Astrophotographie HDR Jacques Joffre Gilles Krebs Photomatix Pro

Astrophotographie HDR Jacques Joffre / Gilles Krebs Photomatix Pro www. hdrsoft. com

Aperçu du traitement HDR avec Photomatix 1/200 sec. Fusion d’exposition avec Photomatix Pro 1/800 sec. Tone Mapping avec Photomatix Pro 1/50 sec. www. hdrsoft. com 2

Plan de l’exposé • Rappels • Définition de la gamme dynamique • Comment obtenir des images HDR • Difficultés de la photo HDR (alignement, fantômes…. ) • Tone Mapping • Démo de Photomatix • Exemples en astrophotographie www. hdrsoft. com 3

La Photographie Numérique • Pixels : 3 points • Codé sur 8 bits =28 = 256 niveaux de luminosité • 3 couches couleurs R, V, B 256 x 256 = 16 millions de teintes www. hdrsoft. com 4

Définition de la gamme dynamique C’est le rapport entre les luminances maximales et minimales des éléments considérés Pour une photo plusieurs valeurs de DR La scène photographiée Le capteur ou l’émulsion argentique L’image Remarque : La DR dépend du rapport signal/bruit www. hdrsoft. com 5

Luminance de quelques objets Scène Luminance Nuit étoilée 10 -3 Cd/m 2 Nuit avec lune 0. 1 Cd/m 2 Eclairage intérieur, Ecran 100 Cd/m 2 Paysage ensoleillé 105 Cd/m 2 Soleil 109 Cd/m 2 www. hdrsoft. com 6

Capture HDR Principe : Dynamique de la scène plusieurs expositions Prise 1 Prise 2 Prise 3 www. hdrsoft. com 7

Conseils pour les prises de vue • Mettre l’appareil sur un trépied stable • Utiliser la fonction bracketing auto AEB de l’APN en faisant varier la vitesse • Eviter les sujets mobiles • Prendre suffisamment de photos www. hdrsoft. com 8

Format de fichiers et HDR Standard 8 -bit/24 -bit Standard 16 -bit/48 -bit HDR 32 -bit RGBE HDR 48 -bit Open-EXR Maximum DR 255: 1 65 535: 1 1 x 1076: 1 1 x 109: 1 Luminance 0, 1, 2, 3, …. 65 535 Codage en réels 0, 10 -38, … 1038 0. 0000012, . …. 65 537 Facteur de taille www. hdrsoft. com 0, 1, 2, 3, …. 255 <=3 <= 6 4 6 9

Problèmes de la capture HDR • Alignement des photos prises sans pied Dans Photomatix 2 types de méthodes automatiques Par translation seulement Par correspondance de points (translation et rotation) • Elimination des fantômes Lorsque dans une partie de la scène on a des éléments mobiles (personnages, feuilles …) : recherches en cours www. hdrsoft. com 10

C’est quoi le tone mapping • Carte géographique des altitudes En entrée : altitude En sortie : les couleurs • Tone mapping (cartographie des tons ? ) Entrée : luminances de la scène Sortie : luminance de l’écran ou du papier www. hdrsoft. com 11

Opérateurs de Tone Mapping n 2 types d’opérateur: u Global : chaque pixel est calculé sur la base de sa luminance et des caractéristiques globales de l’ image Très rapide u Local : chaque pixel est calculé en tenant compte de l’environnement de ce pixel (rayon d’action) Calculs très longs mais nécessaire pour avoir une “belle” photo En fait l’oeil humain s’adapte localement au contraste www. hdrsoft. com 12

Exemple de Tone Mapping local Scène HDR DR ~ 30, 000: 1 (~ 15 EV) Dynamic Range reproduite : ~ 500: 1 Après tone mapping dans Photomatix Pro Dynamic Range reproduite Voisine de la DR réelle www. hdrsoft. com 13

Principe du tone mapping local Après fonction courbe Après tone mapping local HDR scan line www. hdrsoft. com 14

Tone Mapping ou Fusion d’exposition Fusion d’Exposition (Blending) technique ancienne : On combine plusieurs images 8 -bit en une image 8 -bit contenant des détails dans les ombres et les haute lumières n n Avantage: facile à comprendre : on voit ce qu’on fait n Tone Mapping: on traite directement l’image HDR contenant les valeurs réelles de la scène pour compresser la DR en 8 bits pour un affichage correct à l’écran Avantage: reproduit fidèlement la scène originale telle qu’elle a été perçue pendant la prise de vue www. hdrsoft. com 15

Lumière cendrée du 5/11/2007 1/4000 s 1/15 s 1/250 s www. hdrsoft. com 1 s Photo et traitements J. Joffre 16

Lumière cendrée du 9/02/2008 www. hdrsoft. com Photos Richard Galli traitements J. Joffre 17

Avant l’éclipse de lune www. hdrsoft. com 18

Publication LPOD 08/04/08 www. hdrsoft. com 19

Eclipse de Soleil dans Sky & Telescope de juin 2009 www. hdrsoft. com Photos Denis Di Cicco, traitement Sean Walker 20

HDR et ciel profond : M 42 30 s Masques de fusion www. hdrsoft. com 150 s 300 s Tone mapping sous Photomatix 600 s + courbes Photoshop Masques de fusion Tonesous mapping sous Photomatix Tone Mapping Photos et traitements Gilles Krebs 21

HDR et ciel profond : M 13 150 s 300 s 600 s www. hdrsoft. com Photos et traitements Gilles Krebs Tone mapping 22

Conclusions n. En photo classique le traitement HDR a fait preuve de son efficacité et de sa popularité (16 600 000 référencées par Google). n. En astrophotographie les premiers résultats sont prometteurs, mais le développement de cette discipline est lent à cause des difficultés des prises de vues. n. Le nombre d’objets étudiés va certainement augmenter dans un proche avenir. n. Le tone mapping est calculé pour reproduire l’aspect visuel des objets photographiés, nla luminosité des objets astronomiques est très faible, non peut donc espérer que cette technique permettra de révéler ce qu’on pourrait voir si nos yeux étaient beaucoup plus sensibles www. hdrsoft. com 23