EMPILEMENT DE LA MISE AU POINT ET PROFONDEUR DE CHAMP

Le focus stacking est une technique puissante pour étendre la profondeur de champ apparente d'une photo. C'est peut-être plus utile en gros plan et en macrophotographie, car le f-stop le plus élevé de l'objectif de l'appareil photo est souvent insuffisant pour tout rendre net. Il peut même surmonter la perte de netteté autrement inévitable due à la diffraction. Cependant, le focus stacking est aussi une technique assez compliquée à maîtriser. Continuez à lire pour en savoir plus sur cet outil puissant.

Photo prise au clair de lune au sommet du Clare Bridge à Cambridge, en Angleterre.
Deux distances de mise au point ont été utilisées :une pour la sphère et l'autre pour l'arrière-plan.

QUAND UTILISER L'EMPILAGE D'IMAGES

Lorsqu'un photographe a besoin de plus de profondeur de champ, il augmente généralement simplement le réglage f-stop de l'objectif de son appareil photo. Bien qu'il s'agisse d'une technique simple et efficace, le choix d'un f-stop plus élevé a également ses inconvénients. Il augmente le temps d'exposition nécessaire et, dans les cas extrêmes, il peut également réduire la netteté de l'image en raison de la diffraction. De plus, on peut souhaiter une plus grande profondeur de champ que ce que le f-stop maximum d'un objectif particulier est capable de fournir. Des exemples de scénarios spécifiques peuvent inclure :

photo macro par Piotr Naskrecki

• Photographie de paysage :on peut souhaiter obtenir une grande profondeur de champ, tout en évitant le flou au plan focal dû à la diffraction. Cela peut permettre une impression beaucoup plus grande et plus nette qu'autrement possible.
• Macrophotographie  :on peut souhaiter obtenir une plus grande profondeur de champ que celle obtenue autrement en utilisant le f-stop maximum de l'objectif (souvent f/22 ou f/32 avec les appareils photo reflex).
• Photographie en basse lumière :on peut vouloir éviter un temps de pose trop long. Alternativement, on peut souhaiter figer le mouvement dans une partie de leur image (comme avec un sujet en mouvement), mais aussi pour préserver une profondeur de champ étendue dans d'autres parties de la photo (sans recourir à l'utilisation d'un flash).

Quelle est la solution ? Pour combiner plusieurs images distinctes (alias "image stacking"). Cela évite de nombreux inconvénients liés à l'utilisation d'un f-stop trop élevé, tout en conservant l'avantage d'une grande profondeur de champ. Dans cet article, nous nous concentrerons sur un type d'empilement d'images qui fusionne plusieurs photos qui ont été prises à différentes distances de mise au point - produisant un seul composite à profondeur de champ étendue (alias "empilement de mise au point"). Dans la deuxième partie de ce didacticiel, nous nous concentrerons plutôt sur l'empilement d'images prises à différents f-stops.

APERÇU

Le focus stacking fonctionne en trois étapes générales :

→ →

1. Plusieurs photos sont prises en augmentant progressivement la distance de mise au point sur le sujet . Le nombre de photos séparées varie d'un couple (pour deux couches distinctes de sujet) à des dizaines (pour des scènes étendues). En règle générale, les sujets en mouvement doivent être évités.
2. Ces photos sont ensuite alignées afin que leur contenu soit superposé pixel par pixel . Cette étape est nécessaire même lors de l'utilisation d'un trépied, car la modification de la distance de mise au point entraîne toujours un désalignement (nous en reparlerons plus tard).
3. Une image composite est ensuite créée sur la base des régions les plus nettes de chacune de ces photos séparées . Si le sujet est composé de seulement quelques calques distincts (comme l'exemple de sphère ci-dessus), cela peut être effectué manuellement à l'aide de masques de calque. Sinon, Adobe Photoshop CS4+ ou des progiciels spécialisés tels que Helicon Focus, TuFuse ou CombineZM sont requis.

ÉTAPE 1 :CAPTURER LES PHOTOS

La décision la plus importante avec le focus stacking est de choisir le nombre de photos à prendre . Ceci est influencé par les facteurs suivants :

	Nombre requis de photos empilées
Lorsque les # couches de sujet augmente. . .	Augmentations
Quand le f-stop augmente. . .	Diminue
Quand le grossissement du sujet augmente. . .	Augmentations
Quand taille d'impression/image augmente. . .	Augmentations

En d'autres termes, tous les mêmes principes qui s'appliquent à la profondeur de champ s'appliquent également ici. Si votre sujet s'étend sur une grande distance et que vous prévoyez de faire une grande impression, vous aurez besoin d'un diaphragme élevé pour obtenir une profondeur de champ suffisante. La seule différence est que vous avez maintenant un autre cadran sous votre contrôle :le nombre d'images empilées. Par exemple, vous pouvez maintenant vous en tirer avec un f-stop inférieur si vous empilez simplement plus d'images (ou vice versa).

On pourrait estimer le nombre de photos à partir d'une formule, mais il est probablement préférable de développer une intuition du nombre dont vous aurez besoin. Si vous aviez presque assez de profondeur de champ sans empilement de mise au point, commencez par empiler seulement 2-3 images avec des distances de mise au point régulièrement espacées sur votre sujet, puis voyez à quoi cela ressemble. La clé est d'expérimenter beaucoup au début. Dans l'exemple ci-dessous, on peut voir que trois photos suffiront tant que l'image ne sera pas affichée plus grande qu'ici :

Remarque :les photos ci-dessus ont été pré-alignées pour faciliter la comparaison de la profondeur de champ.
Avant l'alignement, l'image de gauche était légèrement plus grande que celle des images du milieu et de droite
(voir l'étape 2 pour plus d'informations sur ce sujet).

Espacement optimal de la distance de mise au point . La clé est de s'assurer que la profondeur de champ de chaque photo suivante chevauche la profondeur de champ de la photo précédente. De cette façon, aucune douceur ne sera présente dans le composite final. Des distances de mise au point plus rapprochées produisent souvent une netteté plus cohérente et naturelle, mais cela peut prendre beaucoup plus de temps à capturer et nécessite plus d'espace de stockage, alors essayez d'éviter d'en faire trop.

Faites très attention à éviter la profondeur de champ ondulatoire qui peut résulter de distances de mise au point trop espacées (comme illustré dans l'exemple de gauche). Comme vous pouvez le voir, si l'exemple ci-dessus utilisait un f-stop inférieur, il faudrait empiler plus d'images. Essayez également d'utiliser la fonction LCD arrière "live view" de l'appareil photo pour un espacement de distance de mise au point plus cohérent. Pour les piles avancées, vous souhaiterez peut-être connecter votre appareil photo à un ordinateur portable (si pris en charge) afin que vous puissiez voir un aperçu agrandi et contrôler la distance de mise au point avec précision.

Si votre sujet couvre toute la distance entre votre appareil photo et l'arrière-plan distant, vous devrez vous assurer que vous avez choisi une plage de distances de mise au point qui rend tout cela net. Dans ce cas, la technique d'empilement de mise au point doit vraiment être une approche tout ou rien, sinon les sujets peuvent être rendus avec une profondeur de champ non naturelle et abrupte. La seule fois où vous pouvez vous en sortir avec seulement quelques distances de mise au point, c'est lorsque votre sujet est composé de couches distinctes (comme l'exemple de la sphère au début).

F-Stop optimal . L'utilisation de valeurs f-stop plus élevées permet des distances de mise au point plus espacées, mais cela peut également diminuer la netteté de l'image finale. C'est généralement une bonne idée de choisir un f-stop aussi élevé que possible sans induire d'adoucissement visible dû à la diffraction. En cas de doute, les valeurs de f/11-f/16 fonctionnent souvent très bien avec les appareils photo reflex.

ÉTAPE 2 :ALIGNEMENT DES PHOTOS

Contrairement à l'extension de la profondeur de champ en faisant varier le f-stop, la variation de la distance de mise au point entraîne un désalignement de chaque photo individuelle. En effet, la distance focale effective d'un objectif change légèrement lorsque l'on modifie la distance de mise au point (voir tutoriel sur les objectifs macro et extension). En conséquence, l'angle de vue change également, donnant aux images l'apparence d'un zoom avant ou arrière lors de la mise au point proche ou éloignée, respectivement :

Distance de mise au point plus courte (angle de vue plus étroit)

Distance de mise au point plus éloignée (angle de vue plus large)

Un logiciel spécial doit donc réaligner (c'est-à-dire "enregistrer") les images séparées. Les progiciels nécessaires peuvent inclure TuFuse, Helicon Focus, CombineZM ou une combinaison des fonctionnalités de fusion automatique et d'alignement automatique d'Adobe Photoshop. Heureusement, tous ces éléments produisent des résultats très similaires lors de l'alignement des images. Dans Photoshop, vous pouvez utiliser "Fichier> Automatiser> Photomerge..." ou "Edition> Aligner automatiquement les calques..." comme indiqué :

... OU ...

Si vous utilisez Photomerge, vous pouvez effectuer efficacement les étapes 2 et 3 en même temps si vous cochez également la case "Mélanger les images ensemble". Si les photos ont été prises sur un trépied (comme il se doit), il est préférable d'utiliser l'option "Collage" (illustrée à droite). Si vous utilisez un autre logiciel, cela équivaut à s'assurer que le logiciel repositionne et redimensionne uniquement les images lors de leur alignement.

Si vous utilisez "Auto-Blend Layers", vous devez d'abord vous assurer que toutes vos photos sont déjà collées les unes sur les autres sous forme de calques dans Photoshop.

ÉTAPE 3 :FUSIONNER ET MÉLANGER LES PHOTOS

La fusion des images nécessite de déterminer quelle photo empilée contient la représentation la plus nette de chaque région d'image. Dans l'exemple ci-dessous, un logiciel a été utilisé pour sélectionner et fusionner uniquement les parties les plus nettes de chacune des trois distances de mise au point :

Focus :

Proche

Moyen

Loin

→ Portion la plus nette→ Composition finale

Malheureusement, la qualité de fusion/mélange d'images peut varier considérablement en fonction du logiciel d'empilage d'images utilisé. Avec un sujet simple qui a des couches bien définies (comme dans l'exemple ci-dessus), les résultats seront probablement similaires. Cependant, chaque fois que les couches sont irrégulières et fortement entrelacées, les résultats peuvent varier considérablement. Vous pouvez toujours modifier manuellement quelle photo contribue où, mais cela peut prendre beaucoup de temps. Il est donc recommandé de tester d'abord les versions d'essai du logiciel que vous envisagez.

Dans Photoshop, si vous avez déjà utilisé Photomerge pour aligner les images à l'étape 2 ci-dessus, ces photos ont peut-être déjà été fusionnées si la case "fusionner les images ensemble" a été cochée. Sinon, vous pouvez les mélanger comme suit :

(1) Sélectionnez des photos en couches (2) Allez dans "Edit> Auto-Blend Layers..."
en utilisant le haut menu,
puis cochez "Empiler les images". Couches résultantes

Il vous restera des masques de calque pour chaque photo empilée (image à l'extrême droite ci-dessus), donc tout ce que vous avez à faire est d'aplatir l'image (sélectionnez tous les calques et allez dans "Calque> Aplatir l'image") et vous vous retrouverez avec une photo nette et à profondeur de champ étendue. Juste au cas où, assurez-vous d'inspecter attentivement le résultat final et de modifier les masques de calque si nécessaire.

EMPILAGE DE FOCUS :LIMITES ET ALTERNATIVES

Le focus stacking est une technique étonnamment puissante, mais elle a certainement des inconvénients :

• Cela peut prendre beaucoup de temps.
• Cela nécessite généralement que le sujet soit immobile.
• Cela peut nécessiter un dispositif de mise au point de précision (tel qu'un rail de mise au point) lorsqu'un grand nombre de photos doivent être empilées (comme avec la macrophotographie extrême).
• Cela nécessite un logiciel spécialisé pour aligner et fusionner/mélanger les photos.

Voici deux excellentes alternatives :

• Étendre la profondeur de champ en empilant des images prises à différents diaphragmes
  C'est plus simple que l'empilement de mise au point car chaque image n'a pas besoin d'être alignée, bien qu'elle ne puisse pas étendre autant la profondeur de champ.
  
• Utilisation des mouvements d'inclinaison avec un objectif d'inclinaison/décalage pour repositionner la profondeur de champ.
  Cela peut capturer des sujets en mouvement, mais est limité aux situations où le sujet se trouve le long d'une région en forme de coin.