L’histogramme mis à nu. (Première partie)

Qu’est-ce qui différencie un photographe numérique d’un photographe argentique ? A cette question sans intérêt, j’aurais tendance à répondre : l’histogramme. En photo numérique, ce dernier est en effet présent dans toute la chaîne de production, de la prise de vue jusqu’au post-traitement. Mais le bougre est rebutant et nombreux sont ceux qui ne s’en soucient que lorsqu’il est trop tard : juste avant de passer la photo à la poubelle… pour les plus réalistes d’entre eux !

Avant d’en arriver à cette extrémité, commençons par le début :

Que raconte l’histogramme ?

Vous n'ignorez pas qu'une photo est constituée de multiples points (pixels) et comme vous êtes observateurs, vous avez remarqué que certains sont plus lumineux que d’autres…

L’histogramme donne simplement la répartition des pixels selon leur luminosité. Il les compte du noir au blanc, en passant par tous les états intermédiaires du sombre au clair, sur un total de 256 niveaux. Chaque niveau dessine une barre verticale dont la hauteur est d’autant plus importante que le nombre de points est élevé.

Ces barres sont dessinées côte à côte, la plus à gauche représentant les pixels strictement noirs, la plus à droite comptant les pixels strictement blancs. (NB : certains appareils ou logiciels présentent également des histogrammes pour les canaux Rouge, Vert et Bleu, voire même les couleurs complémentaires. Le principe reste le même, mais appliqué à la couleur concernée, du sombre au clair)

S’il n’y a pas de pixels noirs, (comme sur l’exemple ci-dessus) il n’y a pas de barre à gauche. S’il n’y a pas de pixels blancs, il n’y a pas de barre à droite. Ce constat ne pointe pas obligatoirement un problème : photographiez un ciel d’été ; si vous avez des pixels noirs, c’est que vous avez simultanément shooté un vol de canards…

Voici quelques exemples bien caricaturaux pour expliquer la théorie :

Photo de nuit : l’histogramme est totalement décalé à gauche. Le grand pic correspond aux zones très sombres de la colline. Il reste néanmoins un petit pic dans la partie droite de l’histogramme. Il représente les zones les plus éclairées des arches de la cathédrale. Certes, vous n’aviez pas besoin d'un histogramme pour vous apercevoir que la photo est sombre, mais c’est le premier pas vers la détection d’une photo sous exposée :

Photo sous exposée : l’histogramme est encore totalement décalé à gauche, mais cette fois, le sujet traité (clair) n’explique pas ce décalage. La partie droite de l’histogramme est vide, alors que l’on pourrait légitiment attendre quelques pics correspondant aux bords éclairés des pétales du Crocus, et une densité plus importante de points dans le dernier tiers de l’histogramme, dessinant le modelé des ombres sur la corolle de la fleur blanche.

Photo correctement exposée : nous reviendrons plus en détail sur cette notion car il n’existe pas d’histogramme type permettant de dire que la photo est correctement exposée : l’analyse de l’histogramme ne peut être dissociée du sujet et de son éclairage. Il est en particulier faux de penser qu’un histogramme en cloche (courbe de Gauss) est un bon histogramme. Il traduit simplement le fait que la photo contient beaucoup de pixels de luminosité moyenne, ce qui peut être tout aussi bien légitime que correspondre à un défaut de la prise de vue ou du post traitement. Le tout petit pic sur les blancs représente ici les fleurs les plus claires, mais sa faible amplitude garantit que l’on a gardé des détails dans les pétales vus à la taille réelle des pixels. Le dégradé des gris du ciel ne contient aucune zone surexposée. La faible amplitude du pic des noirs indique que les détails sont également conservés dans les zones les plus sombres (cœur des coquelicots)

Photo de neige : l’histogramme ci contre montre sans ambigüité que la neige est blanche, en témoigne le pic à droite de celui-ci, qui représente la partie la plus claire de l’image, au fond de l’allée. Les branches plus sombres correspondent au pic de même amplitude, à gauche de l’histogramme. La bosse dans le tiers droit de l’histogramme indique que l’on a une bonne proportion de gris clairs, contenant le modelé du relief sur la neige. Mais attention, il n’y a qu’un pas pour tomber dans l’excès : la photo surexposée.

Photo surexposée : la barre des blancs purs est exagérément haute. Attention, on la distingue à peine car elle ne fait qu’un pixel de large, mais c’est elle qui impose la hauteur du graphique. Les informations dans les hautes lumières ont disparu. Aucune manipulation génétique ne saura faire revenir les poils dans la zone blanche. C’est d’autant plus dommage que l’on voit qu’il reste de la place à gauche de l’histogramme. Il aurait pu être décalé pour conserver les détails dans les hautes lumières. Le problème pouvait donc être réglé à la prise de vue, objet du paragraphe suivant.

A suivre : L'histogramme à la prise de vue...

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