- Une expérience qui montre étape par étape sous quelle forme sont enregistrées les données brutes du capteur RAW d’un appareil photo numérique
- Les données initiales prennent la forme d’une image en niveaux de gris obtenue en mappant simplement la sortie ADC sur 14 bits en RGB 0–255, avec une plage de luminosité réelle limitée
- Application du filtre de Bayer pour refléter les informations du filtre coloré de chaque pixel, puis dématriçage (demosaicing) via la moyenne des pixels voisins
- Passage par une correction gamma et un ajustement de la balance des blancs afin de compenser l’écart entre la perception non linéaire de la luminosité par l’œil humain et celle des écrans
- Enfin, la comparaison avec le traitement JPEG interne de l’appareil montre qu’une « photo non corrigée » n’existe pratiquement pas
État initial des données brutes du capteur RAW
- Les données d’origine enregistrées par le capteur de l’appareil sont composées de valeurs ADC sur 14 bits ; si on les convertit simplement en RGB 0–255, on obtient une image en niveaux de gris
- La plage réelle des valeurs ADC est d’environ 2110 à 13600 ; cet intervalle est donc utilisé comme référence noir-blanc pour réajuster la luminosité
- À ce stade, l’image ne contient presque aucune information de couleur, car le capteur mesure uniquement l’intensité de la lumière
Processus de reconstruction des couleurs
- Le capteur d’un appareil photo couleur détecte une seule couleur par pixel — rouge, vert ou bleu — grâce à une matrice de filtres de Bayer
- Si l’on applique à chaque pixel la couleur correspondant à son filtre, l’image commence à prendre des couleurs, mais chaque pixel ne contient toujours qu’une seule composante parmi RGB
- En effectuant un dématriçage par moyenne des pixels voisins, les couleurs sont restaurées sur l’ensemble de l’image
Luminosité et correction gamma
- Si l’image résultante paraît sombre, c’est à cause des limites de la plage dynamique du moniteur et de la perception non linéaire de la luminosité par la vision humaine
- Comme l’affichage direct de données linéaires paraît sombre, on applique une courbe gamma non linéaire pour éclaircir les zones sombres
- Mais ce processus entraîne alors un excès du canal vert, dû à la sensibilité plus élevée du capteur au vert et à la proportion plus importante de vert dans la matrice de Bayer
Balance des blancs et correction colorimétrique
- On ajuste chaque canal de couleur selon un certain ratio pour régler la balance des blancs
- On revient à l’étape précédant la transformation non linéaire, on réduit le canal vert, puis on applique de nouveau la courbe gamma
- Ce processus permet d’obtenir une photo aux couleurs naturelles
Comparaison avec le traitement JPEG de l’appareil
- À partir des mêmes données RAW, l’image JPEG intégrée générée par l’appareil est déjà le résultat de plusieurs étapes de correction mathématique
- Ajuster le contraste ou la balance des blancs dans un logiciel d’édition revient fondamentalement aux mêmes opérations que le traitement interne de l’appareil
- La notion de « photo non retouchée » n’existe pas réellement : toute photo est le résultat d’un traitement mathématique
- Il est difficile de reproduire parfaitement la vision humaine et, en raison des limites de l’affichage, des corrections manuelles restent toujours nécessaires
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