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Les articles concernant les sciences appliquées dans le domaine de la photographie: optique, électronique,...

Les optiques (index)
La théorie optique et les réalisations pratiques, des optiques les plus simples aux plus complexes.

Pellicule (index)
Page index comprenant de nombreux sujets en rapport avec la pellicule photographique.

La couleur (index)
La couleur semble si naturelle, et pourtant elle est très complexe à détecter. Nous traitons de tous les aspects scientifiques de la couleur, même celle qu'on ne voit pas, mais dont le capteur y est particulièrement sensible (les infra-rouges).

Les taches floues (index)
Nous partons des taches plus ou moins floues qui apparaissent à l'arrière-plan des photos pour expliquer la cause du vignettage, le bokeh et l'aberration sphérique résiduelle.
Ce sont des pages techniques qui expliquent différents phénomènes optiques.

Les appareils multi-optiques (LinX)
Ce système utilise plusieurs capteurs de qualité moyenne pour produire une image de synthèse de haute qualité.

La plage dynamique
Le bruit de fond
La fonction de transfert
Les corrections sur l'image
La courbe de gamma
La plage dynamique est la différence d'intensité lumineuse entre les parties claires et foncées qu'un appareil photo est en mesure d'enregistrer. Le bruit de fond limite le niveau minimal qu'un capteur peut détecter. Nous indiquons les causes exactes du bruit de fond et des méthodes pour le réduire.

Le signal du capteur est transformé en signal numérique via une fonction de transfert. Cette fonction de transfert peut être modifiée par l'utilisateur de façon statique pour toutes les photos (réglage du contraste, de la saturation) ou de façon dynamique (l'appareil corrige chaque photo individuellement.

La courbe de gamma a été instaurée à l'origine pour corriger à la source la non-linéarité des tubes de télévision. Et puis, on s'est rendu compte que cette courbe était fort pratique pour de nombreuses raisons et on continue ainsi à l'utiliser, alors que la raison première à disparu.

Question d'un visiteur: (vous aussi vous pouvez poser vos questions via le lien en haut de la page)
bonjour, j'ai lu avec attention vos articles sur la courbe gamma et la courbe de transfert. J'ai compris que l'encodage jpeg avait normalisé la courbe de correction gamma à 0.45. (courbe réciproque au gamma de l'ecran) ceci pour corriger les "déformations" de l'écran. Cette courbe est systématiquement appliquée en amont et c'est pour cette raison qu'il est nécessaire de redéfinir le bon gamma de l'écran lors de l'étalonnage afin que cette correction annule la particularité du gamma de l'écran. Vous expliquez également que la fonction de transfert appliquée lors du passage en jpeg réponds à la nécessité du passage en 8 bits avec notamment une compression des extrêmes. Je ne saisit pas la différence entre la courbe de correction gamma 0,45 et cette fonction de transfert? Auriez vous la gentillesse de me l'expliquer. Merci infiniment

La courbe de gamma est une fonction standardisée, appliquée par tous les fabricants. Elle a comme avantage que chaque "pas" produit une augmentation du signal dont l'effet est perçu identiquement. La courbe colle à la sensibilité de nos yeux. C'est pour cette raison qu'elle est encore utilisée, alors qu'elle n'est plus nécessaire: les écrans actuels ont une réponse linéaire et on pourrait bien se passer de cette correction.

La courbe en S est un truc pour faire passer les 10, 12, 14,... bits d'un capteur dans les 8 bits du format jpeg. Le format jpeg a une courbe de gamma, ce qui le rend déjà plus efficace en attribuant plus de bits aux ombres (nos yeux discernent mieux les différences dans les ombres que dans les hautes lumières), mais cela ne suffit pas.

Mais en plus, on va comprimer les extrèmes, en attribuant le plus de bits au niveaux moyens, là où se trouve l'information principale. En comprimant les extrèmes (et en attribuant donc une gamme plus étendue aux tons moyens) on augmente en fait le contraste de l'image, qui devient plus plaisante, sans augmenter le risque d'un écrètage.

La courbe en S ou fonction de transfert dépend de l'appareil photo (caractéristiques du capteur et du convertisseur) et il n'y a donc pas de formule standard à appliquer. Certains appareils permettent de jouer sur la courbe en choisissant une image plus "dure" ou plus "douce" (possible sur certains appareils, sur mon appareil cela s'appelle "picture style").

Gamma et émulsion photographique

Quand d'anciens photographes du temps de l'argentique parlent du gamma, ils voient le gamma comme une expression du contraste, pas comme un déplacement des tons moyens. Le gamma est en fait l'angle de la pente obtenue lors du développement. Sur le graphique, on voit en abscisse l'exposition et en ordonnée le noircissement (ou la densité). Quand la partie droite est plus raide, une faible augmentation de l'exposition produit un noircissement plus prononcé de l'émulsion, et donc une augmentation du contraste.

De nombreux paramètres déterminent le contraste d'une émulsion, l'émulsion bien sûr, mais également le développement (type des produits utilisés, concentration, température des bains, fraicheur du développateur, etc). Le gamma n'est donc pas une valeur standard, comme l'est la sensibilité (qui correspond à l'exposition minimale pour obtenir une augmentation de la densité perceptible).

Parler de contraste quand on parle de gamma n'a aucun sens en numérique, bien qu'il y ait une augmentation du contraste pour les tons foncés: cette augmentation est annéantie à la reproduction, car l'appareil reproducteur a une courbe inverse.

L'héliographe de Campbell-Stokes (la boule de cristal des météorologistes) est une des premières "optiques" utilisées en pratique.

Lisez aussi (certains articles scientifiques sont repris sur ces pages):

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