Utiliser un logiciel d'assemblage photo
Le logiciel d'assemblage photo est le moteur de la création de panoramas, offrant depuis l'assemblage automatique « un clic » jusqu'au processus manuel plus long. C'est la partie 2 du tutoriel, qui suppose que toutes les photos individuelles sont déjà correctement capturées (étape 1 terminée) ; pour l'étape 1 et la vue d'ensemble, voir la partie 1 sur les panoramas numériques.
| Étape 1 | Installation et acquisition des photos |
| Étape 2 | Choix de l'alignement et saisie des specs appareil/objectif |
| Étape 3 | Choix de la perspective et du type de projection |
| Étape 4 | L'ordinateur décale, rotate et distord les photos selon les étapes 2 et 3 |
| Étape 5 | Fusion manuelle ou automatique des jonctions |
| Étape 6 | Recadrage, retouches et post-traitement |
Types de logiciels d'assemblage
Pour traiter notre série de photos, il faut choisir un logiciel adapté. La principale différence réside dans le compromis entre automatisation et flexibilité. En général, un logiciel entièrement personnalisable donnera toujours une meilleure qualité qu'un logiciel automatisé, mais peut être plus technique ou chronophage.
Ce tutoriel vise à faire comprendre les concepts d'assemblage de façon générique, mais les exemples concrets font référence à PTAssembler ou PTGui (interface pour PanoTools/PTMender). PTAssembler propose une option entièrement automatique « un clic » en plus de presque toutes les options de personnalisation des autres programmes.
Au moment de cet article, autres logiciels notables : ceux fournis avec l'appareil (Canon PhotoStitch), ou commerciaux comme Autostitch, Hugin, ArcSoft Panorama Maker, Panorama Factory, PanaVue, etc.
ÉTAPE 2 : POINTS DE CONTRÔLE ET ALIGNEMENT DES PHOTOS
Les logiciels d'assemblage utilisent des paires de points de contrôle pour désigner des zones de deux photos correspondant au même point dans l'espace. Ces paires peuvent être sélectionnées manuellement par inspection visuelle, ou générées automatiquement par des algorithmes sophistiqués (ex : Autopano pour PTAssembler). Avec la plupart des photos, les meilleurs résultats ne s'obtiennent qu'avec une sélection manuelle (souvent l'étape la plus longue).
L'exemple ci-dessus montre quatre paires de points de contrôle pour deux photos d'un panorama. Les meilleurs points de contrôle reposent sur des objets rigides aux contours nets ou aux détails fins, répartis uniformément et largement sur chaque zone de chevauchement (3 à 5+ points par chevauchement). Baser les points sur des branches, nuages ou eau est déconseillé sauf nécessité absolue. D'où l'importance de toujours capturer du sol (ou autres objets rigides) dans la zone de chevauchement de toutes les paires de photos, sinon la sélection sera difficile et imprécise (panoramas tout ciel ou toute eau).
PTAssembler a une fonction « micro-positionnement automatique des points de contrôle » : elle utilise votre sélection comme estimation initiale, puis examine les pixels adjacents (ex : 5 pixels) pour trouver une meilleure correspondance. Pour les scènes de nuages difficiles, cela combine les avantages de la sélection manuelle et des algorithmes automatiques.
Autre considération : la distance physique de chaque point de contrôle par rapport à l'appareil. Pour les panoramas sans tête panoramique, l'erreur de parallaxe peut être grande sur les objets proches ; on obtient de meilleurs résultats en basant les points uniquement sur les objets lointains. Toute erreur de parallaxe au premier plan peut être invisible si ces éléments ne figurent pas dans le chevauchement entre photos.
ÉTAPE 3 : PERSPECTIVE PAR POINT DE FUITE
La plupart des logiciels permettent de spécifier la position du point de fuite (ou point de référence de perspective) et le type de projection.
Un choix judicieux du point de fuite évite les verticales convergentes (qui devraient être parallèles) ou un horizon courbe. Le point de fuite correspond généralement à la direction où l'on regarderait si l'on se tenait dans la scène. Pour les assemblages architecturaux (exemple ci-dessous, recadrage 120° en projection rectilinéaire), ce point est aussi évident en suivant les lignes parallèles à la ligne de visée vers l'infini.
Un mauvais placement du point de fuite fait converger les lignes dans les plans perpendiculaires à la ligne de visée (alors qu'elles devraient paraître parallèles). On observe cet effet aussi avec un grand-angle en photo d'architecture si on pointe l'appareil bien au-dessus ou au-dessous de l'horizon, donnant l'impression de bâtiments penchés.
Le point de fuite est aussi crucial dans les panoramas cylindriques à très grand angle (ex : image 360° ci-dessous). Un mauvais placement donne une courbure d'horizon différente.
Si le point de fuite est trop haut, la courbure de l'horizon s'inverse. Parfois l'horizon réel est masqué (collines, arbres). On peut alors l'inférer en le plaçant à la hauteur minimisant toute courbure.
Les logiciels offrent aussi l'option d'incliner l'horizon imaginaire. Très utile quand la photo contenant le point de fuite n'était pas parfaitement horizontale. Même avec le point de fuite à la bonne hauteur, l'horizon peut apparaître en S si l'horizon imaginaire ne coïncide pas avec l'horizon réel (dans la photo individuelle).
Si le panorama lui-même a été pris de niveau, l'horizon le plus droit sera celui donnant l'image assemblée dont la dimension verticale est la plus courte (technique parfois utilisée par les logiciels).
ÉTAPE 4 : OPTIMISATION DES POSITIONS DES PHOTOS
Une fois points de contrôle, perspective, point de fuite et projection choisis, le logiciel peut distordre et aligner chaque image pour créer le panorama final. C'est souvent l'étape la plus lourde en calcul. Elle recherche systématiquement les combinaisons de lacet (yaw), tangage (pitch) et roulis (roll) minimisant l'erreur globale entre toutes les paires de points de contrôle. Elle peut aussi ajuster les paramètres de distorsion d'objectif s'ils sont inconnus.
Les photos ci-dessus sont légèrement distordues pour souligner que le logiciel ajuste la perspective, et que la distorsion dépend de la position de l'image par rapport au point de fuite.
L'indicateur clé de qualité est la distance moyenne entre points de contrôle. Si elle est grande par rapport à la taille de tirage, les jonctions pourront rester visibles malgré une bonne fusion. Première vérification : aucun point de contrôle mal placé, et respect des directives de l'étape 2. Si la distance reste trop grande, cause possible : photos mal capturées, erreur de parallaxe par mouvement d'appareil ou absence de tête panoramique.
ÉTAPE 5 : REDIRIGER ET FUSIONNER LES JONCTIONS MANUELLEMENT
Idéalement, on place les jonctions le long de zones peu importantes ou de ruptures naturelles de la scène. Si le logiciel gère la sortie en calques, on peut le faire manuellement via un masque dans Photoshop :
 |
||
| Sans fusion | Fusion manuelle | Masque de fusion manuelle |
La fusion manuelle ci-dessus uniformise le ciel et évite les sauts visibles sur les lignes architecturales saillantes : croissant de piliers, rangée de statues au premier plan, bâtiment blanc lointain.
Fusionnez le masque sur de grandes distances pour les textures lisses (ciel). Pour les détails fins, une fusion sur grande distance peut flouter si les photos sont mal alignées. Mieux vaut fusionner les détails fins sur de courtes distances avec des jonctions évitant les discontinuités visibles (voir « masque de fusion manuelle » pour comment ciel et bâtiments ont été fusionnés).
Mais la fusion manuelle devient vite très chronophage. Heureusement, certains logiciels ont une fonction automatisée pour le faire simultanément, voir section suivante.
ÉTAPE 5 : REDIRIGER ET FUSIONNER LES JONCTIONS AUTOMATIQUEMENT
L'une des meilleures méthodes pour fusionner les jonctions est la technique des « splines multi-résolution » (multi-resolution splines), capable de rattraper même des panoramas mal capturés. Elle décompose chaque image en plusieurs composantes, comme une photo RVB se sépare en canaux rouge, vert, bleu, sauf qu'ici chaque composante représente une échelle de texture différente. Les détails fins (feuillage, herbe) ont une haute résolution spatiale ; les grands ensembles (ciel dégradé) une basse résolution.
| Textures grande échelle | Textures petite échelle |
La spline multi-résolution fusionne chaque taille de texture séparément, puis recombine pour recréer une photo normale. Les basses résolutions sont fusionnées sur grande distance, les hautes sur courte distance. Cela résout le problème des sauts visibles sur les zones lisses ou du flou sur les détails fins aux jonctions.
L'exemple ci-dessous montre une fusion apparemment impossible entre une pomme et une orange — objets aux couleurs et textures différentes à grande et petite échelle :
| Afficher : | Pomme | Orange |
| Afficher : | Estompage (normal) | Spline multi-résolution |
Bien sûr, ce mélange « pomme-orange » ne se ferait pas intentionnellement dans un panorama, mais il démontre la puissance de la technique.
L'exemple ci-dessus montre son utilisation dans un vrai panorama. Notez la luminosité du ciel très inégale aux jonctions, due principalement au vignettage prononcé (chute de lumière aux bords due à l'optique). Survolez pour voir la performance de la spline multi-résolution.
Smartblend et Enblend sont deux modules complémentaires réalisant la spline multi-résolution dans PTAssembler et d'autres logiciels. Smartblend a l'avantage de placer intelligemment les jonctions selon le contenu de l'image.
ÉTAPE 6 : TOUCHES FINALES
On peut recadrer l'assemblage de forme irrégulière pour l'adapter à un format rectangulaire standard. Le panorama assemblé se traite ensuite comme n'importe quelle photo unique pour le post-traitement : niveaux, courbes Photoshop. Surtout, il faudra appliquer un masque de netteté (unsharp mask) ou autre technique d'accentuation, car la distorsion de perspective (par interpolation) et la fusion introduisent un adoucissement significatif.
Pour approfondir :
Partie 1 : Assemblage photo panoramas numériques
ou le tutoriel sur la compréhension des projections d'image
