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[ ASP ] Simuler un filtre Gris Neutre Dégradé

15 décembre 2012 • Catégories : aftershotpro

Le logo d'AfterShot Pro

Voici une présentation des trois méthodes disponibles sous ASP pour simuler l’effet d’un filtre gris neutre dégradé (GND) : la méthode de base avec les calques, la méthode nécessitant le greffon Vigne et la méthode nécessitant le greffon GradFilter Pro. Les conclusions se fondent sur ma propre expérience, l’article n’étant illustré que par trois exemples en situation réelle. A mon avis, les greffons n’apportent rien au logiciel, ASP s’en sort très bien tout seul.

Système de filtre Lee Filters

Le système de filtres de la marque Lee Filters

Versions utilisées dans cet article
 * Aftershot Pro : 1.0.1.10
 * Vigne : 1.1.0 
 * GradFilter Pro : 2.5.0 Demo

I. Succins rappels théoriques

Voici quelques rappels théoriques sur le principe des filtres gris neutres dégradés. Si jamais ils ne vous suffisaient pas, utilisez un moteur de recherche, la toile regorge de sites de vulgarisation à leur sujet.

I.1 Filtres optiques gris neutre dégradé

Un filtre gris neutre dégradé c’est schématiquement, une zone pleine où l’on arrête la lumière de x IL, une zone de transition plus ou moins longue selon qu’elle est qualifiée de dure ou de douce et enfin, une zone transparente. Il existe également des filtres intégralement dégradés (la transition remplit tout le filtre) et aussi, mais c’est plus rare, des filtres gris neutres à dégradé inversé. Ces derniers ont la zone de transition qui va en assombrissant puis qui passe brutalement à la zone transparente. Ils sont particulièrement utiles pour les crépuscules, où le ciel est plus lumineux à l’horizon qu’au zénith.

Exemple de filtres

Schéma représentant une série de filtres GND à transition dure

L’intérêt de ces filtres GND est d’atténuer la dynamique de la scène, de l’optimiser pour les performances du capteur. Là, indubitablement, rien ne remplacera un vrai filtre GND optique surtout en situation de fort contraste. Mais on n’en a pas toujours un sous la main et c’est lent à mettre en place. Alors, si on peut en simuler les effets au post-traitement c’est tant mieux.

I.2 Filtres numériques gris neutre dégradés

Bien évidemment les filtres numériques vont en premier lieu tenter de reproduire le principe des filtres optiques : assombrir une partie de l’image. Mais ces filtres numériques proposent également d’éclaircir l’image. Cette option est intéressante car elle permet d’exposer autrement, ce qui peut être utile selon les situations.

Habituellement, avec des filtres optiques, on mesure l’écart entre le plan le plus clair et le plan le plus sombre, cette différence indiquant la force du filtre à utiliser. Puis, on expose sur le plus sombre, l’image étant devenue homogène de par l’effet du filtre. Si on expose ainsi sans le filtre, la partie claire sera surexposée et on risque, surtout en situation de fort contraste, d’y perdre de l’information. Quand c’est cramé… c’est cramé, même le meilleur des logiciels ne pourra rien y récupérer.

Dans ces situations il est alors préférable d’exposer au contraire sur la partie la plus lumineuse. On utilisera au post-traitement un filtre GND éclaircissant sur la partie sombre. Mais cette solution n’est pas toujours idéale, car éclaircir l’image au post-traitement peut faire monter le bruit.

Quelle que soit la façon dont on utilise le filtre GND numérique, on voit bien que le capteur va nous imposer ses limites, là où avec un filtre optique il serait resté pleinement performant. Ma pratique personnelle1 me montre que l’on ne pourra reproduire numériquement (à qualité équivalente bien sûr) que le rendu d’un filtre GND de 1 IL. Au delà, il est vraiment préférable d’utiliser le filtre optique.

II. Différentes solutions pour simuler un filtre GND dans ASP

II.1 Simplement avec ASP

ASP n’a pas d’outil dédié « filtre dégradé » contrairement à d’autres logiciels concurrents. Malgré tout, il est possible d’en simuler l’effet sans faire appel à un greffon tiers. Il suffit pour cela de se rappeler comment fonctionne un filtre GND optique et d’en reproduire le principe :

  • On créé un calque où l’on règle l’exposition à ±x, et au besoin on peut aussi utiliser la fonction de récupération des hautes lumières.
  • On dessine une région rectangulaire, du moins polygonale, avec une large zone de transition : 400 pour une image de 10 mégapixels ou 800 pour une image de 20 mégapixels sont de bonnes valeurs pour une transition douce.
  • On positionne cette région comme on positionnerait le filtre optique, aidé en cela par les limites de la région et de sa zone de transition.

C’est la seule méthode qui offre la possibilité de positionner le filtre directement à la souris sur l’image. En effet, dans ASP, il n’y a que les régions que l’on peut positionner sur l’image. Le reste se règle via des curseurs.

II.2 En utilisant le greffon Vigne

Vigne est initialement dédié au vignetage. Mais, correctement paramétré, il peut se comporter comme un filtre gris neutre dégradé. Il suffit pour cela :

  • de choisir « Linear » pour « Shape »
  • de cocher « Preserve colors »

Avec ce dernier réglage, Vigne utilise l’exposition2 pour réaliser le vignetage (assombrissement ou éclaircissement). Le principe est donc le même qu’au paragraphe précédent.

L'interface du greffon Vigne

L'interface du greffon Vigne

Le filtre pivote autour d’un centre de rotation que l’on positionne avec les curseurs « Center X » et « Center Y ». Malheureusement ce centre de rotation n’est pas matérialisé sur l’image par un quelconque symbole. L’angle de rotation est défini par le curseur « ratio ». Le curseur « size » joue sur la longueur du filtre. En pratique son effet sur le positionnement s’apparente à un mélange de X et Y, selon l’inclinaison du filtre.

Le curseur « transition » joue naturellement sur l’importance de la transition. La transition est centrée sur le centre de rotation « XY ». Le bouton « preview » fait apparaître des aides visuelles sur l’image représentant les limites de la zone de transition du filtre. Vigne propose différentes options sur la transition : linéaire, sigmoïde ou exponentielle. En pratique, si l’on cherche à se rapprocher des filtres optiques, la transition linéaire, telle qu’on la retrouve pour les régions d’ASP, suffit.

Le curseur « strength » défini la force du filtre. Il varie entre ±100. C’est dommage que la valeur de ce réglage ne soit pas exprimé en IL, une grandeur qui parle aux photographes.

II.3 En utilisant le greffon GradFilter

GradFilter est, comme son nom l’indique, un greffon entièrement dédié à la simulation des filtres GND. Aujourd’hui il n’existe plus que la version Pro (payante : 15$ ou 12€) et la version de démonstration. La version de démonstration impose l’affichage de l’aide visuelle qui matérialise la transition du filtre (la case à cocher « Center line »). Il est donc impossible de s’en servir pour la « production », mais c’est cependant suffisant pour apprécier la qualité du module. Comme je n’utilise jamais ce greffon, les exemples seront donc fait avec la version de démonstration.

L'interface du greffon Gradfilter Pro

L'interface du greffon GradFilter Pro sous Bibble

Je ne présente pas d’avantage le greffon, l’interface est très intuitive et l’auteur a rédigé une courte notice (en anglais) sur son site. Seule la fonction « Brighten » demande un peu plus d’explications. Pour bien en comprendre son usage, le mieux est de choisir une couleur de filtre autre que le noir ou le blanc, et de cocher / décocher l’option « Brighten ». On constate que l’effet du filtre change de côté par rapport à la ligne centrale. Cette option a été pensée en accord avec une pratique photographique courante : assombrir le ciel où éclaircir le premier plan. Cela évite donc d’avoir à pivoter le filtre de 180°. Ensuite, il faut comprendre que l’option couleur est en permanence active. Du coup, éclaircir avec du noir (la valeur par défaut du greffon), c’est comme assombrir avec du blanc, ça n’a pas de sens.

En résumé :

  • GradFilter Pro sans « Brighten » → couleur noire
  • GradFilter Pro avec « Brighten » → couleur blanche
  • Ne pas pivoter le filtre de 180° pour l’option « Brighten »

Enfin, comme pour la méthode utilisant Vigne, on peut regretter que le curseur « Strength » ne s’exprime pas en valeur d’IL.

III. Comparatif

Voici à présent trois authentiques cas de terrain issus de ma photothèque. Les deux premiers ont été pris à quelques minutes d’intervalle ; Ils montrent successivement le cas d’un filtre numérique assombrissant et éclaircissant. Le dernier cas est le seul à proposer la comparaison avec un filtre optique ; les résultats sont éloquents… Pour chacune de ces séries, les images ont toutes le même développement de base, elles diffèrent uniquement de leur original par la pose de leur filtre.

III.1 Filtre assombrissant

Commençons par le plus naturel, un filtre GND assombrissant. Ce paysage typique du Québec est un cas d’école du filtre gris neutre dégradé : un premier plan plus sombre que l’arrière plan et une ligne d’horizon assez simple. Comme j’avais oublié mes filtres, mais que l’écart d’exposition entre les plans était supportable par le capteur, j’ai exposé pour le premier plan. Le ciel est un peu trop lumineux, mais comme il n’est pas cramé, c’est rattrapable au post traitement.

La photo d'origine.

La photo d'origine
Recadrage, Noir : +30, Vibration : +50, Netteté : 150

Filtre gris neutre dégradé avec un simple calque.

Filtre gris neutre dégradé avec un simple calque. Exposition : -1.00

Filtre gris neutre dégradé avec Vigne.

Filtre gris neutre dégradé avec Vigne. Strength : -20, Size : 0, Transition : 16, Ratio : 0

Filtre gris neutre dégradé avec GradFilter Pro

Filtre gris neutre dégradé avec GradFilter Pro (version démo).
Strength : +20, Edge : +40, Offset : +54

III.2 Filtre éclaircissant

Le même endroit, quelques minutes plus tard… Le ciel commence à se remplir de nuages et la luminosité baisse un peu. Je ne m’en suis pas rendu compte et, en conservant les mêmes paramètres d’exposition que précédemment, le ciel est désormais correctement exposé. Le premier plan devient lui un peu trop sombre. Il sera donc à éclaircir au post-traitement.

Photo d'origine sans filtre gris neutre dégradé

La photo d'origine.
Redressement, Recadrage, Vibration : +20, Netteté : 150

Filtre gris neutre avec ASP

Filtre gris neutre dégradé avec un simple calque. Exposition : +0.80

Filtre gris neutre avec Vigne

Filtre gris neutre dégradé avec Vigne. Strength : 20, Transition : 16, Ratio : 99

Filtre gris neutre avec GradFilter

Filtre gris neutre dégradé avec GradFilter Pro (version démo).
Strength : +18, Edge : +40.

III.3 Comparaison avec un vrai filtre optique

Voici maintenant un autre paysage québécois radicalement différent du précédent : un lac tranquille au milieu de la forêt ^_^. Cette fois-ci j’avais pris mes filtres. J’ai donc réglé l’exposition pour le premier plan, puis j’ai pris une première pose de test et ensuite j’ai mis en place le filtre. En l’occurrence il s’agissait d’un filtre Lee Filters 0.9 Grad Hard (-3 IL à transition dure). On va donc pouvoir réellement comparer l’optique face au numérique. Les paramètres de prise de vue sont identiques, ne vous fiez pas à l’apparence de l’eau : entre la pose sans filtre et la pose avec filtre, la brise est tombée.

Photo d'origine sans filtre gris neutre dégradé

La pose de test pour l'exposition du premier plan
Hautes lumière : 50, Lumière de remplissage : +0.5, Contraste : 20, Vibration : 20, Netteté : 150

Photo d'origine sans filtre gris neutre dégradé

Filtre gris neutre dégradé avec un simple calque. Exposition : -3.00

Photo d'origine sans filtre gris neutre dégradé

Filtre gris neutre dégradé avec Vigne.
Strength : -44, Size :27, Transition : 23, Ratio : -4

Photo d'origine sans filtre gris neutre dégradé

Filtre gris neutre dégradé avec GradFilter Pro (version démo).
Strength : +100, Edge : 40, Offset : 33, Rotation : +3.

La photo avec filtre Lee filters 0.9 GND Hard

La pose finale avec le filtre Lee Filters 0.9 Grad Hard

IV. Conclusions

IV.1 ASP et GradFilters Pro équivalents

On remarque que la méthode par calque d’ASP et la méthode par le greffon GradFilter donnent les mêmes résultats. Cela me conforte dans l’idée que GradFilter Pro utilise seulement l’exposition et pas un algorithme spécifique. En résumé il n’offre qu’une alternative ergonomique. Personnellement, mais c’est une histoire de goût, je ne suis pas très convaincu par l’apport ergonomique de GradFilter. L’usage des calques et des régions est très courant et très aisé dans ASP, c’est d’ailleurs une des forces du logiciel.

En théorie, GradFilter Pro doit se comporter d’avantage comme un vrai filtre GND car il intervient plus tôt que l’exposition dans le « pipeline3 » du logiciel. En jetant un œil au journal d’AfterShot Pro, on se rend compte qu’il n’intervient pas beaucoup plus tôt dans le pipeline, et que les opérations qui le séparent de l’exposition ne sont pas une grande importance sur le traitement qui nous intéresse ici.

Un bug bien particulier vient quand même un peu affaiblir la solution par calque. En effet, on constate que la transition de la région commence avant la fin de la partie pleine. C’est assez notable sur l’illustration ci-dessous : la transition devrait démarrer au trait plein pour se terminer au trait en pointillé.

Bug de la transition des régions avec exposition négative

Bug affectant la transition d'une région.
Le dégradé devrait commencer après le trait plein.

C’est seulement pour les valeurs négatives de l’exposition que j’ai remarqué ce phénomène. Cependant pour une valeur de -1IL, la limite au delà de laquelle je considère qu’il faut mieux utiliser un filtre GND optique, cela est très peu perceptible. Il est aussi possible de contourner ce bug, comme je l’ai fait pour le comparatif, en définissant une région bien plus large que l’image elle-même et en positionnant le filtre en conséquence. Malgré ce bug, je trouve qu’ASP s’en sort très bien tout seul et je ne vois pas trop l’intérêt de payer 15$ pour GradFilter Pro.

IV.2 Vigne peu convaincant

Vigne me semble en retrait face aux deux autres méthodes. Ce que l’on peut lui reprocher c’est de modifier la colorimétrie en dépit de l’option « Preserve Color ». Le rendu de la partie filtrée semble terne et fade lorsque l’on cherche à simuler un filtre assombrissant. Inversement avec un filtre éclaircissant, l’image filtrée devient éclatante. Utiliser Vigne va demander par la suite un autre ajustement pour rééquilibrer l’image. Plus de travail donc, pour un résultat pas garanti.

Cet écart de rendu par rapport aux autres méthodes est surprenant car Vigne est également sensé utiliser l’exposition. On peut probablement encore l’expliquer par le « pipeline3 » d’ASP. Vigne intervient très tard dans le traitement de l’image, bien après les traitements de colorimétrie.

Par ailleurs, Vigne bogue un peu avec les images recadrées. Lorsque le greffon semble ne plus rien vouloir entendre, désactivez et réactivez instantanément votre recadrage. Cela devrait réveiller Vigne.

Du point de vue de l’ergonomie je le trouve également moins bon que les deux autres méthodes. On ne saurait lui en tenir rigueur cependant car le filtre GND n’est pas la finalité de ce greffon.

IV.3 Filtre numérique face au filtre optique

Le troisième exemple est un peu extrême mais il montre bien que le filtre optique reste irremplaçable dans certaines situations. Personnellement, j’aime bien sortir le filtre gris neutre dégradé même si le capteur peut encaisser la dynamique de la scène. Il m’impose le trépied et me ralentit dans la prise de vue, mais alors, je n’ai jamais autant l’impression de composer ma photo.


Articles similaires :


Notes :

  1. Avec un Olympus E-3

  2. Explications du développeur sur le forum de Bibble Labs : http://support.bibblelabs.com/forums/viewtopic.php?f=98&t=19754

  3. Le pipeline du logiciel, c’est une liste ordonnée qui défini dans quel ordre s’enchaînent les opérations lors de la conversion du raw. L’opération de débruitage intervient avant la correction de la balance de blancs, elle même intervenant avant la correction de l’exposition ou des corrections colorimétriques etc… Les greffons s’insèrent dans cette liste décalant ainsi les indices. Cette liste apparaît dans le journal d’AfterShot Pro. Elle ressemble à la liste suivante :

    0  :  "UncompressedRawData"
    1  :  "RawNoise"
    2  :  "Demosaic"
    3  :  "TiffSrc"
    4  :  "JpegSrc"
    5  :  "Mip"
    6  :  "PreScalingFilter"
    7  :  "CameraRgbToWorkingspace_Rendered"
    8  :  "CloneLayer"
    9  :  "HealRendererFilter"
    10 :  "NoiseNinja"
    11 :  "SpatialDistortion"
    12 :  "Positive Vignette"
    13 :  "Mirror"
    14 :  "Crop"
    15 :  "WhiteBalance"
    16 :  "AutoLevel"
    17 :  "Exposure"
    18 :  "FillLight"
    19 :  "CameraRgbToWorkingspace_Raw"
    20 :  "Sharpen"
    21 :  "Invert"
    22 :  "PerfectlyClear"
    23 :  "Color"
    24 :  "SelectiveColor"
    25 :  "RgbToLab"
    26 :  "LabToRgb"
    28 :  "Curves"
    30 :  "Negative Vignette"
    

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