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| Au bord du Loch Ness au petit matin. Canon 10D, CanonT-S/E 24mm 3.5 @f11 |
Plage dynamique:
La plage dynamique (PD) ou dynamique range en anglais, est une mesure la gamme de différence entre le blanc le plus clair et le noir le plus fonce. Plus la PD est grande, mieux les details sombres et clairs sont captures. L'echelle de valeur de la PD est logarithmique. Ce qui signifie qu'entre un PD de 2 et de 3, la gamme de tons capturee est 10 fois plus grande et une PD de 2.5 a environ ~320x tons de plus.
Pour information, un scanner moyen a une densité de 3.5 et les derniers scanners haut-de- gamme, tel que le Minolta Dimage Scan Elite5400 a une PD de 4.5. Un appareil reflex numerique dispose d'une PD est d'environ 3. Par titre de comparaison, la PD est d'environ 4 pour un film diapositif, de 5-6 pour un film negatif classique et de 8 pour un film noir/blanc. Ces valeurs peuvent surprendre, car une diapo ou une photonumerique semble plus plaisante qu'un negatif couleur. Cette apparence est trompeuse, car il s'agit uniquement d'un aspect esthetique par une augmentation de la saturation et du contraste. La PD n'est en pas moins plus faible.
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| Au bord du Loch Ness au petit matin. Canon 10D, CanonT-S/E 24mm 3.5 @f11 |
La plage dynamique est une valeur independante du nombre de couleur (nombre de bits de couleur), comme on peut le constater sur les deux images en niveau de gris (8 bits) ci-dessus. L'image de gauche est riche en details (observez particulierement les details des rocher et du ciel, PD ~3), alors que sur l'image de droite , avec un contraste plus flatteur, toutes les details de la rive ont disparu.
L'atelier Plage Dynamique illustre comment augmenter la PD avec un appareil photo numerique.
Facteurs influencant la plage dynamique:
Plusieurs facteurs influencent la PD d'une image:
Le capteur:
La plage dynamique d'un capteur (CCD ou CMOS) est delimitee par la taille des photosites presents sur un capteur. Plus les sites sont petits, plus le bruit de fond electronique produit par le capteur va reduire la sensibilité du capteur a la lumiere de l'objectif (c'est le fameux taux signal/ bruit (signal to noise ratio, S/N)). Ce probleme est particulierement important pour les compacts numeriques (photoscopes) dont taille est inferieure a 3µm (tel que les derniers 8 Mo pixels). Pour les reflex numeriques, tel que les Canon 1Ds ou 1D mark II, les photosites sont bien plus grands (7-8µm), bien que dote d'une resolution equivalente. Ce resultat est obtenu par un capteur de dimension superieure (et bien plus onereux a fabriquer. Le cout du capteur du Canon 1Ds est estime a plus de 3000 euros ($)!). Fuji est entrain de developper une nouvelle generation de capteur pour augmenter la plage dynamique de leur appreils photos en combinant des photosites de taille differente (2µ pour les zones claires, 6-8 µm pour les zone moyennes et sombres). On attend les resultats du Fuji Pro S3 avec impatience.
La sensibilite:
La PD est inversement proportionnelle à la sensibilité en ISO de l'appareil photo. Par exemple, sur un Canon-D30 (l'ancetre du Canon 10D), la PD est de 2.7 a 100 ISO et diminue a 2.2 a 400 ISO (pour reference, DPreview (en anglais)). Plus la sensibilite est elevee, plus le bruit de fond electronique du capteur est important. Dans ces conditions, il devient difficile pour l'appareil photo de distinguee les zones sombres des images, reduisant tout autant la plage dynamique. C'est un probleme similaire aux astronomes avec la pollution lumineuse des villes qui les empechent d'observer les etoiles. Afin de conserver la plage dynamique la plus elevee possible, il est toujours recommande de travailler a 100 ISO (voir 50) si possible.
Le convertisseur analogique/digital (ADC):
L'intensite de la lumiere est capture sous format analogique par le capteur CCD ou CMOS. Le signal lumineux est ensuite convertit en signal numerique par le convertisseur analogique/digital (ADC). Dans pour un certain nombre d'appareils photos digitaux, l'intensite de chaque couleur est convertit en une valeur comprise entre 0 et 255 (8 bits) puisque le format de sortie est en JPEG. Pour les reflex numeriques, l'intensite est comprise entre 0 et 4095 (12 bits) pour les documents en format RAW et TIFF (voir ci-dessous).
Le format de l'image:
Afin d'enregistrer toute la PD d'une image capturee par le capteur, il faut que l'image soit enregistree dans un format non-destructeur, tel que le format Tiff ou RAW. Les autres formats, tel que JPEG ou GIF, permettent de reduire considerablement la taille de l'image (sur le disque dur) grace a des algorithmes mathematiques. Pour ce faire, toutes les informations difficilement perceptibles pour notre oeil sont supprimées. La compression JPEG reduit de la plage dynamique considerablement, d'une facon propotionnelle au taux de compression. Ces differences sont particulierement perceptibles sur des images mal exposee qu'on essaire de corriger. Pour vous en convaincre, sous-exposez de -1 EV une image, enregistree la en Tiff et en JPEG et essayer de la corrigee!
L'objectif:
La qualite optique de l'objectif influence egalement la plage dynamique, mais dans une mesure plus faible que les autres facteurs precedemment mentionnes. Plus le pique d'un objectif est important, mieux les subtiles differences de tonalites d'une image prise dans la brume seront captures.