Histogramme

Mais qu’est-ce qu’un Histogramme ?

Si vous vous êtes déjà posé la question, cette article est fait pour vous.

Si vous savez, mais vous avez besoin de précisions ou de revoir les bases, cet article est fait pour vous.

Ce billet est là pour vous faire entrer dans le monde de l’histogramme, à la fin du voyage ce mot barbare n’aura plus aucun secret pour vous.

Il a été écrit par un grand spécialiste  en la matière, Michel Garofano, que je remercie de tout coeur d’avoir pris le temps de vulgariser cette notion, un outil dont on ne peut plus se passer quand on sait l’utiliser.

Assez parlé, je vous laisse avec son explication … bonne lecture !

HISTORIQUE :

A sa création, l’image numérique c’est appuyée sur la conception argentique. Les éditeurs d’images (Photoshop et autres) ont donc placé « Luminosité » et « Contraste » dans les menus. Luminosité correspondant au temps d’exposition et contraste au gamma du papier.

Même s’ils existent toujours, ces curseurs se sont rapidement montrés insuffisant pour fournir un travail précis. De là est né l’idée d’un nouvel outil, l’histogramme.

Cette nouvelle fonction c’est développer pour se retrouver dans tout les logiciels mais aussi presque tout le matériel photo. Si en retouche il est INDISPENSABLE, il est également très utile en prise de vue.

PRINCIPE:

L’histogramme est un compteur à pixel, il met en évidence la répartition des niveaux de gris de l’image en les présentent répartis sur 2 axes :

Les X vont du noir au blanc (de 0 à 255)
Les Y , le nombre de pixels par niveaux

Pour qu’une image comporte un maximum de nuances sans pertes de détails, il faut une courbe la plus large possible sans que les extrémités ne soient coupées. Nous allons voir plus loin que de sa forme dépend le contraste et de sa position dépend la luminosité. La lecture est utile à la prise de vue pour optimiser l’exposition et en traitement pour modifier les valeurs de l’image

Certain histogramme sont en couleurs, ce qui facilite la lecture colorimétrique de l’image mais le principe reste identique. La courbe peut également varier selon le mode de calcul. Les différences n’ont aucune incidence pour l’utilisateur

LECTURE DE LA FORME :

La courbe peut prendre la forme d’une bosse ou d’un creux. Ceci en fonction du contraste de l’image…

Dans l’image ci-dessus :

  • Les parties sombres (point A) sont incluses dans l’image.
  • Pareil pour les parties claires (point B).
  • Le sommet de la courbe est pratiquement centré, Il y a donc beaucoup de nuances de gris
  • La pente est douce, en forme de cloche, la scène n’est pas très contrastée

Dans l’image ci-dessous, c’est le contraire. La courbe est en forme de cuvette. D’un coté les immeubles et de l’autre le ciel. Toute la plage utile est utilisée et même au-delà, la partie droite est tronquée. Quelques détails dans les nuages sont manquants, ils sont restitués par un aplat blanc

LECTURE DE LA POSITION :

La position horizontale définit la densité. Au moment de la prise de vue, trop à gauche et l’image risque d’être sous-exposée. Trop à droite et c’est la surexposition. Une bonne analyse doit tenir compte du sujet.

L’image ci-dessus n’est pas trop sombre, elle comporte simplement beaucoup de nuances foncées. Pareil pour l’image ci-dessous qui n’est pas trop claires. Je suis sur de ne pas me tromper parce que les courbes ne sont pas tronquées. Elles finissent en pente (en pointes) au début et à la fin.

A LA PRISE DE VUE :

L’histogramme est un outil complémentaire au système de mesure. Sa lecture permet de savoir si l’exposition est correcte. Malgré les progrès technique, les sujets et situations difficiles peuvent fausser le résultat de la mesure. Comprendre l’histogramme de son boitier corrige donc les erreurs et évite les pièges.

Voici une image « standard » et son histogramme sous l’éditeur (Photoshop)

Les valeurs sont moyennes, c’est à dire sans parties très sombres ni très claires. Si l’exposition est bonne, la courbe sera centrée et ne sera pas coupée aux extrémités. Ici c’est le cas.

Au moment de déclencher, j’ai fait un bracketing sur 3 diaphragmes :

CONSTATATIONS :

  • La courbe est assez différente de celle présenté plus haut sous Photoshop. Ceci n’a pas d’importance et m’as permis d’apprécier l’expo juste.
  • L’image est constituée de 2 masses que je retrouve sur le graphique par 2 sommets.
  • J’ai déterminé l’expo en fonction de la répartition sur mon graphe.
  • A +1 diaph, les parties les plus claires sont brulées, l’extrémité droite a disparue.
  • A -1 diaph, je peux encore enregistrer tout les détails (pointe gauche présente) mais il faudra que je rééquilibre l’ensemble de l’image en l’éclaircissent avec une retouche.

J’ai ajouté un trait rouge (identique dans chaque image) pour visualiser la compression (-1) et l’extension (+1) des valeurs moyennes. Ceci est utile pour jouer sur le contraste (voir traitement).

Lorsque la scène est très contrastée, il faudra faire le choix de couper les noirs ou les blancs en fonction du sujet.

Exemple avec ce mur en contre-jour. J’ai choisi de sacrifier quelques nuances blanches (ciel sous l’arche) et ainsi de favoriser le mur.

A contrario, pour ce sujet clair sur un fond sombre, j’ai choisi de tasser les ombres pour ne pas bruler le pigeonnier.

Ci-dessous à gauche, l’histogramme de la prise de vue en mode manuel. A droite, celui obtenu en mode automatique.

On parle d’exposition à droite ou d’exposition à gauche lorsqu’on fait le choix d’aligner le pied de l’histogramme en butée mini ou maxi. Sur l’image ci-dessus, j’ai exposé à gauche et sur celle de l’ogive, j’ai exposé à droite.

Pour optimiser la puissance des processeurs, les fabricants utilisent des modes de calcul par moyenne ou par sondage. Le résultat devient très variable d’un constructeur à l’autre. Il est donc impératif de bien connaitre les limites de sont boitier. Pour ce faire, il faudra comparer son l’histogramme à celui de votre éditeur d’image. Ce dernier utilise le dernier x2/x4 cores de votre unité, il a largement le temps de faire des calculs plus précis.

EN POST PRODUCTION :

INTRODUCTION

A l’origine l’histogramme a été créé pour la retouche. C’est ici qu’il prend tout son intérêt. Nous allons pouvoir modifier la densité, le contraste et la colorimétrie simplement en déplaçant trois curseurs.

Pour plus de compréhension, j’ai photographié une charte de gris avec 3 zones, blanc, noir et un gris qui réfléchi 18% de la lumière reçu. Faite un click droit « Enregistrer l’image sous …» si nécessaire :

Pour que la couleur ne vienne pas interférer, j’ai mis la charte en noir et blanc (niveau de gris). Trois vignettes (blanc, noir, gris 50%) ont été ajoutées pour servir de référence. Elles ne varient pas d’une illustration à l’autre.

LECTURE :

Le comptage des pixels et le graphisme qui en découle semble évident.

  • La 1ere barre correspond à la partie sombre. Je constate que cette zone n’est pas tout à fait noire, elle commence après le noir pur.
  • La 2eme barre, c’est celle du gris. Il ne reflète que 18% et est donc un peu décalé par rapport au repère 50% (curseur gris)
  • La 3eme barre n’est pas en butée. Les blancs peuvent encore gagner de l’éclat

CORRECTION DU CONTRASTE :

En réduisant la courbe en largeur, je vais augmenter le contraste. Pour se faire, je déplace les curseurs noir et blanc.

Je constate qu’en supprimant les barres extrêmes, j’obtiens du noir et du blanc dans les zones concernées.

Application :

Cette porte semble correctement exposée mais les couleurs que j’ai vus ne correspondent pas au fichier brut. La forme en cloche m’informe qu’il y a très peu de noirs, beaucoup de gris et pas du tout de blancs.

Je supprime les détails sombres qui n’apportent pas réellement d’informations. Je déplace mon curseur blanc à la limite des tons les plus clairs.

J’ai gagné en contraste ! Les couleurs sont plus flatteuses et paraissent mieux répartis sur toute la gamme disponible. Je dis « paraissent » parce qu’en étirant les gris pour aller du noir au blanc, j’ai créé des trous dans mon histogramme.

Après correction, en ouvrant de nouveau mon histogramme, je constate une discontinuité des tons. On parle alors d’histogramme en peigne ou en râteau. Il y a donc des limites à la récupération d’une image.

A noter que ce phénomène est moins sensible avec des fichiers supérieurs à 8 bits / couches mais reste présent.

CORRECTION DE LA LUMINOSITE :

En déplaçant le curseur gris, la luminosité va changer. En l’occurrence ici, je transforme mon gris 18% en gris 50%. En conséquence l’image va s’éclaircir.

Application :

Ce paysage est trop lumineux. Sur l’histogramme, je peux lire qu’il n’y a aucuns noirs. Au vu de la partie droite, les zones claires de la scène sont devenues blanches sur l’image.

En déplaçant le curseur gris je récupère les tons moyens.

A noté que si les gris sont mieux restitués, je n’ai récupéré aucun détail dans les éléments surexposés. Façades et rochers resteront blancs à 100%

Je constate les mêmes limites de correction que pour le contraste. A gauche c’est comprimé, J’ai un râteau supérieur. A droite c’est dilaté, j’ai un peigne.

CORRECTION DE LA COULEUR :

La charte a été photographiée avec la balance des blancs automatique. Elle présente une légère dominante froide.

La aussi, l’histogramme va servir de guide pour rectifier le tir. L’affichage par couche montre un rouge un peu sombre et un bleu un peu clair.

L’ajustement du curseur gris dans chaque couche rééquilibrera le chromatisme.

Application avec variante :

La grange est éclairée par des néons (lumière discontinue) et il est très difficile d’obtenir un bon équilibre chromatique. La luminosité est très faible, sans ombre. Le résultat est une image terne.

Sur les histogrammes par couches, je constate un déficit de rouge. Pour obtenir une image plus punch et avoir des couleurs moins froides, je vais agir sur le contraste de chaque couche. Je déplace les curseurs blancs sur les dernières valeurs claires disponibles. Je fignole la couleur avec les curseurs gris.

Je pense que si vous lisez ces lignes, c’est que l’histogramme n’a plus de secret pour vous.

Du coup je suis sûr que vous allez faire de bonne photo, donc…

Bon courage !

PS: Encore merci à Michel pour le temps qu’il a passé à écrire cet article !

À propos de l'auteur:

Il est beau, fort et musclé... Enfin, s'il n'est pas tout ça, il est passionné de photo, passion qu'il essaye de vous transmettre du mieux qu'il peut!

65 Comments
  1. Génial cet article !!! Enfin des explications claires et imagées :mrgreen: !
    Merci, ça me manquait vraiment de ne pas tout comprendre dans ce domaine !

  2. Lorenzo

    Un ENORME merci à ton ami Michel Garofano pour cet article parfaitement réalisé et un grand merci à toi Darth pour l’avoir publié un peu avant ;-)

    A la fin de la lecture, un grand ouf est sortit de ma bouche… En fait, l’histogramme fait peur mais il n’est pas d’une grande difficulté.

    A force d’utilisation, j’arriverai certainement à bien le maîtriser.

    Petite question tout de même, est-ce que la modification de l’histogramme impacte la qualité de l’image ? Par exemple, si l’on accentue les tons foncés, ne verrons-nous pas du bruit apparaitre ?

    • Merci pour le compliment.

      Je suis certain que cela lui fera aussi plaisir.

      Pour répondre à ta question, les manœuvres sur l’histo de vont pas créé du bruit.

      Dans le pire des cas, cela pourra rendre plus visible le bruit déjà existant, mais cela ne va pas l’accentuer.

      J’espère avoir répondu à ta question ;)

  3. Bravo à Michel pour ce splendide article. C’est clair et bien expliqué.
    M. Darth le parfait, je n’y crois pas, j’ai dû mettre un filtre pour cacher les fôtes. Une tendance (de l’auteur?) à mélanger les c’est des s’est.

    Félicitations en tout cas, c’était très instructif.

    PS: tiens, je suis passée sur cet article avant Daniel… étonnant!

    • Désolé, pour les fautes pour une fois c’est pas moi, vu que l’article n’a pas été écrit par mes soins.

      Je n’ai fait que l’introduction et la conclusion … ;)

      Mais un auteur que j’aime bien à écrit cela :

      […Quant aux fautes qui se pourraient trouver en l’impression, comme de lettres transposées, omises, ou superflues, la première édition les excusera, et la discrétion du lecteur savant qui ne s’arrêtera à si petites choses…]Joachim Du Bellay

      :mrgreen:

  4. Ah trop bien cet article, Merci Michel et merci Darth

    enfin compris ce dessin abstrait^^

    et oui Chopperrette, j’ai suivi les cours aujourd’hui, donc pas pu venir sur le blog :-D

    • Merci à toi pour ta fidélité !

      Très content que cette article ait pu te rendre service ;)

      C’est bien, vous êtes presque arrivé à la même heure les deux :lol:

  5. Ghile

    Excellentissime !!! Vraiment très instructif, hyper didactique, clair, précis.

    Merci Darth de nous en avoir fait profiter !

  6. “Arrivé” c’est le terme en effet! (Reims-Mulhouse en voiture)
    Ce n’est pas parce que tu n’écris pas l’article, que tu ne peux pas corriger quelques petites fautes! :mrgreen:
    Bien sûr que M. Du Bellay a raison mais parfois, ça peut perturber la compréhension. Certes pas autant que le langage SMS.
    Passons, ça ne retire en rien la qualité de l’article, c’est juste pour te charrier quand tu dis que tu es parfait! :lol: Si tu étais parfait tu ne pourrais plus écrire sur ton blog, aveuglé dans ta perfection tu ne saurais parler de ce qui rend les photos “parfaites” et de ta “parfaite” technique. ;-)

    @qsammi: parce que d’habitude tu sèches les cours? :shock: ou tu te connectes en classe? pardon pendant les pauses.

    • En toute franchise, j’ai mis beaucoup de temps à mettre en page le texte, mettre les photos … etc.

      Car le fichier était sous word, j’ai donc du refaire de la mise en page.

      Malheureusement pour moi, j’ai fait ma partir hebdomadaire de bowling hier soir, et je suis rentré très tard … donc, je n’avais plus trop le courage d’envisager une correction orthographique.

      Je le ferais certainement dans la soirée !

      En tout cas, ma perfection me permet de ne pas l’être des fois … hummm, c’est bon d’être humain parfois :lol:

  7. Marckaos

    Bonjour.

    Merci pour ces explications détaillées, je tripotais déjà un peu avec l’histogramme mais avec quelques confusions.

    Voici qui éclaircit mon horizon !

    Amicalement, Marckaos.

  8. JE suis bien content que cette article te plaise et ait pu approfondir tes connaissances en la matière ;)

    Merci de ton passage et pour ton commentaire !

  9. dan

    Bon, je vais faire comme les autres mais vous le mérité vraiment.
    merci à michel et darth pour cette article.
    J’avais trouvé quelques brides d’information ici ou la mais maintenant enfin un vrai article !
    Bravo.

    • Mais tu peux faire comme les autres, ça fait toujours plaisir quelques compliment.

      En réalité, j’écris même uniquement pour ça :lol:

      Plus sérieusement, merci de prendre le temps de laisser des commentaires !

  10. Forcément depuis Word, tu as dû t’amuser un peu à refaire la mise en page. Et comme Word est nul en grammaire… il n’a pas pu t’aider à corriger.

    Il a beaucoup de succès cet article, en même temps je trouve ça normal vu qu’il est bien fait. Peut-être qu’il t’attirera beaucoup de visites comme la photo parfaite… l’avenir le dira.

    • Word à un correcteur ? Je pensais que les couleurs était juste pour la déco tellement cela ne sert à rien !

      Même moi qui ne suis pas un Maître ES ortho, je corrige mieux que Word !

      Pour le succès de cette article, c’est vrai qu’il m’a ramené pas mal de monde, mais étonnamment, il y a eu moins de commentaire le premier jour que des articles qui on moins fait d’audience.

      Comme quoi le nombre de commentaire n’est pas forcément en rapport avec la notoriété de l’article !!

  11. dan

    Forcément, quand les articles sont bien fait, cela attire du monde.
    En tout cas, dès que j’en ai l’occasion, je laisse un lien sur ce blog. ;-)

    • Je te remercie pour le “futur” lien que tu vas laisser.

      Je peux en déduire que tu vas te lancer dans la conception d’un site perso ?

      Si c’est le cas, n’hésite pas à me transmettre l’adresse !

  12. Perso, je suis très souvent connecté grâce à mon iPhone, c’est rare que je reste un long moment sans faire un tour sur mon blog.

    Bien qu’en déplacement je ne réponds jamais aux com !

  13. dan

    “futur” pas vraiment je l’ai déjà mis donc….no future….

    Site perso….??? surement pas, je n’ai pas l’étoffe d’un photographe de mariage ni même d’un photographe de concert…. :roll:

    Donc aucune adresse en vue, ce n’était juste qu’un commentaire complètement admiratif de ton travail.

    Donc déduction complètement erronée….

  14. dan

    Je viens de comprendre le malentendu..
    Je disais tout simplement que je laissai volontiers un lien sur ton blog sur les supports (internet ou autre) où j’intervenais…. ;-)

  15. Ha oui, du coup je comprends mieux !

    Mais rassure toi, on peut faire des sites juste pour le plaisir de montrer ses photos aux autres, on ne devient pas pour autant un Nick ou un Ken :lol:

  16. Je suis assez d’accord pour word même si côté orthographe, il s’en sort bien mieux qu’en grammaire.
    Je ne me basais pas sur le nombre de commentaires mais le contenu des commentaires! :lol: Manifestement par rapport aux lecteurs, il y en a pas mal qui attendaient ce genre d’article et qui l’avait même cherché sans succès. On peut donc supposer, qu’il t’attirera du monde comme la photo idéale, sans pour autant attirer beaucoup de commentaires.

    @qsammi: ça me rassure, mais de toute façon, je n’ai pas vraiment mon mot à dire. Par contre, je défendrais âprement ma place de challenger!

    • En effet, j’ai eu aussi pas mal de retour par mail (j’ai des lecteurs timide).

      Il est vrai que c’était un article qu’on m’avait pas mal de fois réclamé.

      Il y a des articles comme ça qui intéresse beaucoup de monde.

      J’en ai quelques autres en réserve, on verra avec le temps quand je vais les placer.

  17. Mais Dan (si c’est bien de toi qu’il s’agit, collègue usgang)
    franchement moi j’ai un site perso, mais c’est juste pour le fun et pour de temps en temps des shooting privés

    et oui Chopperrette, on verra bien a la fin du mois^^

    ah c’est cool ça Darth, j’ai hâte de voir les autres et si j’ai des idées, je te dit
    (il m’en viens une maintenant, prochainement, le 22 mai, je vais à Palexpo, pour le Swiss Tuning Show et cette fois-ci avec Accréditation !!!, donc peut-être faire un article sur la différence avec et sans, ou je sais pas, je dis ça, mais je dis rien)

  18. On verra pour les prochains articles si tu les aimes.

    Pour ton future shooting, je te promet rien, j’ai vraiment beaucoup de chose à publier (de la prévision au moins jusqu’en juillet)

    Donc, selon on avisera ;)

  19. bah j’ai jamais été déçu jusqu’à aujourd’hui donc ça devrait aller

    ok pas de souci, c’est même une bonne chose d’avoir de la réserve au cas où

    Bonne soirée

  20. martalain

    Bonjour Darth,

    Bravo à toi et à Michel pour ces explications…c’est clair,bien présenté,très précis bref un régal…reste à mettre tout ceci en pratique ;-) ;-)

  21. Merci pour le compliment.

    Si tu fouille un peu sur le blog, tu trouvera d’autre article qui vulgarise certaines donnée de la photo !

    Merci de ta visite et d’avoir pris le temps de laisser un commentaire !

  22. Merci pour Michel et pour moi.

    J’ai toujours estimer que les blog pouvaient être de bon complément au mag traditionnel !

    Merci de ton passage cela faisait longtemps ;)

  23. Locke

    Merci à vous et à Michel!

    au passage faites lui part de cette relecture ;) : “Cette nouvelle fonction s’est développée”, “répartis” (au fém. et non au masc., ce sont des couleurs), “son boîtier”, “sûr”, “aucun noir”, “A noter”.

    Sinon le fond est super!

    • Merci pour ton passage et tes petites correction.

      Je fais mon mea culpa car j’ai pas corrigé le texte que Michel m’a envoyé, mais je le ferais sans faute dès que possible !

  24. Chouette, il y a quelqu’un pour prendre le relais quand je n’ai pas envie de noter les corrections! :mrgreen:
    Merci Locke!

    Et encore merci à Michel pour son article et à Darth quand il aura trouvé le temps.

  25. Laurent

    Je remonte petit à petit les articles du site et en apprends chaque fois un peu plus…

    Celui-ci ne manque pas de commentaires, mais je voulais tout de meme ajouter mon grain de sel ;)

    Enfin, le commentaires sera bref: Waouh !
    Je savais que gauche etait trop sombre et droite trop clair… mais la je dis: un grand merci ! C’est complet, illustré, clair, précis, net… et j’en passe !!!

    Juste parfait comme article !

  26. Excellent article. Je me posais pas mal de question sur ce sujet depuis quelques temps.
    PAr contre, une question. Comment peut on exploiter l’histogramme en prise de photo sur le terrain. Mon reflex me donne l’histo , une fois la photo prise.
    Est ce à dire qu’il faut faire une photo test pour controler son resultat et ensuite corriger son ouverture et sa vitesse?.
    J’ai endance à utiliser l’indication de luminosité que j’ai dans le viseur mais ce n’est pas suffisant. Il est vrai que sur des appareils numériques, l’histo apparait dans le viseur mais pas sur les reflex. Je te remercie de tes conseils?

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