Accentuation : Le masque flou (Unsharp Mask)

Un « masque flou » (unsharp mask) sert en réalité à accentuer une image, contrairement à ce que son nom pourrait suggérer. L'accentuation aide à souligner texture et détail, et est critique en post-traitement de la plupart des images numériques. Les masques flous sont probablement le type d'accentuation le plus courant, et peuvent être réalisés avec presque tout logiciel de retouche (comme Photoshop). Un masque flou ne peut pas créer du détail supplémentaire, mais peut grandement améliorer l'apparence du détail en augmentant l'acutance à petite échelle.

Concept

Le processus d'accentuation fonctionne en utilisant une version légèrement floue de l'image originale. Celle-ci est ensuite soustraite de l'originale pour détecter la présence de contours, créant le masque flou (effectivement un filtre passe-haut). Le contraste est alors sélectivement augmenté le long de ces contours à l'aide de ce masque — laissant une image finale plus nette.

ÉTAPE 1 : Détecter les contours
et créer le masque


Original à contraste plus élevé

–
Original

–
Copie floue

=
Masque flou ÉTAPE 2 : Utiliser le masque pour
augmenter le contraste aux contours

–
Original à contraste plus élevé

+
Masque flou

+
Original

=
Image finale accentuée

Note : L'étape 2 combine les trois images par « superposition de masque » (mask overlay), où l'information de l'image au-dessus du masque flou passe au travers et remplace l'image en dessous d'une manière proportionnelle à la luminosité dans cette région du masque. L'image du dessus ne contribue pas au résultat final là où le masque est noir, tandis qu'elle remplace complètement l'image du dessous là où le masque flou est blanc.

Si la résolution dans l'image ci-dessus n'augmente pas, pourquoi le texte final est-il si beaucoup plus net ? On comprend mieux en grossissant et examinant le contour d'une de ces lettres :

Original


Accentué

Notez comment cela ne transforme pas les contours de la lettre en un « escalier » idéal, mais exagère plutôt les bords clair et sombre de la transition. Un masque flou améliore la netteté en augmentant l'acutance, alors que la résolution reste la même (voir netteté : résolution et acutance).

Note : Les masques flous ne sont pas nouveaux en photographie. Ils étaient traditionnellement réalisés sur film en utilisant une image plus douce, légèrement hors foyer (agissant comme masque flou). Le positif du masque flou était ensuite intercalé avec le négatif de l'image originale pour faire un tirage. Cela servait plus à rehausser le contraste local qu'au détail à petite échelle.

Motivation biologique

Pourquoi ces sur/sous-excursions clair/sombre sont-elles si efficaces pour augmenter la netteté perçue ? Il s'avère qu'un masque flou utilise en fait une astuce de notre propre système visuel. L'œil humain voit ce qu'on appelle des « bandes de Mach » aux bords des transitions nettes, nommées d'après leur découverte par le physicien Ernst Mach dans les années 1860. Ces bandes améliorent notre capacité à discerner le détail au niveau d'un bord. Survolez l'image ci-dessous pour voir l'effet des bandes de Mach :

(L'alternance avec un dégradé lisse renforce l'effet des bandes de Mach)

Notez comment la luminosité dans chaque marche du dégradé ne paraît pas constante. Sur le côté droit de chaque marche, elle paraît plus claire, tandis que sur le gauche elle est plus sombre — très similaire au comportement d'un masque flou. Survolez le graphique ci-dessous pour voir ce qui se passe :

En pratique

Heureusement, l'accentuation par masque flou dans Photoshop et autres logiciels est rapide et facile. On y accède dans Adobe Photoshop via : Filtre > Accentuation > Masque flou. L'utilisation requiert la compréhension de ses trois réglages : « Quantité » (Amount), « Rayon » (Radius) et « Seuil » (Threshold).

Quantité (Amount) est généralement en pourcentage, et contrôle l'amplitude de chaque sur/excursion. On peut aussi voir cela comme la quantité de contraste ajoutée aux contours.

Rayon (Radius) contrôle le flou appliqué à l'original pour créer le masque, montré par « copie floue » dans l'illustration du TEXTE ci-dessus. Cela affecte la taille des contours à accentuer, donc un rayon plus petit accentue les détails à plus petite échelle.

Seuil (Threshold) définit le changement minimal de luminosité qui sera accentué. C'est équivalent à couper les niveaux de pixels non-noirs les plus sombres dans le masque flou. Le seuil permet d'accentuer les contours prononcés, tout en laissant les contours subtils intacts. C'est particulièrement utile pour éviter d'amplifier le bruit, ou pour accentuer un cil sans rugosifier la texture de peau.

Complications

Les masques flous sont excellents pour accentuer, mais trop d'accentuation peut introduire des « artefacts de halo ». Ce sont des contours clairs/sombres visibles près des bords. Les halos deviennent problématiques quand les sur/sous-excursions clair/sombre deviennent si grandes qu'elles sont clairement visibles à la distance de visionnage prévue.

→ →

Remèdes : L'apparence des halos peut être grandement réduite en utilisant une valeur de rayon plus petite pour le masque flou. Alternativement, on peut employer des techniques d'accentuation plus avancées (à venir).

Une autre complication du masque flou est qu'il peut introduire de subtils décalages de couleur. Les masques flous normaux augmentent les sur/sous-excursions des valeurs RVB des pixels de manière similaire, au lieu de n'augmenter que celles de la luminance. Dans les situations où une texture de couleur très fine existe, cela peut augmenter sélectivement certaines couleurs tout en en diminuant d'autres. Considérez l'exemple suivant :

Original mou Accentuation RVB normale
(Contour cyan visible) Accentuation luminance

Quand le rouge est soustrait du fond gris neutre aux bords (image du milieu), cela produit des décalages de couleur cyan là où survient la sur-excursion (voir mélange de couleurs soustractif). Si le masque flou n'était appliqué qu'au canal luminance (image de droite), la sur-excursion est rouge clair et la sous-excursion (à peine visible) devient rouge foncé — évitant le décalage de couleur.

Remèdes : Les décalages de couleur peuvent être évités entièrement en effectuant le masque flou dans le canal « luminosité » en mode LAB. Une meilleure technique, qui évite la conversion entre espaces colorimétriques et minimise la posterisation, est de :

1. Créer un calque dupliqué
2. Accentuer ce calque normalement avec le masque flou
3. Fusionner le calque accentué avec l'original en mode « luminosité » dans la fenêtre des calques

Exemple réel

Survolez masque flou et accentué pour voir comment l'image accentuée compare à l'original plus mou. La différence est souvent frappante.

Original	Masque flou	Accentué

(Masque flou légèrement éclairci pour améliorer la visibilité)

Lectures recommandées

• Pour une discussion plus pratique, voir aussi le Guide de l'accentuation d'image de ce site.
• Apprenez une autre utilisation du masque flou avec « l'amélioration de contraste local »
• Ou leur utilisation en photographie grand format argentique sur :
  https://www.largeformatphotography.info/unsharp/