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Dossier HDR en photo et vidéo - 2/5 : photo HDR et écran HDR ?
Comme on parle photo HDR depuis déjà quelques années, nous sommes nombreux à savoir que pour compenser le manque de dynamique de nos capteurs on va superposer plusieurs photos prises avec des temps d'exposition différents afin de l'augmenter. Mais est-ce qu'il est nécessaire de posséder un écran HDR pour faire de la photo HDR, comme en vidéo ?
Si on colle plusieurs photos ensemble afin d'augmenter la dynamique d'une image alors celle-ci devient HDR. Mais a-t-on besoin d'un écran HDR pour la visualiser ? Pourquoi les images HDR ont ce rendu si particulier ?
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Comment régler le problème des images trop contrastées avec la technique HDR en photo ?
En combinant plusieurs photos entre elles ! En photo HDR, voilà ce que l'on ferait :
a) Exposition sur-exposée
On prend une première photo avec une exposition plutôt longue pour privilégier les parties à l'ombre (l'église ci-dessous à droite) :
Évidemment - encore en 2024 mais cela continuera d'évoluer avec le temps et les avancées techniques -, la façade du château en arrière plan est sur-exposée (avec nos appareils actuels, même ceux offrant une large plage dynamique à capteurs SONY).
b) Exposition sous-exposée
Ensuite, sans bouger l'appareil photo, on prend une deuxième photo avec un temps de pose plus court en privilégiant cette fois-ci les détails dans les parties ensoleillées et alors, les zones dans l'ombre sont évidemment beaucoup trop sous-exposées et donc sans détails suffisamment visibles.
c) La fusion HDR des deux photos
Maintenant, en utilisant une technique HDR, très utilisée en photo, on va essayer de "fabriquer" une photo avec du détail dans les parties ensoleillées et à l'ombre en même temps. Pour se faire, on va "coller" ou "superposer" au moins deux images, une sur et une sous exposée, ensemble avec, ici, environ deux diaphragmes d'écart. Dans notre exemple ci-dessus, j'ai donc essayé de rendre du détail en même temps dans les parties ensoleillées et à l'ombre mais cette fois-ci sur la même photo. Non seulement cela règle "mon problème" - j'ai bien récupéré en même temps du détail dans les hautes lumières et dans les ombres - mais cela cela donne également un rendu "typiquement HDR", c'est-à-dire un petit peu spécial en terme de contraste (image ci-dessous).
Il en est exactement de même en vidéo car le principe est sensiblement le même, mais nous en parlerons à la page suivante : Vidéo HDR et écran HDR ? |
| La technique HDR, très utilisée en photo, essaie de "fabriquer" une photo avec du détail dans les parties ensoleillées et à l'ombre en même temps |
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En fait, dans la "vraie vie" nous rencontrons des tas de scènes différentes avec des contrastes différents. Et, sans nous en rendre compte, notre œil, notre cerveau et leurs fabuleuses prouesses d'adaptation, nous permettent de les regarder avec, toujours, un contraste satisfaisant. Or, même en 2024, nos merveilleux appareils photo, nos incroyables caméras ou même nos écrans et autres télévisions HDR très haut de gamme n'arrivent pas à reproduire avec ce naturel de telles scènes très contrastées. Il faut donc ruser en utilisant des artifices techniques... qui ne sont pourtant pas totalement satisfaisants pour tout le monde et nous allons voir maintenant pourquoi.
En effet, avant d'aborder les problèmes spécifiques qu'essaie de régler la vidéo HDR, nous allons revenir un instant sur le rendu si particulier des images HDR sur nos écrans.
Mais pourquoi les photos (et les vidéos ) HDR ont ce rendu si particulier... dit autrement comment s'affiche une image HDR sur un écran SDR ?
Mais pourquoi quand on affiche une photo HDR sur un écran elle a ce rendu si spécial que j'appelle "HDRisé" ?
Tout est une affaire de gamma
Comme je l'explique sur ma page consacrée au gamma des écrans, notre œil également possède un gamma mais contrairement à celui des écrans qui est toujours réglé soit à 2,2 en photo et éventuellement à 2,4 voire à 2,6 en vidéo, il est variable dans la "vraie" vie. Il s'adapte. Et l'on sent bien que cela va poser un problème d'affichage : le gamma de nos écrans et autres moniteurs peut certes être réglé sur 2,2, 2,4 ou 2,6 mais il n'est pas variable, image par image donc le plus souvent ce gamma sera adapté mais lorsque les images ne sont pas assez contrastées et surtout quand elles seront trop contrastées alors le rendu sera "spécial", "HDRisé" : |
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 Note ! Cela dit, même si le gamma de nos écrans pouvait varier en continu, image par image, il faudrait pour pousser la logique du comportement de notre œil faire varier l'éclairage de notre pièce en même temps. Cela complique encore davantage la tâche mais c'est bien le but ultime des normes HDR les plus évoluées que nous étudierons pages suivantes...
Le gamma de l'œil est variable !
En effet, le gamma de l'œil varie selon le niveau de luminosité de son environnement et le contraste de la scène regardée. Ainsi, le gamma de l'œil en plein soleil n'est pas du tout le même qu'à la nuit tombante afin que notre vision offre constamment un rendu "naturel". Et c'est cette quette que poursuit l'industrie de l'image depuis un siècle. Même en 2024, elle n'y parvient pas encore ! L'industrie a trouvé un bon compromis, très souvent acceptable car, comme hasard, c'est celui que l'on rencontre le plus souvent mais dès que l'on sort de ces images "standards" donc que les contrastes s'accentuent, les limites des techniques SDR apparaissent. Maintenant, comme on n'arrête pas le progrès, cette même industrie s’attelle aux problèmes d'affichage plus extrêmes. Il est vrai aussi, que nous le voulions ou non, certaines situations de contrastes comme les images de villes la nuit étaient tellement contrastées que leur rendu naturel était totalement impossible. La donne change progressivement...
Les écrans de retouches photo affichent tout le temps un gamma de 2,2 (en vidéo on choisit parfois 2,4 ou même, pour les salles de cinéma, 2,6).
 Si l'on a opté pour un gamma de 2,2 sur nos écrans lorsqu’on fait de la retouche photo c'est parce que historiquement, les anciens tubes cathodiques avaient une réponse à l'excitation électrique dont la courbe était équivalente à une courbe gamma de 2,2 et qu'il se trouvait, par un heureux hasard, que cela correspondait en très bonne approximation à la réponse de l'œil à la lumière quand celui-ci regarde un écran dans une pièce pas trop lumineuse. Ce gamma de 2,2 convient donc parfaitement pour la retouche photo par exemple dans une pièce pas trop éclairée. En vidéo nous y reviendrons page suivante.
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| Un gamma de 2,2 convient donc parfaitement pour la retouche photo dans une pièce pas trop éclairée |
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Ainsi, selon l'environnement dans lequel on est, le gamma de notre écran doit changer... mais cela dépend aussi du contraste de l'image que l'on regarde donc je mets mon billet qu'un jour on aura des écrans ou télévisions avec gamma variable à la volée tenant compte de l'environnement lumineux et du contraste de chaque image... 24 fois par seconde ! C'est bien le Graal qui se cache derrière la norme HDR Dolby Vision IQ et ses métadonnées image par image ou son concurrent direct de chez Samsung, le HDR10+ Adaptative. Le but ultime étant d'adapter l'écran au contraste de chaque image et pas de nous faire une cote mal taillée pas si géniale sauf, évidemment, ponctuellement quand une image et son contraste "colle", par hasard, parfaitement à l'écran à ce moment là.
Pour résumer, quand on affiche une photo HDR sur cet écran à gamma 2,2, le gamma n'est pas adapté à une telle image et le rendu est "HDRisé". un peu spécial quoi !
 Précision importante ! Comme je l'ai déjà précisé, le gamma "idéal" de l'écran pour une image "HDRisée" dépendra de son contraste - ou de sa dynamique - mais également de l'environnement lumineux dans lequel nous nous trouvons car notre œil ne réagit pas du tout de la même façon quand il est dans un environnement clair ou foncé. Je vous renvoie à ma page sur le gamma des écrans où je vous le montre avec deux images  ...
Et dire que notre œil fait cette adaptation automatiquement constamment !
Donc s'il est techniquement possible de prendre une photo avec une dynamique folle, lorsque celle-ci sera affichée sur un écran à gamma fixe de 2,2, 2,4 ou même 2,6, son rendu sera très spécial, typique des images HDR donc pas du tout naturel le plus souvent. On peut le souhaiter à titre artistique mais si l'on veut un rendu plus naturel c'est impossible actuellement.
Dit autrement, en 2024 on sait prendre des images HDR mais pas les afficher avec le rendu naturel que notre œil perçoit dans la réalité, quelque soit le contraste filmé ou photographié ! Il y a encore du travail et nous allons voir page suivante quelles sont les pistes techniques envisagées pour se rapprocher toujours davantage de la vision humaine, quelque soit la scène photographiée ou filmée.
Est-ce qu'un écran HDR apporterait un début de solution ?
Dans l'absolu oui mais il y a un mais de taille : les images HDR ne sont pas "taguées" comme pour les vidéos et l'écran ne sait pas qu'il doit appliquer non plus une courbe gamma de 2,2 mais une courbe PQ donc une image HDR apparaîtra de manière identique sur un écran SDR ou HDR. Dit autrement, un écran HDR ne sert à rien à un photographe même s'il fait de la photo HDR !
Dossier HDR - Pages suivantes :
3 / 5 - Comment est affichée une vidéo HDR sur un écran HDR ?
4 / 5 - Quelles sont les particularités des écrans et télévisions HDR ?
5 / 5 - Les normes HDR : HDR10, HDR1000, HDR10+, Dolby Vision |
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Note pratique à propos de la dynamique des capteurs photo
