Les techniques de photo HDR ou imagerie à grande gamme dynamique (High dynamic range imaging ou HDRI) sont issues de la volonté de reproduire toujours plus fidèlement les ombres et lumières observées dans les ambiances très contrastées. Avec les techniques habituelles, qu'elles soient argentiques ou numériques, on n'arrive pas à reproduire sur la même photo à la fois les lumières intenses et les lumières faibles; la plage de luminosité visible par l'oeil est trop grande pour être restituée fidèlement sur écran, encore moins sur papier: une difficulté de plus pour la photo des paysages de montagne! Le photographe dit que ses ombres sont bouchées et ses lumières cramées. En d'autres termes, les ombres sont trop foncées et sans image et les clairs sont saturés, c'est-à-dire blancs sans nuances. Il s'agit donc en quelque sorte d'adapter la photo à la vision humaine, comme le peintre le fait si bien.
Pour y arriver, il faut améliorer les deux facteurs importants: la prise de vue et la restitution.
Prise de vue: la solution accessible facilement est de prendre plusieurs photos identiques avec des réglages différents permettant d'enregistrer les nuances des ombres jusqu'aux fortes lumières. C'est la grande dynamique. A la place de procéder en plusieurs fois, on peut imaginer des photosites de surface différentes, ce qui permet d'obtenir autant d'images exposées différemment. Ce système a été retenu par Fuji sur le S5pro avec 2 photosites pour 1 pixel, ce qui permet d'augmenter la dynamique.
Restitution: garder le contraste malgré la compression du spectre des luminosités (tone mapping* ).
Les photos présentées ont été prises en RAW, et développées à 3 luminosités croissantes. Cet artifice est rendu possible car le RAW contient plus d'informations que le jpeg. (12 ou 14 bits de luminosité au lieu de 8 dans le jpg pour 32 dans le HDR) Mais le mieux consiste à prendre des photos sur pied avec des vitesses différentes.
La première étape consiste à créer le fichier HDR qui prend en compte les informations contenues sur les 3 photos. (32 bits de luminosité dans le HDR s'il est créé avec suffisamment de fichiers) A noter que le fichier HDR obtenu n'est pas identique avec tous les logiciels. Mais le fichier HDR ne peut pas être visionné tel quel!
La seconde étape ou tone mapping* est la plus délicate, elle refait les tons justes, c'est à dire réalise la transformation du HDR en image agréable à voir. Le logiciel qtpfsgui permet de faire des essais avec 6 méthodes différentes et chacune plusieurs paramètres; concrètement, il faut comparer plusieurs dizaines de rendus. Photomatix pro est plus évolué, ses options et paramètres sont beaucoup plus clairs à l'utilisation et permettent d'arriver au résultat plus vite.
Dans notre exemple, toutes les photos ont été prises avec un filtre dégradé gris sur les nuages, sage précaution. Le gain de la technique HDR n'est pas très visible sur toutes les photos. Sur les 6 photos présentées, seule la 4eme a été faite sans HDR, et sur celle-ci, les nuages à droite sont nettement sur-exposés, ce qui prouve que la présence du filtre à lui seul n'a pas suffit et que le HDR était bien nécessaire. La luminosité en montagne est tellement importante qu'il est difficile de faire une photo correcte, les 2 techniques conjuguées viennent tout juste à bout du problème dans ce cas de figure consistant à utiliser le fichier en RAW. Sans le filtre, il aurait fallu prendre des photos identiques à des vitesses différentes.
*Tone mapping: il s'agit de restituer un spectre de luminosités qui ne peut pas être restitué sur un écran conventionnel (encore moins sur papier), mais qui est bien présent dans le fichier HDR. Le peintre le fait bien, l'informatique met à notre disposition divers algorithmes qu'il faut tester et choisir en fonction du résultat. Il n'est pas possible de compresser le spectre des luminosités, sous peine de diminuer le contraste général.
La magie du tone mapping consiste à isoler les zones plus claires ou plus foncées, pour pouvoir les corriger de manière graduelle avec des transitions si possible invisibles (sans halo autour des zones). Cette partie du travail est informatisée et automatique.
Mais pour arriver au résultat final, il faut aussi jouer sur la saturation des couleurs, et cette opération manuelle doit se faire avec beaucoup de nuances. On voit parfois des photos HDR qui ressemblent à un dessin en couleur, c'est à cause d'un excès de saturation, et du fait que ce réglage se fait en fonction de paramètres adaptés manuellement.
Les techniques HDR pour des couchers de soleil donnent un résultat surprenant car cela permet de restituer à la fois le soleil et les nuances de couleurs des zones faiblement éclairées.
