Expo à droite, sous-expos et ISO invariants

Hello,

Dans le manuel dt, chapitre filmique, il est recommandé d’exposer à droite afin de profiter de la plus grande plage dynamique. Certains photographes (réputés) sous-exposent systématiquement afin d’éviter l’écrêtement des trop hautes lumières (mais peu, 1 IL ?). Un autre argument pour la sous-exposition systématique est la prise en compte des ISO invariants, qui limitent la montée du bruit (avec jusqu’à 3 IL).

Qu’en pensez-vous (en théorie, en pratique) ?

M’ci.

jcm

[color=Blue]Bonjour,

mon appareil ayant une bonne dizaine d’années et une plage dynamique plus réduite que les boitiers actuels, auxquelles se rajoute mon souci avec le traitement des hautes lumières, je sous-expose systématiquement 1/3 d’IL pour cadrer à droite sans dépasser.[/color]

Je crois bien que cela tient au type de ficher que tu génères. Si tu fais un jpeg direct, effectivement, une sous-exposition systématique va saturer plus les couleurs et sécuriser les cramés. Par contre, si tu produis un raw, la recherche de la saturation n’est plus utile. Il faut juste exposer le plus à droite possible pour avoir la plus grande plage dynamique, tout en évitant d’avoir des blancs cramés comme d’hab’. Ce qui est difficile dans ce cas, c’est que ton boitier ne te montre que des histogrammes de JPEG. Il faut donc estimer au jugé, à l’œil ou au doigt mouillé de combien tu peux pousser l’histogramme à droite, sans cramer le raw. Ensuite, la saturation se fait facilement avec le module exposition ou le module balance couleur.

Mais, aujourd’hui, avec les capteurs actuels, on en est plus à gratter quelques Xièmes de diaph’ pour tout faire rentrer dans la bande passante, depuis les blancs les plus clairs, jusqu’aux ombres les plus sombres. Et, quand je dis aujourd’hui, je fais commencer cette période avec les capteurs du D800, soit en 2012 de mémoire.

Je dis ça parce que justement, j’en ai un de D800, et que, quoi que je fasse, je n’ai jamais eu d’ombres complètement bouchées avec un bruit terrible dedans. Donc, je pense que cette recommandation était vraie au temps des capteurs à faible dynamique, les CCD, par exemple, mais qu’elle est obsolète aujourd’hui. Perso, je me contente de suivre l’histogramme du boitier (en JPEG donc), pour éviter les cramés, même si je perds un peu de latitude dans mon raw.

Mon humble avis,
D’un point de vue qualité technique, le mieux est d’utiliser le maximum de la plage du capteur avec les ISO les plus faibles possibles (moins de bruit). Comme dit par JPVerrue, le boîtier montre un histo relatif au Jpeg. sur mon APN (2014) , j’ai un mode « Zébra » qui m’indique les zones surex (aussi fait pour le jpeg) et j’oublie l’histogramme, après expérience je sais que je peut monter de 1 à 2 stops supplémentaires après l’apparition de"zébra" sans cramer les raws. Sans doute à tester pour chaque APN.
Après suivant le type de photo ( concert, nuit) on peut être obligé de cramer pour sortir les ombres.
D’un point de vue artistique, surex, sous ex, on voit de tout, le noir et blanc est sympa pour ça.
Cordialement.

Merci Jean-Pierre, pour les infos bien documentées au fil de ton expérience.

@jpg54
fayot! :smiley:
@jpverrue
Religieux du Nikon, D800 ok mais avec capteur Sony.
Bon je sort.

Le photographe en question (Paul Nicklen) travaille en Sony, il dit toujours sous-exposer (pas de beaucoup, de mémoire, moins d’un IL). Sur mon A7II, le zébra apparaît très tôt, effectivement, et c’est très agaçant ces rayures qui clignotent. J’ai remarqué également que l’on peut pousser pas mal l’expo avant de cramer les blancs (à se demander si le boîtier ne sous-expose pas systématiquement).

Non, ça aurait été fayot si j’avais écrit : ton immense et très longue expérience ! :smiley: :wink:

Bon, c’est fini tous ces éloges bidon ? :smiley: :exclamation: :wink:

@Cobert : Je ne suis pas un religieux du d800, j’en ai toujours un, mais je ne l’utilise pratiquement plus. J’utilise presque exclusivement un Fujifim X100V :slight_smile:

Question subsidiaire : à quoi sert la prise en compte de la correction d’exposition ? J’ai tendance à l’annuler, car si j’ai corrigé l’expo, c’était parce que j’avais mes raisons :wink:

@JPG54@jpverrue
C’était petites taquineries :smiley:
on trouve beaucoup de test APN où c’est toujours Nikon qui gagne même si la techno interne est quasi identique…
@jcmarguerite
Le zébra peut être utile pour aller vite, coup de molette sur ouverture ou vitesse avec un peu de zébra et shoot. Maintenant c’est débrayable.
(Ce truc existait déjà dans les années 80 sur les caméras vidéo)
Pour la correction d’expo je n’utilise pas non plus, et les réponses à la question m’intéresse.
Cordialement.

@jcmarguerite
Je suppose que tu parles de la correction d’exposition du module exposition ?
Dans ce module, il y a deux actions distinctes lors de l’initialisation :

[list]
[]D’abord, une correction systématique de la sous-exposition appliquée par (presque ?) tous les boitiers de + 0.7 IL.
[
]Secondement, la contre correction du réglage de sur ou sous-exposition manuel du boitier.
[/list]
Tout ça est fait pour afficher une exposition correcte (gris moyen à 18 %).
Mais, évidemment, le plus souvent, si tu as appliqué manuellement une sur-exposition ou une sous-exposition, c’est pour une raison précise et c’est pour ça que, toi comme moi, nous décochons systématiquement la case « Compenser l’exposition du boitier »

Dernière question de la série : dt prend-il en compte les ISO invariants ?

Bonjour,

  1. Dans le module exposition de darktable, la case à cocher « Compenser l’exposition du boitier » existe pour compenser automatiquement la corrrection d’exposition. C’est utile dans le cas de ceux qui pratique l’ETTR dans le sens où ils n’exposent non pas pour la luminosité finale de l’image mais vont :
    => a) sur-exposer si les hautes-lumières ne touchaient pas le bord de l’histogramme afin qu’elles touchent le bord de l’histogramme et que les ombres soient moins bruitées ; OU
    => b) sous-exposer pour protéger les hautes-lumières (jusqu’à ce que les hautes-lumières soient dans l’histogramme) (Eh oui ! L’ETTR, ce n’est pas toujours de la sur-exposition ! Avec les appareils photo d’aujourd’hui on est même de plus en plus souvent dans de la sous-exposition).

Ce qu’il faut bien comprendre, c’est qu’en temps normal, on expose pour que la luminosité globale de l’image nous convienne (on va peut-être éclaircir un peu les ombres ou assombrir les HL en post-traitement, mais l’image a déjà à peu près sa luminosité finale).
Quand on pratique l’ETTR, on cherche à obtnenir la plus grande plage dynamique du capteur sans cramer les hautes-lumières, c’est à dire que la luminosité de l’image (du jpeg) peut être très différent de la luminosité que l’on souhaite réellement au final. L’option de compensation automatique de Darktable permet d’éviter d’aller à recorriger l’exposition de chacune des photos (lorsqu’on traite des séries).

  1. Non, Darktable (ni aucun autre logiciel) ne prend pas en compte les capteurs ISO-Invariant parce que… ça n’existe pas ! C’est un terme purement marketing et « publicitaire » mais ça ne correspond à aucune technologie existante. Je te mets au défi de me trouver un papier scientifique ou une documentation technique de fabricant de capteur qui parle d’ISO-invariant.

Tu auras TOUJOURS une différence de bruit entre des images exposées différemment et/ou prises à des ISO différents. Cette différence peut être positive ou négative (c’est au cas par cas) et les sources de bruit sont multiples : bruit photonique, bruit du capteur (SNR), bruit thermique (longue expo), bruit des composants électroniques (dont l’amplificateur qui fait l’ISO), etc.
Certains bruits vont augmenter ou diminuer selon les conditions de prise de vue et des réglages de l’appareil. Une augmentation d’un des bruits peut être compensé par la réduction d’un autre bruit, etc.

Néanmoins, avec les dernières technologies et des composants qui génèrent moins de bruit qu’autrefois, on arrive dans certains cas à faire que cette différence de bruit soit difficilement perceptible par l’oeil (surtout avec certains logiciels qui appliquent déjà une réduction automatique du bruit à l’ouverture du raw), d’où le terme d’ISO invariant qu’ont crée les services Marketing.

D’ailleurs, tous les articles sur l’ISO-invariance que je trouve font la même comparaison : prendre une même photo (exposée identiquement donc S et A identiques) mais à différents ISO. Puis se dire que Oh, on a le même bruit en ré-augmentant la luminosité de l’image la plus sombre. Sauf que l’exposition étant identique, la seule chose que l’on compare réellement, c’est le bruit apporté par… l’amplificateur ISO (donc pas du tout le bruit du capteur). Lequel élément a sûrement beaucoup évolué ces dernières années et génère donc moins de bruit. Mais en général, ce n’est pas le bruit apporté par l’amplificateur ISO le plus important dans une photo (je parle bien du bruit apporté par l’amplificateur ISO et PAS du bruit du capteur [le fameux SNR] amplifié par l’amplificateur ISO ; qui est souvent le bruit le plus visible avec le bruit photonique).

On parle de capteur ISO invariant lorsqu’une amplification analogique ou numérique du signal ont un effet identique sur le rendu de l’image.

Oui, donc c’est bien que l’iso-invariance n’est pas une propriété du capteur. A la limite, on pourrait parler d’iso-invariance pour l’amplificateur ISO (qui vient après le capteur), dans le sens où il ajouterait tellement peu de bruit par lui-même qu’il serait semblable à un amplificateur numérique.

Repartons sur nos deux photos exposées identiquement, la seule variable étant l’ISO.
Depuis la lumière entrant dans l’objectif jusqu’à la sortie du capteur (en tension électrique), nos signaux sont donc exactement les mêmes ! (l’ISO n’intervenant que sur l’amplificateur), que ce soit pour un appareil photo non-invariant ou pour un appareil photo dit « iso-invariant ».

Ensuite intervient l’amplificateur ISO. Celui va faire 2 choses :

  1. amplifier le signal du capteur selon la valeur ISO choisie. On augmente donc le signal mais également le bruit (mais le bruit conserve toujours la même proportionnalité par rapport au signal : c’est exactement pareil qu’une amplification « numérique » propre). Le bruit que l’on perçoit le plus quand on monte en ISO est ce bruit-là : le bruit déjà présent en sortie du capteur et amplifié par le gain ISO (bruit du capteur + bruit thermique + bruit photonique).
  2. Ajouter son propre bruit supplémentaire à l’image : parce qu’il ne faut pas se leurrer, ça reste un composant analogique donc qui apporte du bruit. Ce bruit là est généralement léger mais tout de même présent.

Donc en réalité les appareils photo iso-invariant sont le fruit de 2 effets :

le composant amplificateur ISO qui a beaucoup progressé ces dernières années (les améliorations en R&D des fabricants ne se font pas que sur les capteurs mais aussi sur les autres composants). De telle manière que le bruit propre qu’ils ajoutent à l’image est devenu plus faible, presque comme un amplificateur numérique.

les capteurs qui délivrent des images sur + de bits (donc avec plus d’EV de signal). Autrefois en sous-exposant fortement, on postérisait le bruit (et donc on le rendait très visible en augmentant la luminosité en post-traitement. Aujourd’hui avec des raw sur 14 bits (voire 16) on garde plus de plage.
J’explique par un exemple ce sera plus clair :
tu exposes pour que ta zone sombre bruitée se trouve à -11 EV :

  • sur un raw 12bits, tu as ta zone sombre entre 0 et 3 / 4095. Donc automatiquement le bruit va faire sauter ton pixel sombre à 0, 1, 2 ou 3. Si tu augmentes de +8 EV en post-traitement, tu vas obtenir des pixels qui auront pour valeur 0, 256, 512 ou 768, soit 4 valeurs différentes avec un sacré escalier entre chacune (et donc du bruit très visible).
  • sur un raw 14 bits, ta zone sombre va alors se retrouver entre 0 et 15 / 16383. Si tu ajoutes +8EV, tu vas te retrouver avec 16 valeurs différentes réparties entre 0 et 3840.
    Répartir tes données sur plus de valeurs (16 valeurs au lieu de 4 valeurs) te permet de bien mieux lisser tes valeurs (et donc réduire le bruit visible puisqu’il va sauter sur la valeur la plus proche).

Augmenter les ISO, ce n’est pas que pour accroître la luminosité de l’image : c’est aussi pour discrétiser les zones sombres sur plus de valeurs.

Je ne dis pas de ne pas acheter de capteur iso-invariant. J’explique juste que c’est un discours purement marketing pour essayer de vendre et qu’il ne faut se laisser avoir par des illusions quand on achète (= ne pas acheter un appareil photo beaucoup plus cher si l’iso-invariance est le seul critère de différence).

Je ne saurai pas dire si technicité il y a, mais il y a quand même deux points notables.

  1. Comme toutes les marques ne font pas dans la chose, c’est qu’il doit bien y avoir une différence technique à la conception/fabrication ?
  2. Faudrait que je retrouve un des articles que j’avais lus, mais il est précisé que cette ISO-invariance ne « s’active » qu’à certaines sensibilités ISO (bien entendu différentes d’une marque à l’autre).

Néanmoins, est-ce que ça a encore de l’importance aujourd’hui avec les derniers (et même des un peu moins récents) modèles d’appareils où il faut déjà bien monter en ISO pour que le bruit apparaisse ? C’est comme l’expo à droite, voilà bien longtemps que son utilité est sujette à caution…

Hello,
Pas vu d’article « sérieux » sur l’iso invariance, souvent une évaluation subjective sur une image (avec lightroom :stuck_out_tongue: ).
Petite réflexion pour je juke-box
Bon, ce qu’on voit sur un écran c’est du 8bits (voir 10 pour les pros) donc plage de 8 IL. Avec un APN sur 14 bits, l’image rendue aura déjà un bruit de quantification de 8bits à l’écran et non de 14bits. En sous exposant de -6IL ce serait comme si on avait numérisé sur 8 bits donc pas plus de bruit de quantification visible en amplifiant numériquement? Après voir la balance entre le bruit iso et le bruit de quantification, avec des mesures, pas de la comparaison à cent balles…
un bracketing quand on peut, est plus efficace et dt permet de réduire le bruit significativement.

Cordialement.

Bonjour à tous,

Je vous propose ce billet qui résume globalement le sujet.

merci, article intéressant et bien vulgarisé.