Effet de matérialisation et fortification du piqué dans GIMP: guide pratique et comparaison des méthodes

Le but de ce traitement est, on le sait, d'améliorer la sensation de « piqué » en accentuant les transitions de l'image. Je vous propose dans cet article de passer en revue les différents domaines d'application de ce traitement ainsi que les performances des divers algorithmes d'accentuation présents dans Gimp. Il est aussi commun d'accentuer une image après un redimensionnement, pour le web ou pour l'impression. En effet, cette opération est un re-échantillonnage de l'image et doit donc être précédée d'un filtrage passe-bas afin de ne pas faire apparaître d'effets de moiré. Nous avons donc ici deux raisons principales d'utiliser l'accentuation sur nos photos, cependant ce ne sont pas forcément les mêmes réglages ou algorithmes qui donneront toujours les meilleurs résultats.

Contexte et bases historiques

La technique dite du masque flou ou USM (UnSharp Mask pour les anglophones) est bien antérieure à l'apparition de l'imagerie numérique, elle été déjà utilisé en photographie argentique (surtout en astrophotographie) pour faire ressortir les détails de l'image. La technique consistait à créer à partir du négatif original un film positif légèrement flouté et à faible contraste qui, au développement, était superposé au film original. En imagerie numérique la technique est pratiquement là même : on crée un masque de détails, différence entre l'image original et sa version floutée, qui est ensuite ajouté avec plus ou moins d'intensité à l'image de départ. Le Rayon permet de doser le niveau de flou utilisé pour créer le masque de détails. Le réglage de Seuil permet de ne considérer dans le masque de détails que les pixels dont la valeur est supérieure au seuil.

Le troisième algorithme wavelet refocus est nouveau et basé sur la décomposition en ondelettes de l'image. Je conseille d'ailleurs fortement l'installation des plugins wavelet decompose et wavelet denoise de la même famille qui rendent bien des services. Je vous propose dans la suite de cet article, de comparer ces différentes méthodes dans les deux cas d'utilisation de l'accentuation décrits plus haut.

Domaines d’application et scénarios

Afin de mieux apprécier les différences de rendu et d'observer plus facilement les artefacts de traitement, l'accentuation sera volontairement exagérément poussée un peu trop loin. Afin d'illustrer ce que peut apporter l'accentuation dans ce cas, j'ai utilisé une image prise avec un Jupiter 9 (85mm f/2), objectif particulièrement « mou » surtout à grande ouverture comme ici. On remarquera que si l'image originale ne semble pas très piquée, c'est principalement à cause du faible micro-contraste de cet objectif à f/2. On peut voir que les différentes accentuations permettent, si l'on excepte le problème de perte de contraste dû au phénomène de "flare" décrit plus haut, de se rapprocher du même niveau de détails que sur l'image à f/8 sur les briques ou la planche de bois. Bien sûr, l'image à f/8 est bien meilleure car exempte de flare et d'artefacts d'accentuation, mais cet exemple permet de mettre en pratique le rôle de "cache misère" que peut avoir l'accentuation.

L'exemple suivant montre de même que l'accentuation peut être utilisé de manière très efficace pour contrer la baisse de piqué due à la diffraction. On arrive pratiquement à retrouver, à f/22 après accentuation, le piqué obtenu à f/8 avec le même objectif. Même en utilisant cette dernière méthode de re-échantillonnage, une accentuation après redimensionnement est souvent utile pour faire ressortir les détails sur les images pour le web. Cet exemple montre clairement les limitations de l'accentuation de type masque flou ou wavelet sharpen. Malgrès l'utilisation d'un rayon le plus faible possible, l'augmentation du contraste local est telle que les zones arborées en bord de rivière se trouvent "enfoncés" et perdent paradoxalement en détails alors que l'algorithme refocus parvient vraiment à accentuer ces détails fins.

Algorithmes et plugins: comparaison pratique

Refocus donne sur cet exemple de bons résultats, ce plugin effectue une accentuation par déconvolution, en considérant que le flou est produit par une convolution circulaire (un point devient un cercle) et/ou une convolution gaussienne (un point devient une gaussienne). Cette technique bien connue, donne en général de très mauvais résultats car le bruit devient prépondérant sur l'image finale. L'originalité de ce plugin est de prendre en compte le bruit dans la déconvolution afin de ne pas trop le faire ressortir.

• Matrix size : la taille de la matrice de convolution. Une cinquième méthode appellée wavelet decompose, car basée sur le plugin du même nom qui permet de réaliser une décomposition en ondelettes de l'image, donne aussi de bons résultats sur l'accentuation après redimensionnement. Le plugin wavelet decompose permet entre autres choses d'accentuer à la façon de wavelet sharpen en gardant encore plus de contrôle sur le résultat du traitement. Différents niveaux de complexité peuvent être appliqués au traitement. L'application de ce traitement va décomposer l'image en plusieurs calques en mode fusion de grain appliqués sur un calque représentant le résidu de la décomposition. Chacun des calques en mode fusion de grain représente des détails plus ou moins fins de l'image de départ (le facteur d'échelle double à chaque nouveau calque). Le moyen le plus simple d'accentuer à partir d'une décomposition en ondelette est de supprimer le calque résidu de l'empilement de calques. De cette façon, les calques en mode fusion de grain sont appliqués à l'image de départ. Seul les deux premiers niveaux de la décomposition sont en général utile pour ce traitement, les autres calques (si ils ont été générés) peuvent être effacés ou rendus invisibles. Il suffit ensuite de doser l'effet avec le curseur d'opacité de chaque calque. On peut également appliquer l'accentuation uniquement en luminosité. Il est finalement possible, si l'on veut vraiment peaufiner, d'appliquer une accentuation sélective, uniquement sur les contours de l'image de départ, ceci afin de ne pas augmenter le niveau de bruit dans les aplats par l'accentuation.

L'accentuation est souvent considérée à tort comme un outil qui va dénaturer l'image. Un aspect pourtant essentiel de la photographie n'a cependant pas été abordé dans cet article : il s'agit bien sur du tirage ou de l'impression. Quel type et quel degré d'accentuation appliquer à nos fichier avant impression ? • ne pas visualiser à 100% à l'écran ! • avoir la main un peu lourde. • faire des essais.

Utilisation pratique et précautions

Cet article a également été l'occasion de présenter le module de décomposition en ondelettes de Gimp. fournis dès l’installation. sur le Web. demanderait un livre entier. le calcul des effets. avec un devant leur nom. en Open CL. le filtre en cours. basé sur les réglages en cours. ou d’en importer un avec Importer des paramètres depuis un fichier. appliquer des effets impressionnistes à une image. décrire ici toutes les combinaisons. en temps réel sur le canevas. onglets. clics. des options. sur une machine puissante. seront analysés par le filtre. sur lesquels le filtre doit être appliqué. caméra sur l’axe horizontal. duquel la rotation est effectuée. de se projeter dans le panorama à 360°.

Pour le tirage ou l’impression, il peut être préférable d’appliquer l’accentuation après le redimensionnement, afin de préserver les détails et le contraste sur les supports imprimés. L’idée est de tester différentes valeurs et de ne pas surcharger l’image: un geste mesuré et répété permet d’obtenir un rendu équilibré entre détails et bruit.

En résumé, l’accentuation peut prendre plusieurs formes selon l’équipement et l’objectif: le masque flou (USM), le wavelet refocus et wavelet decompose, et l’approche de déconvolution via Refocus. Chacun a ses avantages et ses limites, et le choix dépend du contexte d’utilisation (web, impression, redimensionnement important, ou traitement de capteur fortement pixellisé).

Les paramètres typiques à considérer incluent le rayon, le seuil, le niveau de détail et l’opacité des calques dans les décompositions en ondelettes. Il est aussi possible d’appliquer l’accentuation uniquement sur les contours afin de minimiser le bruit dans les aplats, tout en renforçant le piqué des contours.

Points pratiques à retenir

• Pré-filtrer lors d’un redimensionnement avec un filtre passe-bas pour éviter le moiré.
• Utiliser l’accentuation après redimensionnement surtout pour le web, tout en restant conscient des artefacts.
• Essayez plusieurs méthodes (USM, wavelet refocus, wavelet décompose, et déconvolution) et comparez les résultats sur vos images.
• Contrôlez le bruit via des approches qui intègrent le bruit dans la déconvolution ou qui limitent l’action sur les zones à haute fréquence.
• Pour l’impression, privilégiez des essais et ajustez l’intensité pour préserver le contraste et le rendu final sur le tirage.

Tableau synthèse des méthodes

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