Capture linéaire en photographie numérique
La réponse à la lumière de la vue n’est pas linéaire. Lorsque l’on expose l’œil à une quantité plus forte de lumière, il ne la perçoit pas proportionnellement . Une compensation se fait qui nous protège de l’aveuglement lorsque nous sommes exposés à de fortes luminosités. L’œil s'adapte à des niveaux de lumières changeantes.
Au contraire la réponse du capteur de notre reflex à la lumière est linéaire, le capteur collecte la lumière sans la moindre compensation. Il faut donc appliquer aux informations acquissent par le capteur une correction, pour que la vision de notre appareil se rapproche de la vision humaine. On appelle cette opération la correction gamma. Cette correction gamma est en général de 0,45 soit un gamma de 2,2. Le gamma 1 étant le gamma d'origine lors de la capture de la lumière par notre reflex .
Ci-dessus : animation de l'histogramme,la correction gamma étire les basses lumières.
Gamma 2,2 correction gamma de 0,45 pour se rapprocher de la vision humaine est la première opération effectuée sur les fichiers raw * par le dérawtiseur (opération souvent effectuée par défaut dans les dérawtiseurs sans que nous ayons à intervenir).
Cette opération est aussi effectuée par notre reflex pour la sortie .jpg .
*raw : raw qui signifie brut est un fichier dont la particularité est de n'avoir subi que de légères transformations informatiques
la correction gamma pour un gamma de 2,2 étire les basses lumières ceci provoque du bruit dans les zones les plus sombres, pour limiter cela il faut veiller à une bonne exposition voir même à une légère surexposition par rapport à l’histogramme jpeg de notre reflex en effet la juste exposition de notre reflex n’ emploie pas la totalité de la plage dynamique de notre capteur.
La distribution linéaire des informations sur le capteur, dossier raw de gamma 1, possède plus d'informations dans les hautes lumières que dans les basses.
Les appareils reflex numérique peuvent encoder les informations en 8 bits ( fichiers jpeg) ou en 12 bits voir même plus ( dossier raw).
Les informations photographique en 12 bits par couche (4096 niveaux), consacre la moitié des niveaux (2048) à L'indice de lumination (IL OU EV) le plus clair. Les indices de lumination après occupent quant à eux le reste de la plage dynamique, voir tableau ci-dessous .
Pour un capteur dont la dynamique s’étend sur 11 IL, l'espace consacré à la zone la plus sombre n'aurait que 2 nuances. Lorsque la correction gamma étire les basses lumières les tons sombres montent en bruit, il est donc préférable de placer l'histogramme à droite afin de réduire au maximum le bruit dû à la correction gamma (bruit dans les parties foncées de l'image).
Le gris à 50 pour 100 de notre photo se situe à 18 pour 100 du dossier raw avant correction gamma. Sous certaine condition la gestion de lumière par notre reflex est mauvaise et le gris moyen qui sert pour le calcul de l’exposition n’est plus à 18 pour 100 de notre dossier raw, il nous faudra changer la valeur de notre gris moyen à posteriori (opération effectué dans un dérawtiseur).
