Tutoriel - L'histogramme en photographie numérique.
L'histogramme est un des outils les plus utiles que le numérique ait apporté à la photographie. Il est affichable au dos de tous les appareils, et tous les logiciels de traitement permettent également de l'afficher. Il peut être utile dès la prise de vue pour avoir une idée de la répartition des tons dans la photo (tons clairs et tons sombres). Il est particulièrement indispensable pendant le post-traitement pour affiner les réglages de l'image (exposition, contraste luminosité).
Pendant la prise de vue, l'histogramme est parfois utilisé pour contrôler l'exposition. Cependant cette méthode est particulièrement imprécise et présente plusieurs inconvénients :
- L'écran au dos de l'appareil est petit et ne permet pas de distinguer les détails les plus fins.
- L'histogramme au dos de l'appareil est bâti à partir du fichier JPEG produit par l'appareil (celui qui est également affiché au dos du boîtier). Tout un tas d'optimisations et de pré-réglages ont déjà été appliqués et le fichier JPEG n'a pas grand chose à voir avec le RAW original.
- Enfin, il faut bien sûr que la photo soit déjà faite pour que l'histogramme soit disponible.
Qu'est ce que l'histogramme ?
L'histogramme représente la répartition des pixels en fonction de leur luminosité. Les plus foncés à gauche et les plus clairs à droite. Ce n'est donc pas la hauteur de la courbe qui indique l'exposition mais plutôt sa position sur l'axe horizontal.
L'histogramme permet donc de vérifier si l'exposition est correcte. Il est utile pendant la prise de vue (au dos de l'appareil) pour décider de refaire une photo sur ou sous-exposée (nous verrons cela dans les exemples qui suivent). Et pendant le traitement informatique il permet de doser les réglages.
Différentes présentations de l'histogramme.
Tous les logiciels de retouche photo permettent d'afficher l'histogramme. La plupart des boîtiers offrent également cette possibilité. C'est vous dire l'importance de cet outil.
La présentation de l'histogramme varie beaucoup d'un logiciel à l'autre mais, dans tous les cas, l'interprétation de l'histogramme est la même. L'histogramme peut quelque fois être affiché séparément pour chacune des couleurs de base (rouge, vert et bleu).
L'histogramme et l'exposition.
L'examen de l'histogramme permet d'identifier facilement un certain nombre de problèmes d'exposition et/ou de contraste. Comme nous allons le voir sur les exemples ci-dessous, il ne faut pas se contenter du raisonnement simpliste qui consisterait à positionner l'histogramme au milieu de l'axe horizontal.
Exposition correcte.
l'histogramme n'est tronqué ni à droite ni à gauche
La photo ci-contre est correctement exposée : l'histogramme ne déborde ni sur la droite ni sur la gauche. Le fait que la courbe ne soit pas centrée n'est pas gênant en soi, comme nous allons le voir dans les deux exemples qui suivent.
Exposition correcte d'un sujet clair.
Cette photo est claire : les pixels sont donc groupés sur la droite de l'histogramme. Ce dernier ne semble cependant pas amputé : la photo n'est donc pas brûlée. Une photo brûlée comporte des zones totalement blanches, sans détails.
Exposition correcte d'un sujet sombre.
A l'inverse de la précédente, cette photo est sombre : les pixels sont donc groupés sur la gauche de l'histogramme. Ce dernier ne semble pas tronqué du coté gauche. La photo ne comporte donc pas de zones bouchées, c'est à dire de zones totalement noires, sans plus aucun détails.
Exposition incorrecte : présence de zones bouchées.
L'histogramme est manifestement tronqué sur la gauche : des zones de la photos sont bouchées, c'est à dire qu'il n'y a plus de détails dans ces zones trop noires. Un pic doit exister à l'extrême gauche de l'histogramme mais il se confond avec la bordure du quadrillage. C'est bien sûr le talus en bas à droite de l'image qui est en cause.
Exposition incorrecte : présence de zones brulées.
Ici l'histogramme est tronqué sur la droite. : la photo comporte donc des zones brûlées : totalement blanches et sans détails. Un pic existe à l'extrême droite de l'histogramme mais il se confond souvent avec la bordure du quadrillage. C'est bien sûr les nuages blancs qui sont trop lumineux. Un défaut si important ne sera pas difficile à récupérer sur ordinateur.
Cas délicat : très fort contraste.
Cette photo de concert (concert de Buridane) contient à la fois de larges zones bouchées (sous exposées) et des zones surexposées (brûlées). L'histogramme se résume à deux pics aux extrémités. Dans ce cas, le résultat est malgré tout intéressant : comme quoi la technique ne doit pas rester le seul critère.
Cependant, comment résoudre le problème lorsque cette situation n'est pas souhaitée ? Autant dire tout de suite qu'il est inutile de changer les réglages de l'appareil : la scène est trop contrastée et dépasse les capacités du capteur. Il faut adoucir la lumière elle même. Ce n'est pas toujours possible ; dans le cas d'un concert vous ne pouvez pas changer les lumières mais, dans d'autres cas, on peut adoucir la lumière en interposant un rideau entre la source de lumière et le sujet, ou en changeant d'endroit pour placer le sujet à l'ombre.
Contraste, point noir et point blanc.
L'histogramme permet également d'évaluer de façon objective la luminosité et le contraste d'une image. On peut donc apporter les corrections pertinentes, sans bouger les curseurs au hasard.
Manque de contraste.
Un histogramme qui ne s'étale pas sur la largeur complète du graphique correspond à une image peu contrastée.
Les causes peuvent être diverses. S'il s'agit d'un paysage, le voile atmosphérique et souvent la cause principale mais d'autres causes peuvent se rencontrer.
Ceci pourra être facilement corrigé en post-traitement comme nous le verrons un peu plus loin. Au moment de la prise de vue on se contentera de régler l'exposition pour que la courbe se déplace sur la droite (exposition à droite) en veillant à ne surexposer aucune zone dans l'image. En procédant ainsi on limitera les effets destructeurs de la retouche.
Le point noir et le point blanc.
La plupart des logiciels proposent la manipulation du point noir et du point blanc directement sur l'histogramme.
Ajustement du contraste avec le point noir et le point blanc.
En déplaçant le point noir et le point blanc pour les amener à la limite de la courbe on peut retrouver un meilleur contraste. Sur un fichier jpeg cette opération est rapidement destructrice de la qualité de l'image. On préférera donc la réaliser sur le fichier original, en format RAW.
Les logiciels de dérawtisation (Lightroom, Camera Raw, dxo, Capture One, etc) proposent d'autres méthodes pour ajuster le contraste puisqu'il suffit en général de déplacer un curseur. Un coup d'œil sur l'histogramme permet néanmoins de s'assurer qu'on est pas en train de brûler (surexposer) ou boucher (sous-exposer) certaines zones de l'image.
Perte de qualité.
L'histogramme ci-contre est typique d'une photo dont le contraste a été trop fortement augmenté. L'effet de peigne traduit une perte de qualité. Sur une image au format RAW, l'altération aurait été beaucoup moins forte.
Voile atmosphérique, pollution, brume, brouillard.
Atténuation du voile atmosphérique.
Les photos de paysage semblent souvent ternes comme si elles manquaient de contraste. Cela vient du fait que l'air n'est pas parfaitement transparent. Il y a toujours un peu de brume... ou de pollution.
Dans le cas de ce petit village du bord du Rhône (Vérin), le voile est tout à fait naturel : les fleuves ou les étendues d'eau en général, génèrent toujours pas mal de brume. Même si elle est peu sensible à l'œil nu, cette brume donnera un effet de voile à toutes les photos.
Déplaçons le point noir jusqu'au début de la courbe, la photo est immédiatement meilleure.
Atténuation de l'effet de la pollution.
Sur cette deuxième photo, la pollution s'ajoute à le brume naturelle : ces deux phénomènes rendent l'air moins transparent. Il en résulte une photo terne. En examinant l'histogramme, on constate l'absence de tons foncés. Nous allons glisser le point noir jusqu'au début de la courbe. La photo est meilleure non ?
Atmosphère enfumée des spectacles ou concerts.
Les effet scéniques font souvent appel à de la fumée. En plus de perturber le fonctionnement des autofocus, cette fumée altère le contraste des photos : en diffusant la lumière, la fumée fait disparaître pratiquement toutes les zones sombres. Là encore, le point noir peut être déplacé à la limite de la courbe, ce qui améliore significativement le contraste de la photo.
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