Imagerie a grande gamme dynamique

Imagerie a grande gamme dynamique

Imagerie à grande gamme dynamique

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir HDR.
Photo réalisée à partir d'une image à grande gamme dynamique après Tone Mapping

L'imagerie à grande gamme dynamique (High dynamic range imaging ou HDRI) regroupe un ensemble de techniques numériques permettant d'obtenir une grande plage dynamique dans une image. Son intérêt est de pouvoir représenter ou de mémoriser de nombreux niveaux d'intensité lumineuse dans une image. Cette technique s'effectue en permettant d'attribuer plus de valeurs à un même pixel. D'abord développée pour les images générées par ordinateur, la technique s'est ensuite adaptée à la photographie numérique.

Sommaire

Procédé informatique

L'image numérique classique est codée sur 256 valeurs (entre 0 et 255) sur chaque plan rouge, vert et bleu, c'est-à-dire avec 24 bits par pixel (3 × 8 bits). L'écart d'intensité lumineuse entre le pixel le plus lumineux et le pixel le plus faible, non noir, n'est donc que de 255. Or, dans la réalité, il est courant que la dynamique entre les zones les plus lumineuses et les plus sombres d'une scène soit plus grande. Les images HDR utilisent plus de bits par pixel que les images classiques et permettent de stocker une dynamique largement supérieure. La technique la plus courante est de stocker les images avec un nombre flottant par couleur (96 bits par pixel) mais il existe aussi des images HDR avec 32 bits/pixel, comme le format RGBE de Radiance ou le format LogLuv de SGI.

Applications

Photographie numérique

En 2006, les appareils Fuji FinePix S3 Pro (reflex) et Fuji FinePix F700 (compact) sont les seuls à pouvoir produire des photos à grande gamme dynamique grâce à l'utilisation de photodiodes particulières.

Cependant, l'obtention d'une photographie HDR peut aussi se faire avec un appareil traditionnel en prenant plusieurs photos LDR (Low Dynamic Range) puis en les fusionnant avec un logiciel. Pour ce faire, il faut réaliser plusieurs clichés d'une même scène avec des valeurs d'exposition différentes (bracketing), ce qui permet d'obtenir des détails à la fois pour les zones sombres et pour les zones claires. Pendant les différentes prises de vue, la stabilité de l'appareil doit être maintenue pour obtenir le même cadrage. Ensuite, les photos à faible gamme dynamique peuvent être combinées grâce à un logiciel (comme Photoshop et son module de Fusion HDR, Photomatix, Qtpfsgui, Hugin, le plugin « exposure blend » de Gimp ou le service web Exposio) pour former une seule photo à grande gamme dynamique (HDR).

En photographie, une image HDR n'a aucun intérêt si elle n'est pas reconvertie dans un format standard affichable (en 24 bits/pixel ou moins par exemple). C'est pourquoi un artifice, le « Tone Mapping », doit être utilisé pour révéler correctement l'image. Cet algorithme crée, à partir d'une image HDR, une photo où la totalité des éléments sont correctement exposés. Sans aucune surexposition ou sous-exposition, la photo devient ainsi beaucoup plus détaillée à la fois dans les zones sombres et dans les zones claires. Le rendu est souvent très réaliste, notamment pour les paysages nuageux et les environnements nocturnes.

Exemples

Images générées par ordinateur

Les images HDR d'environnement servent dans le domaine du graphisme comme alternative à un éclairage artificiel. Elle permettent de recréer les couleurs et lumières de la photographie dans la scène 3D, chaque pixel de l'image HDR servant de source de lumière. Elles sont aussi utiles pour générer des reflets sur des matériaux brillants comme le chrome ou l'or.

Dans ces cas d'utilisations, des images classiques (sans grande gamme dynamique) empêcheraient de rendre compte simultanément des sources de lumières très puissantes et des subtils reflets dans les zones peu éclairées.

Les images en HDR sont également utilisées comme textures de displacement. Elles sont ainsi générées par des logiciels de sculpture 3d comme Zbrush, Mudbox, Modo ou 3D Coat, et contiennent des informations permettant de rajouter visuellement, au moment du rendu, des détails sur un modèle 3d. Il en existe deux sortes :

  • Des textures de displacement standard, qui peuvent pousser la surface d'un modèle dans un sens ou dans l'autre, en positif ou en négatif ;
  • Des textures de vector displacement qui, au lieu de définir une simple distance de déplacement de la surface, définissent également une direction.

Ces images peuvent avoir des intensités négatives.

Jeux vidéo

Les jeux vidéo récents font usage d'images HDR afin d'augmenter l'immersion du joueur dans l'environnement ludique. Ceci est généralement réalisé en temps réel par l'emploi des techniques de RTT (Render-To-Texture), des floating-point buffers (pour conserver la gamme dynamique du HDR), et des shaders. Ces derniers permettent une flexibilité accrue dans le traitement de l'image en cours de construction (par exemple en passant des valeurs non tronquées (clamping) entre le vertex et le fragment shader). Les fragment shaders permettent aussi d'appliquer un flou gaussien sur l'image HDR (blooming), un effet très utilisé dans les jeux récents. Pour le Tone Mapping, on calcule généralement la luminance générale de l'image en réduisant la texture full-scene à une taille de 1×1 pixel.

Lien externe

Commons-logo.svg

  • Portail de la photographie Portail de la photographie

Ce document provient de « Imagerie %C3%A0 grande gamme dynamique ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Imagerie a grande gamme dynamique de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Imagerie À Grande Gamme Dynamique — Pour les articles homonymes, voir HDR. Photo réalisée à partir d une image à grande gamme dynamique après Tone Mapping L imagerie à g …   Wikipédia en Français

  • Imagerie à grande gamme dynamique — Pour les articles homonymes, voir HDR. Demande de traduction …   Wikipédia en Français

  • Imagerie moléculaire — L’imagerie moléculaire est le nom donné à une discipline émergente d imagerie, située entre la biologie moléculaire et la biologie cellulaire. Elle vise essentiellement à observer le fonctionnement des organes et organismes in vivo par des moyens …   Wikipédia en Français

  • Imagerie Par Résonance Magnétique — Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI. L imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) est une technique d imagerie médicale d apparition récente (début des années 1980) permettant d avoir une vue 2D ou 3D d une partie du corps,… …   Wikipédia en Français

  • Imagerie par resonance magnetique — Imagerie par résonance magnétique Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI. L imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) est une technique d imagerie médicale d apparition récente (début des années 1980) permettant d avoir une vue 2D… …   Wikipédia en Français

  • Imagerie par résonance magnétique nucléaire — Imagerie par résonance magnétique Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI. L imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) est une technique d imagerie médicale d apparition récente (début des années 1980) permettant d avoir une vue 2D… …   Wikipédia en Français

  • Imagerie à résonance magnétique — Imagerie par résonance magnétique Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI. L imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) est une technique d imagerie médicale d apparition récente (début des années 1980) permettant d avoir une vue 2D… …   Wikipédia en Français

  • Imagerie par résonance magnétique — Pour les articles homonymes, voir IRM et MRI. L imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d imagerie médicale permettant d obtenir des vues 2D ou 3D de l intérieur du corps de façon non invasive avec une résolution relativement… …   Wikipédia en Français

  • HDRI — Imagerie à grande gamme dynamique Pour les articles homonymes, voir HDR. Photo réalisée à partir d une image à grande gamme dynamique après Tone Mapping L imagerie à g …   Wikipédia en Français

  • HDRi — Imagerie à grande gamme dynamique Pour les articles homonymes, voir HDR. Photo réalisée à partir d une image à grande gamme dynamique après Tone Mapping L imagerie à g …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”