Expérimentation HDR

Bonjour à tous!

After Effects 7 peut maintenant travailler en 32 bpc au niveau du projet.
J'ouvre cette discussion pour essayer de progresser sur ce que ça implique...

Le 32 bpc HDR (High Dynamic Range) n'est pas qu'une augmentation du codage couleur par couche comme le 16 bpc.
Le 16 bpc augmente le nombre de valeurs possibles entre deux valeurs, le 32 bpc HDR permet de conserver quelque part les valeurs qui "dépassent". Ces valeurs peuvent être récupérées et retravaillées par les effets 32 bpc.
L'icône Ajuster l'exposition (mode 32 bits uniquement) permet de "naviguer" dans ces valeurs pour les voir, mais ne sert qu'à l'affichage de la prévisualisation pas pour le rendu. Pour le rendu on pourra utiliser l'effet Exposition par exemple ou d'autre effets 32 bits de la catégorie Correction colorimétrique.

Voici quelques images pour s'entraîner, prise à différents temps de poses:

belg001.jpg
belg002.jpg
belg003.jpg
belg004.jpg
belg005.jpg
belg006.jpg
belg007.jpg
belg008.jpg
belg009.jpg


On pourra s'exercer à recréer une image HDR et à la convertir en LDR (Low Dynamic Range) de différentes façons pour l'afficher sur un écran.

Exemple, avec simplement le mode addition et l'effet Niveaux...

 

Est-ce qu'After Effects met à disposition un outil pour créer une image HDR à partir d'images classiques? Ce n'est pas quelque chose de simple à réaliser, principalement à cause de la non linéarité de la réponse des capteurs. Le problème est bien expliqué dans la publication de Debevec, dans le chapitre 2.1 entre autre. Si vous avez utilisé HDRShop, vous avez sûrement remarqué qu'il y a une étape du procédé qui est totalement dédiée à récupérer la réponse du film.

Tu remarques que dans ton image, tu as perdu pratiquement tout les contrasts en compressant l'image HDR. Manipuler les gradients de l'image est bien plus efficace.

Voici une implémentation pour Matlab de l'algorithme présenté par Debevec pour reconstituer la courbe de réponse du film. Comme vous pouvez le voir, ce n'est pas si simple.

Code:

% 
% gsolve.m - Solve for imaging system response function 
% 
% Given a set of pixel values observed for several pixels in several 
% images with different exposure times, this function returns the 
% imaging system’s response function g as well as the log film irradiance 
% values for the observed pixels. 
% 
% Assumes: 
% 
%  Zmin = 0 
%  Zmax = 255 
% 
% Arguments: 
% 
%  Z(i,j) is the pixel values of pixel location number i in image j 
%  B(j)   is the log delta t, or log shutter speed, for image j 
%  l      is lamdba, the constant that determines the amount of smoothness 
%  w(z)   is the weighting function value for pixel value z 
% 
% Returns: 
% 
%  g(z)   is the log exposure corresponding to pixel value z 
%  lE(i)  is the log film irradiance at pixel location i 
% 
function [g,lE]=gsolve(Z,B,l,w) 
n = 256; 
A = zeros(size(Z,1)*size(Z,2)+n+1,n+size(Z,1)); 
b = zeros(size(A,1),1); 
%% Include the data-fitting equations 
k = 1; 
for i=1:size(Z,1) 
  for j=1:size(Z,2) 
    wij = w(Z(i,j)+1); 
    A(k,Z(i,j)+1) = wij;  A(k,n+i) = ?wij;       b(k,1) = wij * B(i,j); 
    k=k+1; 
  end 
end 
%% Fix the curve by setting its middle value to 0 
A(k,129) = 1; 
k=k+1; 
%% Include the smoothness equations 
for i=1:n?2 
  A(k,i)=l*w(i+1);        A(k,i+1)=?2*l*w(i+1);  A(k,i+2)=l*w(i+1); 
  k=k+1; 
end 
%% Solve the system using SVD 
x = A\b; 
g = x(1:n); 
lE = x(n+1:size(x,1));

 

Je cherche des solutions pour comprendre et appliquer ça dans After Effects 7.

 

Je ne suis pas sûr que cela soit possible sans créer un plugin. On entre dans un domaine où de simples opérations telles que l'addition ne suffisent malheureusement plus. Biensûr, on peut toujours bidouiller et simuler un peu ce qui se passe, comme tu l'as fait, mais ça ne suffit pas pour faire quelque chose de correct.
Cependant, en mettant de côté la création et la compression d'images HDR, je suis sûr qu'il y a plein de choser à creuser du côté de leur traitement!
Il y a certains trucs très intéressants (mais on rentre de nouveau dans la compression) qui consistent à simuler des artefacts d'exposition, comme un glare par exemple. Ou, plus précisément, la simulation de la point-spread fonction d'un capteur (le fait que les bords se trouvant à côté de zones lumineuses sont "rongés").

 

Cette non linéarité me fait perdre aussi les couleurs. Mais on peux améliorer vite fait l'affaire en écrêtant les blancs et les noirs de chaque image pour garder la partie linéaire de la réponse des capteurs.

C'est juste pour réflechir au fonctionnement du HDR, qui est nouveau dans After Effects, pas pour rivaliser avec les solutions dont tu parles, auquelles je ne comprend pas grand chose

 

Le problème de la non linéarité, c'est justement qu'on ne peut pas la compenser avec une opération linéaire.
Imagine une scène avec un objet, qui renvoit une certaine quantité de photons, que l'on va appeler x. A peu de chose près, cette quantité est appelée la radiance de l'objet.
Avec une photographie classique, est-il possible de dire quelle était la radiance de l'objet photographié? Non! On peut lui donner une valeur entre 0 et 255, mais cette valeur dépendra de la durée d'exposition. Il est donc impossible de dire "si l'objet à une valeur de y, alors ça veut dire qu'il avait une radiance de z". Je n'ai pas de formation en photographie, donc je m'excuse pour le manque de rigueur dans les termes qui vont suivre. Maintenant, imagine que tu photogaphies l'objet deux fois, avec deux durées d'exposition différentes. En regardant les photographies, que remarques-tu? Dans l'une, l'objet aura peut-être une valeur de 102, alors que dans l'autre, il aura une valeur de 213.
On commence à avoir plus d'informations. Si on avait doublé la durée d'exposition, on aurait un rapport entre la durée d'exposition et la valeur de l'image (quelque chose comme a -> 102, 2a -> 213). Malheureusement, ce n'est pas si simple, car la réaction du capteur n'est pas linéaire. Qu'est-ce que cela veut dire? Voici un exemple tout à fait fictif:
a -> 100
2a -> 200
3a --> 250
Comme vous pouvez le voir, les valeurs de varient pas linéairement. Deux relations ne permettent donc pas de déduire la réaction du capteur, et ainsi de pouvoir reconstituer la radiance de l'objet.
Ce qu'il faut faire, c'est prendre de nombreuses images, et former une courbe. Cette courbe représentera la relation entre la radiance et la valeur en fonction de l'exposition. Et c'est cette courbe qui nous permettra de reconstituer la radiance de l'image à partir de plusieurs photographies et leur exposition respective.

 

Un tutorial sur creativecow vient de sortir, la fabrication de l'image hdr est faite sous photoshop mais l'ensemble est intéressant(avec un exemple concret de l'intérêt du 32bpc)->
http://www.creativecow.net/articles/kramer_andrew/hdr/index.htm

 

C'est vraiment cool cette fonction dans Photoshop. Ca marche très bien avec les images jpeg de mon appareil photo (dans les métadonnées du fichier sont stockées tout les paramètres de la prise de vue, à consulter avec Adobe Bridge par exemple). Avec la fonction bracketing de l'appareil photo, c'est encore plus facile, ça prend trois clichés avec trois expositions différentes. En plus comme dans Photoshop il y a une fonction pour réaligner les images, à la rigueur même pas besoin de pied.

Si l’exposition n’est pas enregistrée au niveau des donnés du fichier il y a une configuration manuelle de l’EV. Pour essayer par exemple avec les photos en lien au début.

 

c'est bien beau tout ca, mais comment on fait de la video en HDR.....

 

C'est simple, il suffit d'inventer la caméra qui sait faire six enregistrements simultanés avec des expositions différentes (donc c'est pas pour tout de suite pour le grand public...)

 

si j'ai bien compris la discussion, le HDR n'est utilisable dans AFTER 7 que sur des images fixes, c'est bien ça?

 

Bonsoir,
C'est bien pour cela que le tuto explique qu'il faut exporter une séquence animée en une suite de fichiers tiff à raison de 25 images par seconde de film !!
@+

 

et ce traitement HDR permet une plus grande profondeur de couleur... C'est bien ça?

 

Oui moi non plus je n'ai pas tout compris à quoi ça pouvait servir

GiLd

 

le HDR ca sert a ca.
tu filmes une piece, ou il y a une fenetre.
la, tu as 3 solutions.
1)tu regles l'exposition sur l'interieur de la piece, mais du coup , la fenetre est sur-ex, et tu n'as qu'un rectangle blanc a la place des vitres.
2)tu regle sur la fenetre, mais la tu auras une bonne partie de l'interieur de la piece qui sera sous-ex.
3) tu eclaire un max la piece pour avoir autant de lumiere dedans que dehors.

maintenant en photo, avec le HDR, on fait simplement 2 photos, une en reglage sur la solution 1) et une autre sur la solution 2).
au montage, il suffit de superpose les deux images pour obtenir une image HDR.
Le probleme est qu'on ne peut pas voir une image HDR, il y trop de valeur, il faut combiner (aplatir) l'exposition pour revenir dans un mode "normal".
Si on fait ca, on perd du contrast.
une autre solution est prendre les parties correctement exposees dans une image (la fenetre) pour les utiliser dans l'autre image (la piece) .
Ca te permet d'avoir une photo de la piece (plutot sombre) avec une fenetre dans laquelle tu vois le paysage (plutot lumineux).
Evidemment, si c'est facile en photo, c'a l'est moins en video ou il faudrait par expl filmer en 50p avec une trame avec un filtre ND, et une trame sans filtre.
Ca permettrait de rien perdre en resolution tout en pouvant recreer l'exposition HDR.
on aurait une nouvelle definition du codage video (par expl 4:2:0) avec une nouvelle notion
le 4:2:0:1 ou le 4:2:0:0 qui definirait l'exposition temporelle.
Ca doit etre assez facile a realiser avec un simple shutter LCD, comme on utilise sur les objectif pour filmer en 3D