Tutorial histogramme, niveaux et courbes.
 
Je vais tenter de décrire ici comment appréhender la base de photoshop, son fonctionnement par couches, et l’équilibrage d’une image par les actions sur ces couches.
On suppose ici qu’on travaille en RGB. C’est dans ce mode que sortent les fichiers des appareils numériques, et dans ce mode qu’elles sont tirées sur papier lorsqu’elles sont envoyées sur une tireuse. C’est aussi dans ce mode que notre écran travaille, quelque soit le format de fichier sur lequel on se base.
 
RGB pour Red Green Blue, ou RVB, Rouge Vert Bleu en français. Ce sont les trois couleurs primaires en synthèse additive (on mélange trois sources de lumières colorées pour obtenir une couleur résultante)
Dans un fichier rgb, chaque pixel est décrit par ses trois composantes primaires.
 
Pour plus de simplicité, on va dans ce tutorial parler d’images en 24 bits, qui permettent d’utiliser 2^24 couleurs, soit un peu plus de 16 millions. Une image RVB 24 bits est donc composée de trois couches de couleurs primaires, et chacune de ces couches (qui correspondent aux couches alpha dans photoshop) accepte 256 niveaux différents : elles sont codées sur 8 bits. Les 16 millions de couleurs possibles correspondent aux 256 niveaux de bleus possibles mélangés aux 256 niveaux de vert et 256 niveaux de rouges possibles.
 
[Ajout de Jojolapin, 14/08/2005] Pour compliquer un peu les choses, certaines personnes et logiciels appellent ces images 24 bits des images "8 bits" en référence aux 256 nuances par couleur primaire (256 nuances sont codés par 8 bits, d'où 3x 8 bits = 24 bits). Sous certains logiciels comme photoshop, on a la possibilité de travailler avec des images 16 bits, soit 3x16= 48 bits, à comparer aux 24 bits de nos images 16 millions de couleurs traditionnelles. Les images au format raw des APN sont souvent codées sur 12 bits, soit 3x12 bits=36 bits.[/Ajout]
 
Comment est représentée une couche sous Photoshop ? Si on imagine notre image de base constituée de tous ses pixels, et qu’à chaque pixel on ne garde que la valeur d’une composante colorée, on se retrouve avec une série de valeurs comprises entre 0 et 255, le 0 étant l’absence de cette composante colorée dans la couleur résultante du pixel, et 255 sa plus forte saturation.
En assignant au 0 le noir, au 255 le blanc, et à toutes les valeurs intermédiaires les gris situés entre le noir et le blanc, on obtient trois « images » en 256 niveaux de gris chacune, illustrant la répartition des trois couleurs primaires sur les pixels de l’image de base.
 
Il est important de comprendre que tout le moteur de photoshop, (dès les premières versions) est basé, sur des opérations sur ces couches de manière transparente ou non pour l’utilisateur. La compréhension de ce fonctionnement permet de ne pas procéder par tâtonnement pour l’équilibrage chromatique et la retouche d’image. Il permet en outre de travailler de manière rigoureuse et poussée, et de produire des fichiers les plus « propres » possibles en vue de l’affichage ou de l’impression.
 
 
Travaillez le plus possible de manière non destructive. Utilisez des calques de réglages (et non le passage par le menu image/réglage qui effectue une modification définitive sur les pixels du calque). Les calques de réglages permettent de revenir sur une modification apportée à l’image ;  les valeurs colorimétriques de chaque pixel sont recalculées en fonction des pixels de départ et de l’ensemble des calques de réglages ; cela permet de ne pas cumuler d’approximations qui s’avèrent désastreuses pour la qualité de l’image après l’ensemble des retouches. N’oubliez pas qu’une image peut apparaître différemment sur un nouvel écran, ou sur une nouvelle imprimante, et qu’une simple modification de niveaux sans effet sur les pixels originaux évite de réduire à chaque fois la qualité du fichier.

Passons à l’équilibrage d’une image, provenant par exemple d’un appareil numérique.
 
Une petite note au sujet des images provenant de négatifs ou dias scannées : la plupart des logiciels de scanners permettent de faire des réglages de courbes et niveaux ; il est important de faire la plus grosse partie de ces modifications via le logiciel du scanner et non sous photoshop, dans le but d’avoir un fichier de base le plus riche possible d’informations et le plus homogène au niveau colorimétrique : moins l’histogramme du fichier final est haché, plus les transitions des couleurs seront harmonieuses sur le tirage, et moins l’image donnera l’impression d’être passée à la moulinette !
 
(exemple en image des retouches sur un dégradé)

1 : image numérisée avec préréglages sur le logiciel de scan : la gamme colorimétrique de l’image s’étends sur toutes les couleurs affichables.
 
 

2 : image numérisée sans préréglages : la gamme colorimétrique est réduite ; une correction des niveaux est nécessaire.
 
 

3 : image 2 avec retouche des niveaux sous photoshop : la gamme colorimétrique est désormais étendue, mais les informations étant à la base insuffisantes, l’histogramme est haché, les transitions des couleurs sont plus grossières. Un tel fichier rendra mal à l’impression et supportera peu la retouche.

Qu’est ce que c’est qu’un histogramme ? C’est la représentation graphique de la répartition de valeurs d’une couche. (Valeurs chromatiques, valeurs de luminosité etc. en fonction du type de fichier traité).
 
L’analyse de l’histogramme d’une image est primordiale avant toute retouche.
La palette histogramme de Photoshop peut afficher, outre l’histogramme global rvb, les histogrammes de chaque couche.
 
Un écran correctement calibré est capable d’afficher une gamme de gris s’étendant du noir le plus pur (0-0-0 dans ses composantes rvb) au blanc pur (255-255-255) en passant par toutes les nuances de gris intermédiaires. Si vous ne distinguez pas à l’écran une différence entre du noir 0-0-0 et du gris 5-5-5, il est mal étalonné, et une image correctement équilibrée vous apparaîtra bouchée car les détails dans les zones sombres apparaîtront uniformément noirs.
 
Pour une imprimante, c’est pareil. Encore qu’en pratique, des tests avec chaque type de papiers s’imposent pour pouvoir imaginer à l’avance comment l’image qui apparaît à l’écran sortira sur le papier. (Ainsi, certaines imprimantes ayant tendance à boucher les noirs, on sera amené à compresser la gamme colorimétrique de l’image pour ne pas avoir de zones bouchées et de zones brûlées). D’autre part, la gamme des couleurs qu’on peut obtenir en synthèse soustractive, par mélange de pigments de couleurs primaire (le mode CMJN) ne permet pas de transcrire la totalité de la gamme rvb. (La tendance actuelle étant d’ajouter des cartouches de couleurs secondaires, vertes, orange, gris quadri, noir mat etc… pour étendre la gamme des couleurs imprimables). Mais reprenons notre fichier rvb.

Que nous apprend l’histogramme d’une image ?
 

4 : image correctement équilibrée : la courbe décrit une cloche, et s’étends sur toute la gamme/
 
 

5 : La majorité des pixels sont dans des valeurs inférieures à la médiane : l’image est à dominante sombre.
 
 

6 : La majorité des pixels sont dans des valeurs supérieures à la médiane : l’image est à dominante claire.
 
 

7 : image à dominante claire contenant des zones brûlées : beaucoup de pixels sont totalement blancs.
 
 

8 : image à dominante foncée contenant des zones bouchées : beaucoup de pixels sont totalement noirs, les détails des zones sombres ne seront pas perceptibles.
 
 

9 : image faiblement contrastée : bien que toute la plage soit utilisée, la majeure partie de l’image reste dans des valeurs de luminosité moyenne.
 
 

 
10 : image fortement contrastée.

Attention : le but n’est pas de faire que chaque image épouse une courbe idéale et couvre toutes la gamme des couleurs affichables ou imprimables : une photo de forêt dans le brouillard peut tout à fait avoir un gris moyen comme ton le plus clair, une vue de nuit peut tout à fait avoir une grande zone (le ciel) en noir pur, ça ne choquera personne, au contraire.
Le propos ici est juste de se dire « comment est-ce que je veux que mon image sorte ? et quels outils je dois utiliser, en fonction de son histogramme, pour l’amener dans la gamme chromatique que je vise ? »
 
 
Le premier outil pour stabiliser une image, c’est le calque de réglages « niveaux ». D’ailleurs, on y retrouve nos fameux histogrammes.

Quand je déplace mon curseur noir et mon curseur blanc, c’est comme si je disais ‘mon point le plus noir est à 86, c'est-à-dire que ce qui était gris fonçé devient totalement noir ; tout ce qui était en dessous de 86 devient noir ; mon point le plus clair est à 168 : tout ce qui est au-dessus de 168 devient blanc. Et la gamme qui était auparavant comprise entre 68 et 168 est maintenant étirée dans la gamme 0-255 »
 

Le curseur gris, c’est le gamma : en le faisant bouger, je redéfinis la tonalité médiane de mon image. Tout ce qui est à sa gauche s’étendra dans la gamme 0-127, et tout ce qui est à sa droite s’étendra dans la gamme 128-255. En le faisant bouger, je fais passer une zone plus grande ou plus petite dans les tons foncés et les tons clairs, SANS toucher à mon ton le plus foncé et mon ton le plus clair : mon image pourra prendre une dominante foncée ou clair sans devenir bouchée ou brûlée.
 
Vous remarquerez que j’ai fait ces réglages de niveaux en laissant la couche RVB sélectionnée : c'est-à-dire que les modifications effectuées sont reportées de la même manière sur les trois couches, et qu’ainsi je n’aurai pas de glissement colorimétrique des teintes de mon image.

Cependant, une couche peut s’étendre de 70 à 255, et une autre de 2 à 210 ; et des simples opérations sur la couche RVB ne serait pas suffisantes pour stabiliser totalement l’image.
 
Ainsi, si ma balance des blancs est mauvaise, si mon image a une dominante colorée, il est indispensable de régler couche par couche les niveaux. En sachant qu’une modification sur une couche colorée va faire glisser la plage tonale de mon image ; il faut donc contrôler à l’œil, avec le curseur gris, pour chaque couche, que l’image ne prend pas de dominante. (Pour les réglages colorimétriques, un environnement de travail neutre et une lumière stable sont recommandés afin que l’œil ne soit pas influencé par ce qui l’entoure).
 
Un outil intéressant pour se rendre compte de la façon dont est organisée l’image est le calque « seuil » ; cet outil fait passer tout ce qui est en dessous d’un certain niveau en noir, et tout ce qui est au-dessus en blanc. Ainsi, quand mon curseur est à 255, les zones blanches que je vois correspondent aux zones brûlées de l’image ; et quand mon curseur est à 0, les zones noires correspondent aux zones bouchées. Quelques pixels bouchées ou brûlés ne sont en aucun cas gênants : du vrai noir et du vrai blanc dans l’image donnent à l’œil une agréable sensation de contraste ; il faut juste que ce ces zones ne soient pas étendues, car elles traduiraient une absence de détails.
 

 
 
Toutes les modifications que nous opérons grâce aux niveaux sont linéaires : je compresse ou j’étends la totalité de la gamme d’une couche.

Il y a souvent besoin de corrections plus subtiles : si je veux récupérer du détail dans les ombres mais que le ciel de mon paysage me convient, par exemple.
C’est là qu’il faut utiliser les courbes.
 
Une courbe est la représentation graphique d’une correction non linéaire. L’axe des abscisses représente l’ensemble des niveaux de notre image de base, l’axe des ordonnées, les niveaux de l’image résultante.  
 
 

14 : Par défaut, la courbe est une droite à 45° : chaque ton d’entrée devient le même ton à la sortie.
 
Prenons quelques exemples de courbes et analysons les résultats obtenus
 

15 : Mon blanc pur à la base devient du gris. L’image perds en contraste, sa gamme colorimétrique est compressée.
 
 

16 : Tous les tons supérieurs à 190 passent au blanc : la gamme 0-190 devient 0-255 ; elle est étirée, je gagne en contraste
 
 

17 : je fais passer la gamme 35 – 227 en 0-255 : cette opération (comme pour les deux précédentes) est similaire à ce que je pourrai faire avec les niveaux.
 
 

18 : un peu comme pour le gamma avec les niveaux (sauf que le point que je déplace n’est pas forcément ma médiane) je fais varier la luminosité générale de mon image. On constate que la courbe passe en dessous de ma droite initiale à 45° : cela signifie que chaque ton de départ aura pour résultant un ton plus foncé.
 

19…et vice-versa quand mon point fait passer la courbe au-dessus de ma droite initiale.
 

20 : mon ciel est clair, je ne veux pas y toucher ; mon bâtiment est trop sombre. A l’aide de points judicieusement placés ( ), je fais conserver à la droite son caractère linéaire dans les zones claires (mes tons d’entrée auront des résultantes similaires) tandis qu’un bossage dans la zone des tons foncés va les faire monter dans des tons plus clairs.
On remarque que j’ai mis un point en (127-127) : cela signifie que tous mes tons inférieurs à la médiane sur mon image initiale resteront dans une gamme 0-127 dans mon image résultante (127-255 pour mes tons clairs). Ainsi, mon image résultante n’aura pas subi de modification générale de luminosité.
 

21 : comme pour l’outil niveaux, je peux ajuster finement chaque couche afin d’équilibrer colorimétriquement des zones précises de mon image, de manière non linéaire cette fois-ci.

beau boulot
 
faudrait peut-être le mettre en lien dans le topic des débutant et dans celui de la retouche sous photoshop

Avec un peu d’entraînement, on arrive facilement à imaginer quelle forme doit avoir la courbe pour arriver à la correction que l’on souhaite. Mais pour cela, l’analyse préalable de la répartition de l’histogramme de l’image est indispensable.
 

30 : Une courbe linéaire inversée produit un négatif.
 

31 : Une courbe en zigzag produit un effet de solarisation.
 

32 : On peut dessiner ses courbes à la main avec l’outil crayon. Ici, toute la gamme des valeurs de rouge est compressée dans 3 valeurs distinctes et séparées. (Effet de posterisation, d’isohélie)
 
N’oubliez pas que plus le fichier est propre à la base, plus il contient d’informations, meilleur sera le tirage.
 
Les plus grosses retouches cosmétiques (recadrage, suppression d’éléments perturbateurs au tampon etc) sont à faire de préférence avant les opérations d’équilibrage colorimétrique, tout simplement parce qu’elles modifient l’histogramme de l’image. Contrôlez après les réglages que des coups de tampons qu’on ne pouvait pas distinguer sur l’image de base sont toujours invisibles : l’augmentation des contrastes peut les faire ressortir de façon frappante.
 
Ce sujet est amené à être complété ; il est très possible que j’aie laissé passer des choses erronées, n’hésitez pas à faire les remarques qui s’imposent.
Pour les graphistes qui ont étudiés la problématique de l’impression plus en détail que moi, je suis preneur de leur expérience

ANNEXE 1 : les couches.
 
Le fonctionnement par couches de photoshop va bien au-delà de ça. Ainsi, une sélection progressive est représentée graphiquement par une couche de 256 niveaux de gris, correspondants chacun à un % de sélection plus ou moins intense.
De même, un masque de fusion est la représentation du % d’application d’un calque de réglage sur un calque contenant l’image de base pour chacun de ses pixels. Le pixel résultant est le résultat d’une moyenne pondérée (par la « force » du gris du masque) entre la couleur du pixel de base, et la couleur du pixel avec l’application totale du réglage.
 

22 : corrections colorimétriques et tonales appliquées à la totalité et à une zone partielle de l’image.

ANNEXE 2 : alternative aux tons clairs/tons foncés
 
Sous Photoshop CS, la fonction « tons clairs/tons foncés » n’existe pas sous la forme de calque de réglage ; les modifications qu’elle entraîne sont donc destructives. Voici une alternative permettant d’arriver aux mêmes résultats, en laissant l’opportunité de revenir en arrière de manière non destructive.
 

23 : J’ouvre mon image, je duplique le calque de fond.
 

24 : j’ajoute un calque de réglage « seuil » ; avec le curseur je choisis une valeur qui me permet de délimiter correctement les zones claires des zones fonçées.
 

25 : Je fusionne le calque de seuil avec la copie de l’arrière-plan
 

26 : Contrôl-clic sur ce calque pour sélectionner son contenu, contrôl C pour copier le contenu de cette sélection ; dans ma palette couche, j’en crée une nouvelle, et contrôl V pour coller dessus mon contenu.
 
Cette couche va nous servir de sélection pour opérer des réglages de niveaux et de courbes…
 

27 : contrôl clic sur la couche pour en faire une sélection. Ensuite, classiquement, j’ajoute un calque de réglage et de niveau dont les opérations s’appliqueront sur la zone voulue (en fait, un masque de fusion s’associera automatiquement au calque de réglage)
 
 

28 : contrôl shift I pour intervertir la sélection ; cette fois-ci, ce seront les tons fonçés qui vont subir les modifications. Un coup de contour progressif rendra la transition entre les deux zones moins visible. Ou sinon, on ajoute sur le masque de fusion un flou gaussien. On peut aussi peindre au pinceau sur le masque pour les retouches les plus fines.
 
 

29 : Outre la modification du rapport entre zones sombres et zones claires, comme ce qui était faisable avec la fonction tons clairs/tons fonçés, on peut aussi en profiter pour faire des retouches tonales localisées.
 
 
 
 
Une infinité de méthodes de sélection sont disponibles sous photoshop : sélection par plage de couleurs, par masque vectoriel, par extraction (le filtre extraire est particulièrement puissant pour récupérer cheveux, brins d’herbe et autres éléments impossibles à détourer à la main). Cumulez-les en fonction de vos besoins, et associez-les à la puissance des couches pour travailler de manière rigoureuse et non destructive

superbe topic, je le met dans mes favoris, et note que tu un pro de toshop, donc si j'ai besoin de conseils, je te fais signe.... bravo à toi

Merci pour ce topic !

super gnub!

Très bonne initiative ! Merci !

Je vous fais une application pratique demain à partir d'un scan ; la semaine à partir de mon écran de portable, impossible de sortir un truc correct

Promis

 Bravo et merci pour ce topic

+1

Cay du topik de qualitay comme diraient certains
Franchement chapeau c'est clair et complet !

Félicitations et vivement la frangine en exemple

Excellent !!
Remarque, si t'avais ça en pdf, ce serait le top

vache, super le tuto, bon, j'ai lu en diagonale pour l'instant, mais je m'y repencherai plus tard à tête reposée

 
+1

ok, ok, je prépare ça

Encore un topic utile  

rho punaise, vous assurez les gars en ce moment!

J'ai rien compris mais ça a l'air bien !

il y a pas mal de choses qu'on fait intuitivement en fait, en voyant en direct les modifications apportées à l'image. Comme les courbes en S pour le contraste etc...

Application au scan.
 
1: Voici comment apparait mon néga, par défaut, simplement inversé par mon logiciel de scan.

 
2: Imaginons que je scanne la photo telle-qu'elle. Je suis obligé de rattraper le manque de dynamique par un fort équilibrage des niveaux. Si en plus je suis en 8 bits par couche, mon histogramme est haché. Risqué de tenter un tirage à partir de ça.

 
 
3: même démarche, sauf qu'ici j'ai scanné en 16 bits par couche, avec d'appliquer le même calque de niveaux à mon image. C'est déjà beaucoup mieux !

 
Cependant, si on pré-règle notre logiciel de scan, on peut directement obtenir un fichier de grande qualité, contenant des informations sur toute la dynamique de la photo, et nécéssitant peu de réglages par la suite pour produire un fichier imprimable de qualité.
 
 

La plupart des logiciels proposent des réglages de niveaux, et souvent des réglages par courbe. Evitez de passer par les curseurs type "contraste", "luminosité" etc qui font des modifications linéaires beaucoup moins maîtrisables que ce qu'on peut faire avec les niveaux et les courbes.
4: j'adapte mes curseurs de niveaux pour que mon histogramme final utilise toute la dynamique possible. Les corrections chromatiques sont faites plus finement pour chaque couche avec les courbes

 
5: En retournant avec ma nouvelle image sous photoshop, je constate que la forme de mon histogramme est acceptable, mais qu'il n'épouse pas toute la dynamique.

 
6: J'effectue plusieurs scans (en basse résolution, ça suffit) afin d'obtenir l'histogramme le plus propre possible, en ajustant à chaque fois mes niveaux plus finement

 
7-8:  Quand mes réglages sont ok, je lance le scan en haute résolution, 16 bits, digital ice activé et tout et tout. J'en profite pour faire chauffer un café.

STL va encore se faire dessus...

9 : Comme mon fichier est propre, il accepte sans broncher des retouches un peu hard de contraste. Ici par exemple, bien que le contraste soit fort, rien n'est bouché (les pics dans le noir correspondent au cadre) et rien n'est brûlé.

 
10: On va faire des retouches un peu plus subtiles que ça pour un portrait..

 
 
11: recadrage, adaptation de la résolution à la résolution native de la tireuse quand on la connait, ça évitera un rééchantillonage au moment de l'impression.

 
12: Pour un export en jpg, on applatit, et on convertit en 8 bits par couche. (le jpg classique n'accepte pas le 16 bits). De toute façon, notre histogramme est propre, notre fichier est bourré d'informations, pour peut qu'on ne compresse pas comme un barbare, ça ira très bien pour envoyer à un labo. Et puis, les systèmes d'impression fonctionnent pour la plupart en 8 bits. Le 16 bits est surtout important pour les retouches, pour minimiser les cumulations d'approximations.

 
Hop !

Ensuite, si vous vous obstinez à faire la map sur une fermeture éclair et une moitié d'oeil, je ne peux rien pour vous

Un topic au contenu de qualitaÿ

Tu combles les voeux de très nombreux utilisateurs    
Félicitations pour ce travail ardu et pédagogiquement abouti
   
 
 
     

mercÿte