Astrophotographie HDR
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Astrophotographie HDR
Photomatix Pro www.hdrsoft.com
Jacques Joffre / Gilles Krebs
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Aperçu du traitement HDR avec Photomatix
Fusion d’exposition avec Photomatix Pro
Tone Mapping avec Photomatix Pro
1/800 sec.
1/200 sec.
1/50 sec.
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Plan de l’exposé
•Rappels
•Définition de la gamme dynamique•Comment obtenir des images HDR
•Difficultés de la photo HDR (alignement, fantômes….)
•Tone Mapping
• Lune, Soleil, Eclipses par J. Joffre
•Exemples en astrophotographie
• Ciel profond par Gillles Krebs
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La Photographie Numérique
•Pixels : 3 points
•3 couches couleurs R, V, B
•Codé sur 8 bits =28 = 256 niveaux de luminosité
256x256x256 = 16 millions de teintes
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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
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Luminance de quelques objets
Scène Luminance
Nuit étoilée 10-3 Cd/m2
Nuit avec lune 0.1 Cd/m2
Eclairage intérieur, Ecran 100 Cd/m2
Paysage ensoleillé 105 Cd/m2
Soleil 109 Cd/m2
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Capture HDR
Principe :
Dynamique de la scène
Prise 1Prise 2
Prise 3
plusieurs expositions
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Conseils pour les prises de vue
•Mettre l’appareil sur un trépied stable
•Utliser la fonction bracketing auto AEB de l’APN en faisant varier la vitesse
•Eviter les sujets mobiles
•Prendre suffisamment de photos
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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 1x1076:1 1x109:1
Luminance 0, 1, 2, 3, ….255
0, 1, 2, 3, ….65 535
Codage en réels 10-38,… 1038
0, 0.0000012, .….65 537
Facteur de taille
<=3 <= 6 4 6
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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
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Tone mapping
• But du tone mapping : reproduire sur un écran ou un papier ce que le photographe a vu
•Tone mapping (cartographie des tons ?)
Entrée : luminances de la scène
Sortie : luminance de l’écran ou du papier
• Carte géographique des altitudes
En entrée : altitude
En sortie : les couleurs
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Opérateurs de Tone Mapping
2 types d’opérateur: Global : chaque pixel est calculé sur la base de sa luminance et des
caractéristiques globales de l’ image
Local : chaque pixel est calculé en tenant compte de l’environnement de ce pixel (rayon d’action)
Très rapide
Calculs très intenses mais nécessaire pour avoir une “belle” photo
En fait l’oeil humain s’adapte localement au contraste
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Exemple de Tone Mapping local
Scène HDR
DR ~ 30.000:1 (~ 15 EV)
Dynamic Range reproduite : ~ 5500:1
Après tone mapping dans Photomatix Pro
Dynamic Range reproduiteVoisine de la DR réelle
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HDR scan line
Après fonction courbe
Après tone mapping local
Principe du tone mapping local
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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
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: facile à comprendre : on voit ce qu’on fait
Avantage: reproduit fidèlement la scène originale telle qu’elle a été perçue pendant la prise de vue
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Lumière cendrée du 5/11/2007
1/4000s
1/250s
1/15s
1s
Photo et traitements J. Joffre
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Lumière cendrée du 9/02/2008
Photos Richard Galli traitements J. Joffre
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Avant l’éclipse de lune
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Publication LPOD 08/04/08
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Lune et Pléiades LPOD 09/2009
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Eclipse de Soleil dans Sky & Telescope de juin 2009
Photos Denis Di Cicco, traitement Sean Walker
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Soleil en Halpha par Philippe Tosi
Photos P; Tosi, traitement J. Joffre
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Comparaison des résultats
Photos P. Tosi, traitement J. Joffre
Eclipse de Soleil
www.hdrsoft.com 24Photos de Jean-Marc Lecleire
Eclipse de Soleil en tone mapping
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25Traitement de Jacques Joffre
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HDR et ciel profond : M42
Photos et traitements Gilles Krebs
30s
150s
300s
600sMasques de fusionTone mapping sous PhotomatixTone mapping sous Photomatix + courbes sous PhotoshopMasques de fusion Tone Mapping
HDR et ciel profond : M13
www.hdrsoft.com 27Photos et traitements Gilles Krebs
150s
300s
600s Tone mapping
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Le Bouclier d’Orion
Photos de Patrick Lécureuil
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M101 par Rémi Petitdemange
Photos et traitements Rémi PetitDemange
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Conclusions
En photo classique le traitement HDR a fait preuve de son efficacité et de sa popularité (16 600 000 référencées par Google).
En astrophotographie les premiers résultats sont prometteurs, mais le développement de cette discipline est lent à cause des difficultés des prises de vues.
Le nombre d’objets étudiés va certainement augmenter dans un proche avenir, puisque tous les objets de l’astrophotographie sont potentiellement des scènes HDR.
Le tone mapping est calculé pour reproduire l’aspect visuel des objets photographiés, la luminosité des objets astronomiques est très faible, on peut donc espérer que cette technique permettra de révéler ce qu’on pourrait voir si nos yeux étaient beaucoup plus sensibles