ?

2.1.  On change tout

De ce qui vient d’être dit découle une évidence : si les paramètres sont enregistrés à part dans le fichier, c’est donc qu’on peut les modifier après la prise de vue.
Bien qu’il soit tout à fait possible d’intervenir sur un JPEG ou un TIFF, les modifications seront toujours plus destructrices sur des données déjà traitées que sur un signal brut.
Il suffit d’imaginer que l’on doive appliquer un flou à une photo prise avec une accentuation trop forte. Que resterait-il du subtil piqué de notre objectif favori ?

C’est encore plus vrai avec le paramètre de balance des blancs.
La balance des blancs impacte de façon profonde toutes les couleurs de la photo. Essayer de la corriger à partir d’un JPEG nécessiterait l’application de filtre de neutralisation (typiquement un bleu sur une image trop jaune à cause de l’éclairage incandescent). Cette neutralisation engendre une chute dramatique de la luminosité. Pour la compenser, il faut alors remonter les niveaux et inévitablement le bruit.

Toujours pas convaincu de l’utilité du RAW ? Le meilleur reste à venir !


2.2.  Exposition et dynamique

Attention, ce paragraphe va être un tantinet technique. On parle moins photo qu’informatique.
En JPEG, les données sont codées à l’aide de 8 bits par couches. Qu’est-ce qu’un bit ? Une variable qui peut prendre les valeurs 0 ou 1 uniquement. Donc, avec 1 bit, j’ai la possibilité d’enregistrer 2 valeurs différentes au maximum (et une seule à la fois bien sûr).
Avec 2 bits, on passe à 4. Ah bon ? Et oui : 00, 01, 10 et 11.
Rassurez-vous, on ne va pas aller jusqu’à 8 bits…

On est en système binaire. Pour « facilement » calculer le nombre de valeurs codables avec une série de bits, on élève le chiffre 2 (binaire) à la puissance du nombre de bits.
Nous disions donc qu’en JPEG, on code sur 8 bits. 2 puissance 8 (qu’on notera 2^8) = 256. Voilà, on sait maintenant que chaque pixel de la photo dispose de 256 valeurs pour exprimer sa luminosité dans chacune des 3 couches (RVB).
Le RAW code en 12, 14 voire 16 bits. Arrêtons-nous à 12, la valeur la plus répandue.
2^12 = 4096. Super ! Mais quel intérêt ? C’est principalement au niveau des tons extrêmes que les bénéfices sont les plus flagrants. Pour comprendre cela, il faut savoir comment l’appareil photo utilise les bits à sa disposition pour enregistrer l’information.

Pour commencer, il faut prendre en compte que chaque capteur possède une dynamique, qu’elle s’exprime en « diaph » et que chaque diaph est codé sur un bit.

Le schéma ci-dessous montre que tous les tons ne sont pas égaux devant les bits.

Premier enseignement : la moitié des valeurs disponibles est utilisée par le premier diaph pour les hautes lumières ! (Voir chapitre 3.1 comment exploiter cette information).
Ensuite, il saute aux yeux que l’histogramme n’est pas linéaire puisque on accorde la même largeur d’affichage à 16 et à 2048 valeurs !

En ce qui concerne la comparaison entre le RAW et le JPEG, c’est tout vu !
Examinons ce qu’il se passerait à haute sensibilité au niveau du 7e diaph. Le bruit numérique, sorte de parasitage du signal capturé, modifie les couleurs et la luminosité des valeurs enregistrées. Imaginons une modification minime de 2 valeurs. Sur un total de 32 possibilités, un écart de 2 n’est pas catastrophique. Mais sur un maximum de 4 valeurs, la fidélité du signal en prend un sacré coup…

Dernier point à préciser pour les plus perspicaces d’entre vous : j’ai 8 diaph pour 12 bits. Y sont où les 4 bits qui restent ? Certainement pas sur l’écran de votre boîtier préféré puisque l’histogramme qu’il présente est une interprétation JPEG du fichier RAW. Bref, que vous preniez la photo dans l’un ou l’autre format, l’histogramme est identique, donc faux en RAW !
Les 4 bits supplémentaires se répartissent alors au-dessus et en dessous des limites de l’histogramme. On ne peut les retrouver qu’avec un logiciel de traitement RAW.

Les plus perspicaces des plus perspicaces cités plus haut se posent une nouvelle question : si je fignole mon exposition pour que mes tons les plus sombres et mes tons les plus clairs flirtent avec les limites basse et haute de l’histogramme, est-ce que j’utilise la totalité de la dynamique mise à ma disposition ? Réponse au chapitre suivant…


3.      Tirer profit des avantages du RAW

3.1.   ETTR et plus si affinités

On comprend rapidement que pour bénéficier d’un maximum de valeurs de codage (et donc minimiser les ravages du bruit), il faut « coller » l’histogramme le plus à droite possible. Le risque est bien évidement une surexposition des photos, que l’on corrigera dans un logiciel de retouche.
Cette technique est appelée « Expose to the right » ou « ETTR » (prononcez i-ti-ti-are pour briller en société). En Français, on parle d’exposition pour les hautes lumières. Voici un exemple d’histogramme « ETTRisé » :

Rappelons que cette technique est utile pour amener les zones sombres où le bruit est très visible dans des plages de codage où il l’est moins. Il n’est pas indispensable de l’appliquer sur toutes les photos à ISO 100.
Elle est très pertinente en JPEG, éventuellement en RAW avec des capteurs à faible dynamique. Toutefois, en RAW avec des boîtiers plus récents, on se prive des précieux bits supplémentaires disponibles, en particulier ceux dédiés aux hautes lumières qui codent un grand nombre de valeurs. Il existe aussi des cas de scènes très contrastées où l’ETTR donnerait des photos beaucoup trop sous-exposées :

Pour accéder aux bits « cachés », il faut donc délibérément cramer ses hautes lumières ! On les récupérera avec un logiciel de traitement RAW en sous-exposant (repoussant ainsi le bruit des zones sombres dans des valeurs non discernables par l’œil) ou en utilisant un algorithme spécifique de récupération des hautes lumières si les tons moyens sont correctement exposés.
Il faut cependant modérer un peu l’enthousiasme qui vous étreint à la lecture de ses lignes : comme on ne voit pas sur l’histogramme quelle quantité d’information bonus on a enregistré, la technique peut s’avérer périlleuse. En effet, la dynamique n’est pas infinie. Il arrive un moment où les hautes lumières sont véritablement cramées. On joue donc avec le feu… Il ne faut pas perdre de vue que l’histogramme n’est pas linéaire et que plus on va vers la droite, plus il y a de valeurs représentées dans un espace restreint.

Il existe néanmoins un moyen de s’assurer que l’on pourra récupérer les blancs surex : il suffit d’afficher non plus l’unique histogramme blanc mais plutôt tous les histogrammes des composantes RVB. Si les hautes lumières sont brûlées sur les 3 histogrammes, on est sûr de rien. Par contre, s’il en subsiste un sous la limite, d’une part on peut penser que les valeurs des 2 autres ne sont pas allées bien loin et d’autre part le logiciel de traitement RAW pourra reconstruire l’information.

Voilà, maintenant que vous connaissez ce qu’il faut de théorie pour exploiter au mieux l’exposition de votre boîtier, il ne reste plus qu’à passer à la pratique.

3.2. Le double « développement » RAW

Dans la très grande majorité des cas, le traitement du RAW en vue d’une conversion JPEG se passe très bien et on exulte chaque fois que l’on sauve les hautes lumières grâce au curseur de récupération. Mais d’autres fois, la dynamique est tellement énorme que l’on ne parvient pas à récupérer du détail dans les hautes lumières sans enterrer totalement les ombres ou inversement.

La solution ressemble fort à ce que l’on aurait fait à l’aide du bracketing et un trépied. On va utiliser la formidable dynamique du RAW pour « développer » deux versions du même fichier. La première sera claire, pour ressortir les détails des ombres alors que l’autre sera plus sombre pour ménager les détails des hautes lumières.
L’avantage du RAW c’est que le cadrage de vos deux photos est le même au pixel près, que vous ne stockez qu’une seule photo sur la carte mémoire et bien entendu que vous ne vous trimbalez pas un trépied !

Voici en image ce que l’on peut faire :

La photo de gauche est ce que l’on obtiendrait de ce contre-jour si on exposait façon ETTR. Inexploitable.
La photo centrale est telle qu’elle a été prise, avec une sévère surexposition. La photo de droite est la résultante du mélange des deux, moyennant un petit réglage de densité du bleu du ciel pour essayer de conserver un aspect naturel. Personnellement, je trouve cette technique nettement plus convaincante que le HDR.


Conclusion

Voilà, la torture est terminée. A vous de faire vos essais.

Ne pas utiliser le RAW, c’est tout simplement brider son appareil photo et annuler ses chances de sauver une photo ratée pour cause de balance des blancs fausse ou d’exposition mal gérée.

Bien sûr, il n’y a pas que des avantages. La taille des fichiers, le fait qu’ils ne puissent être lisibles avant dématriçage et le temps qu’il faut pour les traiter (et donc les rendre lisibles) sont autant de freins à son adoption. Mais rien n’oblige à prendre toutes ses photos en RAW. On pourra le réserver aux photos les plus intéressantes ou à celles à la dynamique délicate par exemple.
A n’en pas douter, chacun y trouvera finalement son compte !

Catégories :Tutos

Sortie photo – Musée du Louvre 1er juillet 2011

juillet 10, 2011 1 commentaire

Le 1er juillet 2011, date de la seconde sortie de nuit organisée par Peteshifter et réservée à ses anciens stagiaires dans le cadre de ses cours photos.
La 1ere fut organisée à la Tour Eiffel, cette fois-ci c’est le musée du Louvre qui fut choisi.
Voici quelques unes de nos photos réalisées lors de cette sortie.

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Exposition 10 sec, ouverture f/8.0, focale 11 mm, sensibilité 200 iso

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Exposition 10 sec, ouverture f/8.0, focale 11 mm, sensibilité 200 iso

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Exposition 15 sec, ouverture f/8.0, focale 10 mm, sensibilité 200 iso

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Exposition 8 sec, ouverture f/10.0, focale 22 mm, sensibilité 200 iso

Ouverture du blog

juillet 9, 2011 2 commentaires

Bienvenue à tous !

grisneutre est né. Malgré cette appellation, vous ne verrez pas beaucoup de photos en noir et blanc ici… Ce blog tire son nom d’un type de filtre bien particulier dont la vocation est de limiter le passage de la lumière à travers l’objectif d’un appareil photo. Vous l’avez compris, ce blog va traiter de photographie 😉

Nous expliquerons un peu plus tard à quoi sert ce type de filtre et comment les utiliser.

grisneutre a donc une fonction « pédagogique ». On ne parlera pas que de filtres, sinon ça va rapidement devenir barbant. Au fur et à mesure de nos expérimentations, nous vous proposerons de découvrir des techniques et des astuces, aussi bien dans le domaine de la prise de vue que de la retouche photo.

grisneutre ne sera pas qu’un recueil de tutoriels. Vous y trouverez des photos faites pour le plaisir lors de sorties en groupe ou en petit comité.

Chaque article dispose de sa rubrique « commentaires ». Vous pourrez y déposer vos éventuelles questions et remarques, nous y répondrons systématiquement.

A très bientôt !

Catégories :Nous