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Introduction
La plupart des appareils photo numériques utilisent un capteur qui contient des millions d'éléments sensibles à la lumière, tous identiques, appelés photosites. Dans le but de capter une couleur, un filtre couleur est placé devant le capteur, ainsi chaque photosite n'enregistre qu'une longueur d'onde spécifique de la lumière. Le "Filtre Bayer" est le plus répandu, il utilise une matrice 2x2 répétitive de pastilles bleues, rouges ou vertes. Il existe aussi une autre disposition de filtre appelé "X-Trans" utilisé par certains appareils photo Fujifilm, avec une matrice 6x6 répétitive de pastilles. Etant donné que chaque photosite capture une bande passante spécifique de lumière, il y a trois principaux problèmes qui doivent être traités :
- Il n'existe encore aucun concept de couleur car chaque photosite n'enregistre qu'un simple signal électrique produit par les photons qui traversent le filtre et viennent le frapper,
- Il y a deux fois plus de photosites verts que de rouges ou de bleus,
- et la moitié (vert) ou les trois-quarts (rouge, bleu) de chaque canal de couleur sont en fait dépourvus d'information (photosites noirs, non exposés, puisqu'il n'y a par exemple qu'un photosite fltré en rouge sur quatre).
Afficher une image à partir d'un appareil photo équipé d'un capteur Bayer ou X-Trans n'est donc pas immédiat, la mosaïque de points discrets d'information nécessite d'être convertie en une image couleur cohérente. Ce processus est appelé dématriçage.
RawTherapee offre plusieurs algorithmes de dématriçage, chacun avec ses propres caractéristiques. Les différences entre eux peuvent être subtiles, certaines ont besoin de zoomer à 100% ou plus pour découvrir les nuances. Cependant puisque le dématriçage est la base sur laquelle tous les autres outils travaillent, le choix de l'algorithme de dématriçage peut avoir des effets visuellement significatifs sur le résultat final, particulièrement en cas d'observation de près. Le choix de l'algorithme de dématriçage influence principalement la qualité des détails très fins de l'image et la visibilité d'artéfacts sous forme de motifs en labyrinthes.
de nos jours utilisent un filtre couleur placé devant le capteur. Pour afficher les fichiers raw les données du capteur doivent être 'dématricées'. Les appareils photo équipés d'un capteur Foveon X3 (Sigma) n'ont pas de filtre couleur et donc n'ont pas besoin de dématriçage. Ce dématriçage est la raison pour laquelle l'ouverture d'un fichier raw prend toujours un peu plus de temps que l'ouverture d'un fichier JPEG ou TIFF, où les données sont déjà "prêtes à l'affichage".
RawTherapee supporte le dématriçage des images produites par les capteurs de type Filtres Bayer et Filtres Fujifilm X-Trans. Si vous jetez un oeil dans l'onglet "Raw", vous y remarquerez deux outils : "Capteur à matrice de Bayer" et "Capteur à matrice X-Trans". Le paramétrage dans l'un de ces deux outils est sans effet dans l'autre. Si vous ouvrez une image raw issue d'un capteur de type Bayer, seuls les paramètres de l'outil "Capteur à matrice de Bayer" seront utilisés, les paramètres de l'outil "Capteur à matrice X-Trans" seront ignorés et réciproquement si vous ouvrez une image raw issue d'un capteur à matrice X-Trans. Par simplicité, nous allons décrire les deux ici.
Méthode
Les algorithmes de dématriçage suivants sont disponibles pour les fichiers raw issus de capteurs Bayer :
- AMaZE
- AMaZE+VNG4
- RCD
- RCD+VNG4
- DCB
- DCB+VNG4
- LMMSE
- IGV
- AHD
- EAHD
- HPHD
- VNG4
- Fast
- Mono
- Pixel Shift
- None
Les algorithmes suivants de dématriçage sont disponibles pour les fichiers raw issus de capteurs X-Trans :
- 3-pass+fast
- 3-pass (Markesteijn)
- 1-Pass+fast
- 1-Pass (Markesteijn)
- Fast
- Mono
- None
- Comparaison entre les différents algorithmes de dématriçages
AMaZE
IGV
LMMS
EAHD
HPHD
VNG4
DCB
AHD
Fast
None
Quelle méthode de dématriçage devez vous choisir ?
Cette page a pour ambition de vous dire tout ce qu'un photographe doit connaître au sujet des divers algorithme, mais il n'y a pas tant de choses à dire car les explications deviendraient vite techniques et de nature informatique et mathématique. Après la lecture de cet article vous devriez savoir que LMMSE et IGV doivent être utilisés sur les photos à haut ISO et que dans la majorité des autres cas vous devez garder la méthode par défaut AMaZE, mais bien sur vous êtes libre d'explorer par vous même et de tester chaque méthode sur vos propres fichiers raw. Il est sans intérêt de lire un article quelque part sur internet qui prétend qu'une méthode particulière est meilleure parce qu'elle a donné les meilleurs résultats dans leurs tests, alors que les performances de chaque méthode dépendent spécifiquement du capteur présent dans votre appareil photo et même des ISO, donc gardez notre conseil à l'esprit, réalisez vos propres tests et forgez vous vos propres idées !
AMaZE (Aliasing Minimization and Zipper Elimination) est la méthode par défaut de dématriçage de Rawtherapee car elle donne les meilleurs résultats dans la plupart des cas. Dans RawTherapee de versions 2.4 et antérieures, VNG4 était habituellement l'algorithme préféré pour les appareils Olympus vu que AMaZE n'existait pas encore et que VNG4 éliminait certains artefacts gênants qui pouvaient avoir été provoqués par les autres méthodes, mais depuis l'introduction de la méthode AMaZE dans la version 3.0 de RawTherapee, les utilisateurs d'Olympus peuvent la préférer.
RCD donne d'excellents résultats pour les bords courbes, par exemple les étoiles en astro-photographie, tout en préservant presque un niveau de détail équivalent à AMaZE.
DCB produit des résultats similaires à AMaZE. AMaZE peut souvent se montrer légèrement supérieur dans la récupération des détails, alors que DCB peut être plus efficace pour éviter les fausses couleurs, surtout dans les images en provenance d'appareils photo dépourvus de filtres anti-aliasing.
LMMSE et IGV sont recommandés pour travailler sur des images à hauts ISO, très bruitées, en conjonction avec l'outil Réduction du bruit. Il empêcheront l'apparition d'artefacts en labyrinthe, et que l'image apparaisse délavée en raison d'un traitement intense de la réduction du bruit. IGV est aussi assez efficace pour atténuer les effets de moiré.
Si vous utilisez un appareil photo moyen format avec un objectif grand angle quasi symétrique, tels que les Schneider Digitar 28mm ou 35mm, il est probable que le fichier souffre de diaphonie, surtout si l'objectif est décalé (en raison de l'arrivée de la lumière sous un angle très fermé avec ces objectifs, une partie de la lumière déborde sur le pixel voisin du capteur), et dans ce cas, vous pouvez obtenir des artefacts en labyrinthe avec AMaZE et DCB à cause de la séparation du canal vert provoqué par la diaphonie. Si, a l'aide d'adaptateurs, vous combinez un appareil photo sans miroir et un objectif grand angle conçu pour le film, vous pouvez aussi obtenir de la diaphonie. Il peut alors être préférable d'utiliser l'algorithme VNG4 (Variable Number of Gradients), plus robuste, qui gère bien cette situation, au prix de quelques fins détails. Une autre alternative consiste à valider l'équilibrage du vert pour atténuer la différence entre les canaux verts.
AHD (Adaptive Homogeneity-Directed), EAHD (Horvath's AHD) et HPHD (Heterogeneity-Projection Hard-Decision) sont d'anciennes méthodes qui sont généralement lentes et inférieures aux autres méthodes.
None signifie qu'il n'y a pas de dématriçage. Cela peut être utile pour des diagnostics, mais vous ne devez pas l'utiliser en photographie.
Mono n'est utile que pour les utilisateurs soit d'appareils photo monochromes ou dont le filtre mosaïque de couleur est retiré.
Fast est une méthode de dématriçage très rapide mais simple et de basse qualité, non recommandée.
3-Pass est une méthode de dématriçage pour appareils photo munis de capteurs X-Trans (Fuji). Elle exécute trois passes sur l'image ce qui donne des résultats plus nets bien que cela ne soit visible que sur des photos de bas ISO. Elle est plus lente que 1-Pass.
1-Pass est une méthode de dématriçage pour appareils photo munis de capteurs X-Trans (Fuji). Elle est plus rapide que la méthode 3-Pass bien que légèrement inférieure en qualité, mais cette différence n'est visible que dans les prises de vues à bas ISO, aussi, si la vitesse vous pose problème, vous pouvez utiliser cette méthode dans les hauts ISO sans différence visible de qualité.
Itérations pour la suppression des fausses couleurs
Etablit le nombre de passes du filtre médian réalisées pour supprimer les artefacts de dématriçage lors de l'application de l'algorithme de dématriçage. De fausses couleurs (mouchetage) pourraient être introduites pendant la phase de dématriçage où de très fins détails sont résolus. La suppression des fausses couleurs est similaire à l'adoucissement de la couleur. Le canal de luminance n'est pas affecté par cette suppression.
Les fausses couleurs sont le plus souvent apparentes dans les images en provenance d'appareils photo dépourvus de filtres anti-aliasing. Remarquez que c'est le plus souvent l'algorithme de dématriçage qui est la facteur déterminent dans l'importance que prendra le problème des fausses couleurs que vous aurez à gérer. Dans certaines situations, il peut être préférable de changer l'algorithme de dématriçage plutôt que de valider la suppression des fausses couleurs, car ce dernier réduit la résolution des couleurs.
Comment trouver la meilleure méthode de dématriçage
Zoomer à au moins 100% (1:1) et essayer tous les algorithmes de dématriçage, voir celui qui fonctionne le mieux. Les tester sur des photos bien piquées avec des petits détails et des motifs répétitifs minuscules, tels que ceux ondulants d'un tissu (rechercher des artefacts en forme de labyrinthe), ceux d'un mur en brique lointain, ceux d'un panneau routier rond lointain (rechercher le moiré le long des bords ronds), et tester avec des prises de vues à faible ISO et à haut ISO. Utilisez des photos réalisées avec votre propre appareil, le meilleur pour les raw d'un Nikon n'est peut-être pas le meilleur pour ceux d'un Olympus.
Appareils photo monochromes
Un appareil monochrome a le même filtre de lumière devant chaque pixel, ce qui produit une image en noir et blanc et aucun dématriçage n'est nécessaire. Certains de ces appareils n'ont pas de filtre infra-rouge et sont de ce fait sensibles à cette lumière, ce qui peut être exploité pour la réalisation de photos noir et blanc créatives.
RawTherapee supporte les appareils monochromes, mais l'interface utilisateur n'est pas adaptée, ainsi lorsqu'un fichier monochrome est chargé, tous les outils pour la couleur restent actifs (ils ne feront rien bien sûr). Il vous faut vivre avec cela, les appareils monochromes sont rares, nous n’investissons donc aucun effort pour créer une interface dédiée exclusivement aux versions monochromes.
Il y a quelques facteurs additionnels à prendre en compte pour travailler avec des fichiers monochromes : certains appareils monochromes prétendent ne posséder qu'un seul canal monochrome et une matrice de couleur neutre, comme le Leica M Monochrom, tandis que d'autres prétendent avoir des canaux RVB dans une configuration type Bayer (comme les Phase One IQ260 Achromatic, ou les appareils modifiés pour l'infra rouge). S'il n'y a qu'un seul canal, RawTherapee le détecte et n'effectuera aucun dématriçage (la choix du dématriçage reste accessible mais est sans effet), et tout fonctionne normalement. Cependant, en présence d'une configuration type Bayer, le dématriçage sera réalisé et une matrice de couleur sera appliquée. Pour empêcher cela, vous devez sélectionner l'option de dématriçage "Mono", et sélectionner "Sans profil" comme profil d'entrée dans l'onglet Couleur, panneau ICM.