Déc 27 2010

Comprendre et utiliser l'histogramme

histo_coin.jpgLe numérique a offert aux photographes un précieux outil d’information et d’aide à la décision : l’histogramme des tonalités, dont dispose la presque totalité des reflex, mais également de nombreux bridges et certains compacts.

L'histogramme permet d’analyser, au moment de la prise de vue ou juste après le déclenchement, l’exposition d’une scène en termes de répartition des tonalités entre les plus basses et les plus hautes lumières que peut enregistrer le capteur. Dans les situations fortement contrastées, il est vivement conseillé de l’utiliser pour ajuster finement l’exposition.

Je vous propose aujourd'hui une présentation de l'histogramme, illustré en fin d'article par le cas particulier de l'affichage sur les NEX. Cet affichage étant assez standard, il pourra être aisément extrapolé à celui de votre appareil, quelle que soit sa marque.
Cet article est extrait du livre Obtenez le meilleur des Sony NEX-5 et NEX-3.



Qu’est-ce qu’un histogramme ?

Un histogramme est une représentation graphique discrète (sous forme de « bâtons » et non d’une courbe continue) de la population de chaque classe d’une variable statistique. Appliqué au cas qui nous intéresse, l’histogramme représente le nombre de pixels d’une image pour chacune des valeurs de luminosité possibles. Le nombre de luminosités distinctes dépend du codage de la photo : sur un JPEG 8 bits, il y en aura 256 (28) pour chacune des trois couleurs. L’histogramme est donc la représentation d’une simple comptabilité des pixels de l’image, chacun étant ajouté au « bâton » correspondant à son niveau de luminosité.

histo_zoom.jpg
L’histogramme est une représentation graphique de la répartition des tonalités dans l’image. La hauteur de chaque « bâton » vertical est proportionnelle au nombre de pixels de l’image situés dans une classe de luminosité donnée.


Les niveaux de luminosité (ou tonalités) sont ordonnés du plus sombre (à gauche) au plus clair (à droite). Les valeurs extrêmes sont le noir pur et le blanc pur, et vers le milieu de l’histogramme on trouve les luminosités proches de celle du gris moyen.

Histo_hl_bl.jpg



On divise classiquement l’histogramme en 3 zones de luminosité : la première zone est constituée des basses lumières (BL), la dernière zone, des hautes lumières (HL), la partie centrale correspondant aux luminosités moyennes de l’image.


L’histogramme offre donc au photographe une indication très précise sur la qualité de l’exposition de son image et lui permet de la corriger en temps réel sur des boîtiers comme le NEX, qui peuvent l’afficher en permanence.


Savoir lire et interpréter l’histogramme

Chaque pixel de l’image est constitué de trois valeurs de luminosité pour chacune des trois couleurs RVB. Il existe donc en réalité un histogramme pour chacune des couleurs, qui peuvent être présentés séparément, superposés ou encore additionnés.
Voyons ce qu’il en est sur une photo exemple :

Salzbourg_normal.jpg

Photographie de la partie historique de Salzburg en Autriche. La lumière
diffuse induit une dynamique modérée.


Cette photo semble correctement exposée. Elle présente une légère dominante bleue due à l’importance du ciel, et une présence faible du rouge. Les histogrammes sont donc assez dissemblables pour chacune des couleurs.

Salzburg_histo_couleur.jpg

Superposition des histogrammes pour chaque couleur (rouge, vert et bleu). On voit apparaître les couleurs cyan, magenta et jaune, créées respectivement par addition des couleurs B+V, R+B et R+V.


L’histogramme confirme que l’image est bien exposée : aucune zone n’est bouchée (noir pur) ni brûlée (blanc pur), hormis quelques pixels sur la couche bleue, sans conséquence visible sur l’image. Les tonalités sont globalement décalées vers le clair, avec une moyenne globale de 158 (sur 256 tonalités). Augmenter l’exposition risquerait de brûler des zones importantes
de l’image, la couche bleue étant très proche du bord droit de l’histogramme.
Voici la représentation globale monochrome que l’on rencontre le plus souvent :

Salzburg_histo_normal.jpg

L’histogramme est ici représenté en version globale où chaque pixel contribue au « bâton » correspondant à sa luminosité globale et non plus à celle de l’une ou l’autre de ses composantes RVB.


Il ne faut pas considérer qu’un bon histogramme doit nécessairement être centré, car chaque scène est illuminée différemment. Il faut surtout veiller à ne pas perdre trop d’informations aux extrêmes et assurer un bon contraste de son image.

Salzbourg_low.jpg Salzbourg_high.jpg

Salzburg_histo_low.jpgSalzburg_histo_high.jpg

La photo d’origine a subi à gauche une réduction et à droite une augmentation de son contraste.

On voit sur ces deux versions insatisfaisantes de l’image l’importance du contraste pour un rendu optimal. L’image peu contrastée à gauche possède un histogramme concentré dans les luminosités moyennes. Il n’y a pas de perte d’information aux extrêmes, mais l’image paraît un peu fade et grisâtre. Il reste toutefois possible d’augmenter son contraste en post-traitement pour lui redonner un peu de tonus. Les scènes présentant ce genre d’histogramme ne sont donc pas problématiques, mais demandent à être améliorées par traitement logiciel.
En cas d’excès de contraste (image de droite), il y a des pertes dans les hautes et les basses lumières qui ne pourront pas être toutes récupérées en post-traitement. Pour des scènes très contrastées présentant de tels histogrammes, il convient alors de choisir l’extrême qui sera préservé et de modifier l’exposition en conséquence.


Bien utiliser les histogrammes affichés sur le boîtier

En mode Lecture, les NEX peuvent afficher l’histogramme global et celui de chacune des composantes RVB. Pour cela, il suffit d’appuyer deux fois sur la touche DISP qui fait la bascule entre les trois modes d’affichage disponibles.

Salzburg_histo_NEX.jpg





Affichage sur l’écran LCD en mode Lecture. L’histogramme global en blanc et ceux pour chaque composante RVB permettent d’évaluer la qualité de l’exposition de l’image.


Ce mode d’affichage propose une visualisation instantanée de l’image accompagnée d’un quadruple histogramme. Si la vignette de l’image est alors assez petite, l’ensemble des informations affichées devient très complet et permet, avec un peu d’habitude, de procéder à des réglages très fins de l’exposition pour les clichés ultérieurs. Pour juger de la qualité de la mise au point, il suffit d’appuyer sur la touche centrale de la molette de commande puis de tourner la roue codeuse pour zoomer dans l’image.

Salzburg_histo_NEX_2.jpg




Affichage instantané sur l’écran LCD en mode de prise de vue. L’histogramme global est affiché en temps réel et permet de régler l’exposition de l’image avant le déclenchement.


L’un des modes d’affichage en prise de vue (touche DISP) propose un histogramme global en temps réel qui permet si besoin de procéder à une correction d’exposition avant le déclenchement. N’hésitez pas à vous en servir car il peut vous permettre de réussir vos photos dans certaines situations où la bonne exposition est délicate à déterminer.

Commentaires   

# Merci !!Jérémie 27-12-2010 16:51
Ca n'a rien a avoir avec la news, mais ma copine m'a offert pour noel votre livre sur les nex, j'etais deja tres content de mon appareil acheter en juin, mais totalement novice en photo, votre livre est une petite merveille qui est entrain de me rendre passionné par les possibilité offerte par la photographie en general et plus particulièrement par mon petit nex 5 au fur et a mesure du livre je fais des essais avec l'appareil et quelle difference avec des bons reglages !!! ne me reste plus qu'a me pencher sur le raw et la maitrise de lightroom, en tout cas merci encore pour ce bouquin super bien fait !!!
# Patrick Moll 28-12-2010 02:25
Merci Jérémie, c'est peu dire que ça fait plaisir de lire ça. C'est le but rêvé que je m'étais suis fixé en écrivant ce livre (et le précédent), qui va très au-delà du mode d'emploi de l'appareil et veut pousser le lecteur à aller le plus loin possible dans la maîtrise de son flux de production photographique.
Ce qu'on imagine mal quand on débute, c'est la masse d'idées créatives qui surgissent par le seul fait de savoir ce qu'un appareil peut faire, de le comprendre, et de le maîtriser techniquement. Après, ce n'est plus que du bonheur... :wink:
# bouhesquissewei 29-12-2010 09:25
Moi qui actuellement est en chine, et ce jusqu'à juillet 2011, je ne peux pas acheter votre livre. bouh. En appareil compact je possède un canon G11, que je n'utilise pas beaucoup étant donné que mon alpha 700 me suffit amplement. Mais récemment j'ai pensé à acheter le NEX-5, car il m'arrive de ne pas vouloir transporter un matériel lourd en voyage. Ce qui me fais encore hésiter c'est le fait que si j'utilise le NEX comme j'utilise mon G11, alors il va se retrouver dans le placard et prendre la poussière. :confused:

Ce qui m'attire avant tout du Nex c'est bien sûr son capteur. Mais encore une fois si je m'en sers comme le G11... Un petit conseil pour me décider l'acheter ou non? :roll::
# Patrick Moll 30-12-2010 00:20
Le G11 est un excellent compact, qui offre une qualité d'image suffisante dès qu'on reste dans un contexte lumineux correct. Si c'est le cas, pas besoin de prendre un NEX. Celui-ci possède toutefois 2 avantages, plus un troisième pour les sonystes :
1) Son grand capteur permet de gérer la profondeur de champ et d'offrir un potentiel créatif que le G11 n'a pas (profondeur de champ quasi infinie à toutes les ouvertures)
2) Il est à objectifs interchangeables, donc évolutif, et potentiellement bien meilleur qu'avec les optiques de kit
3) Avec la bague d'adaptation, le NEX devient un très bon second boîtier pour les Sonystes qui peuvent y visser leurs optiques reflex Alpha.

Voilà... y'a plus qu'à décider... :wink:
# KaKtusSs 30-12-2010 00:49
Justement, concernant le point 3 (l'adaptateur alpha LA-EA1), pensez-vous que l'on puisse espérer d'autres mises à jours du firmware pour accélérer l'autofocus ? D'après les quelques vidéos visibles sur youtube, on dépasse les 2 secondes la plupart du temps même en bonnes conditions lumineuses, ce qui le rend inutilisable dans une majorité d'utilisations. Du coup, le poids (110g), l'encombrement et le prix me semblent extrêmement rébarbatifs.
# Patrick Moll 30-12-2010 02:30
Oui, on peut espérer d'autres firmwares, mais ils ne modifieront pas de manière décisive l'AF avec les optiques Alpha. Le NEX n'a pas été conçu pour cela, et c'est juste un plus que Sony offre à ses utilisateurs de reflex. Cela interdit donc la photographie d'un certain nombre de sujets mobiles, mais je ne parlerais certainement pas pour ma part d'une "majorité d'utilisations". Le paysage et le portait, pour ne citer qu'elles, font partie des pratiques les plus usitées, et ne nécessitent en rien un AF rapide.
Par ailleurs, l'AF du NEX est à détection de contraste, donc est déjà moins performant qu'un AF de reflex par corrélation de phase. Ce n'est donc pas un appareil indiqué pour la photographie de sujets en mouvement rapide (pas plus que le G11 d'ailleurs), indépendamment de la possibilité d'utiliser les optiques Alpha avec une bague d'adaptation.
Pour finir, ce laps de temps de 2s pourrait être raccourci, mais c d'un c'est un choix des ingés Sony qui ont préféré assurer une MAP parfaite par petits pas plutôt que de la rater avec empressement. Pas sûr qu'il s'agisse d'un mauvais choix. Mais je comprends bien que cela soit rédhibitoire pour certaines pratiques. Il faut juste faire son choix en conscience.
# encombrement du nexdavid v 29-06-2011 16:14
Petite remarque sur le Nex... je ne m'en sers plus car si je monte mes objectifs de mon Alpha 700 sur le Nex, je me retrouve avec un encombrement proche de mon reflex avec un résultat forcément moins bien et prendre des photos sans viseur ne me réussit pas...du coup il reste chez moi.
# Julien 29-06-2011 16:46
Fatalement, l'encombrement d'un NEX monté d'un objectif ne peut être inférieur à celui de l'objectif lui-même...
Le NEX n'est pas conçu pour remplacer un reflex en utilisant des objectifs de reflex : l'AF est inférieur, il n'y a pas de viseur et donc,l'objectif reste aussi encombrant. "Tous les inconvénients du camping sans les avantages" disait Régis Laspalès...

Le NEX a une monture différente de la monture Alpha pour gagner en compacité, et son utilisation logique est de l'utiliser avec des objectifs plus compacts que ceux destinés aux reflex. C'est l'intérêt des objectifs en monture E.
La bague d'adaptation sert à pouvoir monter des objectifs Alpha que l'on aurait déjà pour des usages bien précis (par exemple, je préfère utiliser un NEX en paysage qu'un Alpha, la visée écran couvrant 100% du champ et permettant la loupe de mise au point, et le poids de l'ensemble en rando étant nettement inférieur), mais cela reste accessoire...

Utiliser le NEX avec des optiques de reflex peut faire passer à côté de ses points forts, et quitte à acheter et utiliser une bague d'adaptation, j'ai préféré opter pour une monture Leica M, donnant accès à des objectifs exceptionnels en qualité et minuscules. Par exemple, 23mm de long pour 134g chez Voigtlander pour un 35mm f/2.5...
Par contre comme vous je ne me vois pas du tout utiliser un NEX avec des objectifs reflex, type 16-105 ou 70-400 G...
# lawre51 23-02-2012 17:03
L'histogramme est la représentation de la répartition des pixels dans la plage tonale du JPEG. Cela est très important car, si on shoot en RAW on pourra se permettre d'écrêter légèrement car la dynamique d'un RAW est plus étendue que celle du JPEG dont est issu l'histogramme.
# Patrick Moll 23-02-2012 17:21
Oui, c'est écrit un peu plus loin dans le livre dont est extrait ce chapitre, quand j'évoque le format Raw et l'exposition à droite.
# lawre51 23-02-2012 20:30
Pouvez vous rappeler le titre et l'éditeur de votre livre svp?
Merci.
# Patrick Moll 23-02-2012 23:27
Le titre est indiqué dans l'introduction, avec un lien vers l'article quilui est consacré. Ce livre étant consacré aux NEX, je doute qu'il présente le moindre intérêt pour vous. Celui sur le format Raw (www.dunod.com/loisirs-essais-bien-etre/loisirs-scientifiques-techniques/audio-photo-video/photographie/le-format-raw) vous intéresserait sans doute plus.
# Lawre51 24-02-2012 14:40
Oui, Patrick, je parlais du format RAW. J'ai trouvé la référence de votre ouvrage.
Je verrais pour l’acquérir pour approfondir mes connaissances sur ce sujet.
# Patrick Moll 25-02-2012 17:34
Le livre est une approche globale du flux de production en Raw. du vidage de la carte à la finalisation des images. Il va donc moins loin que le hors série sur le cœur du développement. Si c'est essentiellement cela qui vous intéresse, il ne vous apportera pas grand chose de plus. Mieux vaut investir dans un livre sur Lightroom, comme celui de Martin Evening, pour entrer encore plus en détails dans le fonctionnement d'un logiciel. Mais comme la v4 va bientôt sortir, pas sûr que ce soit un très bon investissement.
# lawre51 26-02-2012 00:48
Patrick,

Premièrement, merci pour vos conseils éclairés.
Toutefois, mes nouvelles lectures sur les sujets flux de production ou développement m'apportent toujours des éléments nouveaux même si je commence à connaitre le sujet.

Je suis dans "catalogage et flux de production" donc il est clair que je n'ai pas besoin de lire plusieurs livres sur le même sujet. Mais ma curiosité me pousse toujours vers les auteurs que je ne connais pas.


Vous n'allez pas vous plaindre si j'achète un de vos bouquin ou le format RAW de gilbert Volker! :D :D :D :D :D :D (je taquine)

Il est clair que mes prochaines lectures se recentreront sur la gestion de la couleur et sur lightroom pour les photographes de Martin Evening. Je vais évidemment attendre la mouture 2012.


Par contre, un avis sur le meilleur bouquin sur la gestion de la couleur?

Merci.
# Patrick Moll 26-02-2012 10:32
Bah si... je ne voudrais pas qu'on achète mes livres pour de mauvaises raisons. Or, étant donné votre niveau de connaissance, je doute qu'il vous apporte beaucoup de choses.
Le bouquin de Peter Krogh est à lire avec des pincettes. Beaucoup de choses passionnantes, mais des suggestions d'organisation des sauvegardes que je trouve dépassées, ou déraisonnables pour un amateur. Je l'avais chroniqué (http://alpha-numerique.fr/index.php?option=com_content&view=article&id=457:catalogage-et-flux-de-production-par-peter-krogh-le-dam-book-en-francais&catid=19:livres&Itemid=392) à sa sortie.
# lawre51 26-02-2012 17:24
Bonjour Patrick,

Ne croyez pas que ma démarche soit animée par de mauvaises raisons comme vous dîtes.

Rassurez vous, chaque auteur a sa propre pédagogie et je songe également à créer un club photo dans lequel je développerais des modules de formation gratuites. La lecture de ces différents livres, je l'espère, m'apportera les outils nécessaires pour construire ces modules.
En effet, chaque auteur a sa pédagogie et exploiter ce qu'il y a de mieux c'est garantir que le contenu des formations sera adapté au candidat.

Pour le livre de P. KROGH, je sais à quoi m'attendre. ce n'est pas sa méthode qui m’intéresse, mais sa réflexion sur certaines problématiques.

Je citerais comme exemple, la sauvegarde. Je ne suis absolument pas partisan de sauvegardes définitives sur des supports optiques comme le préconise M. Krogh.

Je ne suis pas de ceux qui aime démolir les arguments des autres, j'aime juste apprendre et argumenter au travers de mes lectures et discutions.Je suis un amateur pas un critique.

Amicalement.
Cyril
# Patrick Moll 26-02-2012 18:53
Heu... :-)
Je crois que vous avez mal interprété mon terme de "mauvaise raison". Celle à laquelle je pensais n'a rien de mauvaise au sens biblique. Je veux juste que les photographes n'achètent pas mon livre sur la base d'une idée fausse de ce qu'il contient et de ce qu'il pourrait leur apporter. Tel est mon inquiétude vous concernant, car vous avez un niveau d'expertise élevé.

S'agissant du livre de Peter Krogh, je me suis régalé à le lire, comme je l'ai dit dans ma chronique, mais il ne faut certainement pas adopter ses différents protocoles au pied de la lettre... :wink:
# Lawre51 27-02-2012 13:26
Désolé pour cette mauvaise interprétation. :wink:

Comme je l'ai dis, Peter Krogh propose des solutions sur des sujets aussi cruciales que la sauvegarde, l'archivage etc...
Je ne partage pas totalement ces solutions car il existe plusieurs alternatives. Tout dépends de son activité, son exigence, ces moyens, de son infrastructure...


Mais je me régale aussi à le lire.

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