Égalisation d'histogramme

Une photographie prise dans une mauvaise lumière n'utilise qu'une partie de la plage disponible. Son histogramme s'entasse dans un coin, et tout ce qui s'y trouve — les plis d'un manteau sombre, la texture d'un mur à l'ombre, l'écriture d'une page passée — est comprimé dans une poignée de tons que l'œil ne peut pas séparer. L'égalisation d'histogramme étale de nouveau cet entassement sur toute la plage, de sorte que les différences déjà enregistrées deviennent des différences visibles.

Ce que vous y gagnez

• Du détail hors des ombres : les tons qui étaient tassés reçoivent de la place, et la texture qu'ils contenaient revient.
• Du contraste sans saut de luminosité : le mode à luminosité préservée étire chaque moitié de l'histogramme dans sa propre plage, l'image gagne donc en séparation et garde son exposition.
• La couleur laissée tranquille : le mode par défaut ne change que la clarté d'un pixel, la teinte et la saturation traversent donc le traitement sans changer.
• Des scans lisibles : le mode niveaux de gris élargit l'écart entre l'encre et le papier, et c'est ce qui rend un texte passé de nouveau lisible.
• Des chiffres, pas des suppositions : les histogrammes avant et après, la courbe de transfert et les statistiques tonales sont tous mesurés sur votre image.

Récupérez le détail des images sombres et plates avec l'égalisation adaptative ou globale.

1. 1Ajoutez une image: Déposez un JPG, PNG, WebP, GIF ou BMP, ou parcourez vos fichiers.
2. 2Choisissez un algorithme: L'adaptative (CLAHE) convient aux photographies ; la globale est l'étirement classique ; celle à luminosité préservée laisse l'exposition générale où elle était.
3. 3Réglez tuile et écrêtage: Des tuiles plus petites agissent plus localement ; une limite d'écrêtage basse contient le bruit.
4. 4Comparez et lisez les chiffres: Faites glisser le séparateur sur l'aperçu et lisez les histogrammes avant/après et la courbe de transfert.
5. 5Exportez: Enregistrez en PNG, JPEG ou WebP.

Trois algorithmes, et la différence tient à la portion de l'image que chaque correspondance a le droit de voir.

• Égalisation globale construit une courbe cumulative à partir de toute l'image et l'applique partout. C'est la définition de la technique et la plus agressive : une seule fenêtre lumineuse dans une pièce par ailleurs sombre domine l'histogramme, la pièce est donc relevée et la fenêtre brûle.
• Égalisation adaptative (CLAHE) découpe l'image en tuiles, construit une courbe pour chacune et fond doucement entre les quatre courbes voisines à chaque pixel — il n'y a donc aucune couture visible. La limite d'écrêtage borne l'étirement d'une tuile, et c'est ce qui empêche les zones plates comme un ciel ou du papier de devenir du bruit. C'est le mode qui ouvre une ombre sans toucher au ciel d'à côté.
• Égalisation à luminosité préservée (BBHE) coupe l'histogramme au ton moyen de l'image et égalise les deux moitiés dans des plages de sortie séparées. Les deux gagnent du contraste et, comme aucune ne peut franchir la moyenne, la luminosité générale reste où elle était. À utiliser quand une photo est déjà bien exposée et manque seulement de séparation.

Les noms de paramètres employés ici sont ceux du domaine, et ils signifient ici la même chose que partout ailleurs.

• Taille de tuile, en pixels le côté de chaque tuile adaptative, mesuré sur l'image d'origine plutôt qu'en nombre de divisions — le même nombre veut donc dire la même chose sur une photo de téléphone et sur une affiche scannée. Elle peut aussi être exprimée en pourcentage du petit côté, ce qui est la forme à utiliser quand le même réglage doit vouloir dire la même chose sur des images de tailles différentes. Une tuile doit être plus grande que le détail à préserver. La plage du curseur suit l'image et le nombre de classes, car une tuile plus petite que son histogramme ne peut pas produire une courbe lisse.
• Limite d'écrêtage, de 1 à 10 un multiple de la hauteur qu'aurait un histogramme parfaitement plat. À 1 la correspondance est l'identité et rien ne change ; 2 à 3 est le point de départ habituel en photographie ; à partir de 5 cela pousse fort et fait remonter le grain avec le détail.
• Classes d'histogramme, de 16 à 256 la finesse avec laquelle les tons sont comptés avant de construire la courbe. Moins de classes donnent une courbe plus douce qui amplifie moins le bruit — le frein habituel sur un scan granuleux. 256 est le plus fin que le format puisse porter.
• Intensité fond le résultat fini vers l'original. L'égalisation complète est souvent plus que ce dont une image a besoin ; 60 à 80 pour cent paraît en général naturel.
• Lisser avant d'égaliser applique un léger flou avant toute mesure, pour que ce soit l'image qui soit égalisée et non le grain.

L'égalisation calcule une correspondance pour une grandeur, et le choix de cette grandeur décide de ce qui arrive à la couleur. Le raccourci évident — calculer la nouvelle luminosité puis mettre à l'échelle le rouge, le vert et le bleu par le rapport entre l'ancienne et la nouvelle — a deux modes de défaillance qui apparaissent sur des photographies ordinaires : le ton le plus sombre de l'image est envoyé à zéro, son rapport vaut donc zéro et chaque pixel de ce ton devient un noir plat, couleur comprise ; et un pixel saturé que l'on relève voit son canal le plus fort poussé au-delà du maximum puis écrêté, ce qui déplace la teinte.

Cet outil travaille au contraire dans un espace colorimétrique perceptuel. Seule la clarté est égalisée ; les deux axes de couleur sont transportés intacts, la teinte est donc préservée par construction. Là où une couleur relevée sort de ce qu'un écran peut afficher, sa saturation est ramenée le long de sa propre ligne de teinte — jamais écrêtée canal par canal. Mesuré sur une image de test saturée, cela représente au pire 1,8 degré de décalage de teinte contre 19,7 pour l'écrêtage.

Trois situations où l'égalisation est le bon outil, et non un curseur de luminosité.

• Photographies sous-exposées Mode adaptatif, tuile d'environ un dixième du petit côté, limite d'écrêtage de 2 à 3. Les ombres s'ouvrent et les parties correctement exposées restent près de là où elles étaient.
• Documents scannés et textes passés Mode niveaux de gris avec le lissage activé. L'écart entre l'encre et le papier s'élargit, et c'est ce qui rend une écriture passée lisible et ce dont la reconnaissance de caractères a besoin.
• Microscopie, imagerie médicale et technique Mode adaptatif avec une petite tuile et une limite d'écrêtage basse. C'est le réglage pour lequel la technique a été conçue, et la raison pour laquelle elle figure dans tous les logiciels d'imagerie scientifique.

Chaque chemin accéléré est comparé à une implémentation de référence simple, sans aucune accélération matérielle. La comparaison porte sur sept images de test et quinze combinaisons de paramètres sur chaque chemin, et le plus grand écart sur un canal de couleur est d'un pas sur 255 — le plus petit écart que deux façons d'arrondir le même nombre puissent produire. Les histogrammes eux-mêmes coïncident exactement. Les statistiques tonales à côté de votre image sont comptées sur chaque pixel, pas échantillonnées.

Accéléré matériellement : une photographie de 12 mégapixels est égalisée en environ 60 millisecondes sur une carte graphique moderne, contre 2,5 secondes sans accélération. L'usage mémoire reste stable sur des passes répétées.

• Correction automatique de l'exposition, de la couleur et du détail en un clic.

• Roues lift, gamma et gain, courbes et LUT pour des rendus voulus.

• Curseurs manuels de luminosité, contraste et saturation.

• Histogrammes exacts, palette et statistiques de toute image.

• Nettoyez le grain avant ou après l'égalisation.

• Retrouvez la définition des contours sur un scan mou.