Atelier de l'Imagier | La technique HDRI (High Dynamic Range Image) - Atelier de l'Imagier
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La technique HDRI (High Dynamic Range Image)

 

Un pixel d’une image est composé de trois couches de couleurs, Rouge, Vert, Bleu,

chaque couche pouvant contenir un certain nombre de nuances. En 8bits, chaque

couche est donc codée sur 8bits (ou 8bpc, pour Bits Per Channel), soit 256 nuances

de rouge, de vert, et de bleu. En effet, l’informatique étant binaire, on dispose de 8

‘0’ ou ‘1’ pour coder l’information, soit 28  = 256 possibilités. Sur trois couches (nos

couches R,V,B), on obtient donc 2563  = 16 777 216 de couleurs, soit 24bpp (Bit Per

Pixel).

Les images HDRI (High Dynamic Range Image) sont en fait une combinaison de

plusieurs prises de vue avec des expositions différentes, autorisant alors des niveaux

de couleurs supérieurs à 255. Par exemple, là où un mur blanc aura une intensité de

1.0 (255,255,255 dans l’espace RVB), le soleil, également blanc dans l’espace RVB,

aura une intensité de 4.5.

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Le raw, enregistré en 16bits, permet de bénéficier de la dynamique réelle des capteurs

mais ne résout pas complètement le problème pour autant. Les formats HDR

sont en effet bien plus larges, atteignant pour la plupart 32bpc. Encore quelques

chiffres :

grey

■  8bpc = 28  = 256 nuances par canal.

■  12bpc = 212  = 4096 nuances par canal.

■  14bpc = 214  = 16384 nuances par canal.

■  16bpc = 216  = 65536 nuances par canal.

■  32bpc = 232  = 4.2 milliards de nuances par canal.

On voit ainsi que même notre fichier raw 16bits (16bpc) est complètement dépassé

par un fichier HDR, comportant 4.2 milliards de nuances par canal. Doit-on encore

évoquer les 255 nuances de nos fichiers jpgs ? …

On pourrait avancer l’idée qu’un fichier HDR se rapproche de la vision humaine et

de la capacité de l’oeil à distinguer des détails dans les ombres même en plein soleil.

Ce serait beaucoup simplifier les choses, car la dynamique de l’oeil, même si elle

est bien plus étendue que n’importe quel capteur ou film, est loin d’être infinie, et

surtout ne fonctionne pas de la même façon. En effet, quand vous affichez un fichier

image (écran, édition etc), toutes les informations sont contenues dans le fichier

et ne varient pas. L’oeil, lui, ne voit pas toute la scène, ou plutôt il la voit, mais ne

distingue les détails que dans un champ assez restreint, là où on regarde réellement,

correspondant à la fovéa, zone centrale de la macula, zone de la rétine où la vision

des détails est la plus précise. Et là où réside la grâce de la nature, c’est que l’oeil

s’adapte en quasi temps réel à la luminance moyenne présente dans la fovéa, d’une

part par réaction instinctive en adaptant le diamètre de la pupille, mais aussi en

adaptant la sensibilité de la rétine, qui traduit de façon non linéaire cette luminance

en sensation de luminosité (en signal électrique à destination du cerveau). Ainsi,

comme notre capteur, vous ne pourrez pas distinguer de détails dans les ombres si

le soleil est directement dans votre champ de vision (dans la fovéa), par contre en

décalant son champ de vision, même si le soleil est toujours “visible”, l’oeil s’adapte

et distingue alors les détails. Il faudra donc dans notre fichier HDR, qui lui est

complet, une dynamique plus étendue que celle de l’oeil elle même !