Sur l’écran de l’appareil photo, dans Lightroom ou Photoshop, l’histogramme affiche la répartition des pixels d’une image. Comment interpréter ce graphique, à la fois énigmatique et indispensable ?
La prise de vue est en Raw. Mais l’affichage de l’histogramme sur l’écran arrière de l’appareil photo est celui d’un JPEG. En haut, l’histogramme de luminosité. En dessous, les histogrammes des composantes RVB de l’image.
Histogramme
Ce mot apparaît d’abord sous sa forme anglaise histogram en 1895, avant d’entrer plus tard dans la langue française. On le doit au mathématicien britannique Karl Pearson. Il est construit sur deux racines grecques, histos (mât) et l’affixe gram (tracé). Car ce graphique, composé de barres, rappelle une succession de mâts. Employé en imagerie numérique, il représente la quantité et la répartition des tons enregistrés. Une barre haute signifie une forte présence d’un ton, une petite barre sa faible fréquence. L’absence de barre signale l’absence de ton. L’histogramme d’une image est un incontournable, utilisé aussi bien dans le menu d’affichage d’un appareil photo que dans un logiciel de postproduction.
L’histogramme est un incontournable en photographie numérique. Il représente la quantité et la répartition des tons enregistrés.
4 histogrammes pour une image
L’histogramme peut s’afficher sous deux aspects. Le premier est celui de luminosité ou de clarté. Synthèse des canaux RVB, ses barres sont blanches. C’est le plus important pour évaluer les écrêtages. Viennent ensuite les histogrammes des couches R, V et B, dont l’analyse est utile. Un écrêtage peut se produire dans un canal, même s’il n’apparaît pas sur l’histogramme de luminosité. Dans le cas d’un portrait, si le canal rouge (la peau) est écrêté en butant à droite, il y a un risque de perte de nuances sur la peau. Ce phénomène survient souvent lorsque la balance des blancs est inappropriée. En l’ajustant, le problème disparaît. Sinon, une réduction de l’exposition s’impose pour éviter toute perte d’information.
L’histogramme de luminosité, affiché en blanc sur fond noir, est une synthèse des canaux des couleurs primaires rouge, vert et bleu.
Histogramme, Jpeg et Raw
Dans un boîtier, l’histogramme est établi à partir d’une version JPEG de la photo enregistrée, même si l’on photographie uniquement en Raw. Dans un logiciel de postproduction, l’histogramme du Raw peut varier selon les paramètres de développement du fichier. Toujours dans le cas d’un fichier Raw, l’écrêtage des ombres ou des hautes lumières qui est éventuellement signalé sur l’écran d’un boîtier peut disparaître dans le logiciel de postproduction. Avec de l’expérience, le photographe peut évaluer, pour chacun de ses boîtiers, si l’écrêtage signalé sur l’appareil est récupérable en postproduction.
Selon le profil de développement (Adobe Couleur, Adobe Neutre, Adobe Eclatant), dans un logiciel comme Lightroom, l’apparence de l’histogramme d’un fichier Raw peut changer. Aucun autre paramètre de développement n’est ici modifié.
Répartition des tons
Pour une image codée en 8 bits, l’histogramme est composé de 256 barres verticales, une pour chaque ton. L’extrémité gauche représente le noir et l’extrémité droite, le blanc. Ces extrêmes sont des repères fondamentaux. À moins de vouloir un noir pur ou un blanc pur dans l’image, aucune barre ne doit buter contre l’un de ces deux côtés. Entre ces extrêmes, la forme de l’histogramme varie d’un sujet à l’autre, en fonction des plages de luminosité propres à chaque sujet. Si un ciel clair occupe une grande partie de l’image et qu’une petite zone est sombre, un gros pic se dessine à droite de l’image. Si c’est l’inverse, le gros pic est à gauche. Si les tons moyens dominent, une forme de montagne apparaît au centre de l’image. L’histogramme reflète donc, à chaque fois, des situations particulières. L’histogramme “idéal” n’existe pas, hormis la recommandation d’éviter qu’il ne bute ni à gauche ni à droite. Il fournit des informations sur la répartition des tons du sujet.
L’affichage des histogrammes varie selon les appareils (ici, un boîtier Olympus). L’histogramme bute à gauche, laissant la moitié droite vide, signe d’une sous-exposition manifeste. En postproduction, ce défaut est rattrapable sur un Raw, avec un risque de montée du bruit et de couleurs moins fidèles.
Si l’histogramme s’étale sur l’ensemble de la plage sans toucher aux bords extrêmes, tous les tons de l’image sont correctement enregistrés. Le pic des hautes lumières indique une forte présence de pixels clairs. Ils correspondent au ciel qui représente le quart de la surface de l’image.
L’histogramme bute à droite. La moitié gauche est vide, signe d’une forte surexposition. L’histogramme de visualisation est celui d’un JPEG. En postproduction, la surexposition peut se rattraper sur un Raw, même si les barres se tassent à droite. Par expérience, on peut estimer la tolérance de rattrapage d’une image dont l’histogramme bute à droite.
Histogramme et contraste
Si le sujet est peu contrasté, l’histogramme n’occupe qu’une portion de l’histogramme, la moitié voire le quart de sa plage. Il y a de la marge pour exposer l’image de façon satisfaisante. Nous recommandons d’exposer le plus à droite possible, sans faire buter les tons contre le côté droit de l’histogramme. L’image pourra apparaître trop claire. Elle sera foncée en postproduction. Les spécificités du format Raw font qu’on enregistre beaucoup plus d’informations dans les tons moyens à clairs (la moitié droite de l’histogramme) que dans les tons sombres à moyens (la moitié gauche).
Quand le sujet est très contrasté, au point d’écrêter aussi bien les ombres que les tons très clairs, les tons butent à gauche et à droite de l’histogramme. Si le logiciel de postproduction ne peut récupérer de la matière dans les tons sombres ni dans les tons clairs, une seule solution s’impose : bracketer à la prise de vue et réaliser une fusion HDR en postproduction (voir article Bracketing haute vitesse à main levée)
Une image à très fort contraste présente une forme de U, avec un pic à gauche pour les tons très foncés et un pic à droite pour les tons très clairs. Entre les deux, la présence de tons moyens est presque absente. Ici, le contraste de la scène et de l’éclairage en studio était volontairement élevé, avec un effet de silhouette.
Un temps brumeux, en Inde, au Rajasthan, nimbe le dôme d’un palais d’une lumière diaphane. Le contraste est fortement réduit. Les pixels n’occupent qu’un quart de la plage dynamique. Dans ce cas, il vaut mieux exposer pour placer l’histogramme vers la droite, pour enregistrer une meilleure profondeur de tons.
Une charte de gris 18% est placée devant l’objectif. Ouvert à f/4, l’objectif vignette un peu. Sur l’histogramme de l’écran du boîtier (Nikon D850 et objectif 60mm macro), le gris restitué n’est pas parfaitement uniforme. En conséquence, malgré le gris homogène de l’objet photographié, l’histogramme présente un pic avec une base légèrement étalée. Un gris d’une seule valeur tel qu’on peut le créer dans Photoshop (valeurs RVB : 118), délivre un histogramme avec une barre étroite.
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Texte et photos : Philippe Bachelier, professeur de Techniques d’impression à Spéos