Astrophotographie HDR Bonjour, Je vais donc vous parler d’astrophotographie HDR. Photo HDR High Dynamic Range; Photo à grande gamme dynamique Photos de scènes très contrastérs Pour obtenir des belles images de sujet à fort contraste Developpé un logiciel Photomatirendux pour cela Jacques Joffre / Gilles Krebs Photomatix Pro www.hdrsoft.com

Aperçu du traitement HDR avec Photomatix 1/200 sec. Fusion d’exposition avec Photomatix Pro 1/800 sec. Tone Mapping avec Photomatix Pro 1/50 sec. www.hdrsoft.com

Plan de l’exposé Tone Mapping Démo de Photomatix Rappels Définition de la gamme dynamique Comment obtenir des images HDR Difficultés de la photo HDR (alignement, fantômes….) Tone Mapping Démo de Photomatix Exemples en astrophotographie www.hdrsoft.com

La Photographie Numérique Pixels : 3 points Codé sur 8 bits =28 = 256 niveaux de luminosité 3 couches couleurs R, V, B 256x256x256 = 16 millions de teintes www.hdrsoft.com

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 www.hdrsoft.com

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 www.hdrsoft.com

Capture HDR Principe : Dynamique de la scène plusieurs expositions Prise 1 Prise 2 Prise 3 www.hdrsoft.com

Conseils pour les prises de vue Mettre l’appareil sur un trépied stable Utiliser la fonction bracketing auto AEB de l’APN en faisant varier la vitesse Eviter les sujets mobiles Prendre suffisamment de photos www.hdrsoft.com

Format de fichiers et HDR Standard 8-bit/24-bit 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 www.hdrsoft.com

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 www.hdrsoft.com

C’est quoi le tone mapping Carte géographique des altitudes En entrée : altitude En sortie : les couleurs Tone mapping (cartographie des tons ?) Entrée : luminances de la scène Sortie : luminance de l’écran ou du papier www.hdrsoft.com

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 Très rapide Local : chaque pixel est calculé en tenant compte de l’environnement de ce pixel (rayon d’action) Calculs très longs mais nécessaire pour avoir une “belle” photo En fait l’oeil humain s’adapte localement au contraste www.hdrsoft.com

Exemple de Tone Mapping local Scène HDR DR ~ 30,000:1 (~ 15 EV) Dynamic Range reproduite : ~ 500:1 Après tone mapping dans Photomatix Pro Dynamic Range reproduite Voisine de la DR réelle www.hdrsoft.com

Principe du tone mapping local Après fonction courbe Après tone mapping local HDR scan line www.hdrsoft.com

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 Avantage: facile à comprendre : on voit ce qu’on fait 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: reproduit fidèlement la scène originale telle qu’elle a été perçue pendant la prise de vue www.hdrsoft.com

Lumière cendrée du 5/11/2007 1s 1/4000s 1/15s 1/250s www.hdrsoft.com Photo et traitements J. Joffre

Photos Richard Galli traitements J. Joffre Lumière cendrée du 9/02/2008 www.hdrsoft.com Photos Richard Galli traitements J. Joffre

Avant l’éclipse de lune www.hdrsoft.com

Publication LPOD 08/04/08 www.hdrsoft.com

Eclipse de Soleil dans Sky & Telescope de juin 2009 www.hdrsoft.com Photos Denis Di Cicco, traitement Sean Walker

Photos et traitements Gilles Krebs HDR et ciel profond : M42 Masques de fusion Tone mapping sous Photomatix Tone mapping sous Photomatix + courbes sous Photoshop 30s 300s Masques de fusion Tone Mapping 150s 600s www.hdrsoft.com Photos et traitements Gilles Krebs

Photos et traitements Gilles Krebs HDR et ciel profond : M13 150s Tone mapping 300s 600s www.hdrsoft.com Photos et traitements Gilles Krebs

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. 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 www.hdrsoft.com