Mesures de luminance à l'appareil numérique et vignettage

[adrienlucca]

Bonjour à tous,

je suis en train de calibrer un appareil photo numérique pour faire des mesures de luminance avec.

Hier, je suis allé dans un labo où j'ai utilisé une sphère intégrante pour mesurer le vignettage de mon appareil
photo à focale et ouverture de diaphragme fixes.

J'ai pu reconstituer un fichier très précis (en 16 bits et en mode linéaire) qui me donne la signature de mon système.

Problème : je ne sais pas comment exploiter ces données !


J'aimerais qu'un script s'applique directement sur les images brutes issues de l'appareil pour corriger le vignettage en fonction
des données issues de la mesure. Mais je ne sais pas comment faire...

quelqu'un aurait-il une idée?

merci
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Faire des mesures de luminance avec un appareil photo est impossible, ou du moins pas avec une précision très importante. Il faut comprendre que la vitesse d'obturation varie par pas de 1/2 ou 1/3, si par exemple l'obturateur est censé prendre sa photo à 1/100eme il n'y a aucun conséquence sur l'image si cette vitesse est une fois à 1/90 et l'autre fois à 1/100 par exemple; ça ne se verra même pas sur l'image, mais sur une mesure de lumière il y aura 20% de différence.

Si tu veux simplement corriger le vignetage de l'objectif (et non pas de l'appareil) il suffit de créer un fichier de flat moyenné (une sphère intégrante ou le recours d'un labo ne servent à rien) et faire une corruption avec un logiciel comme IRIS.

[adrienlucca]

Cher Dudulle,

j'ai trouvé pas mal de papiers qui décrivent comment faire des mesures de luminance avec un appareil digital et qui décrivent bien les pièges à éviter.

Contrairement à ce que tu écris, les shutters électroniques des appareils actuels sont extrêmement précis. J'ai pu le vérifier par moi-même car j'ai des éclairages très stables qui m'ont permis de faire des mesures à 1/2, 1/4, 1/8, 1/15e de seconde, etc., et franchement l'erreur est plus que négligeable.

En outre, j'ai à ma disposition un luminance-mètre pour vérifier la linéarité de la réponse du capteur de l'appareil photo et là non plus aucun problème.

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à propos du vignettage, je préfère dire qu'il s'agit de celui du "système" car il y a pas mal de causes de vignettage, pas seulement l'objectif, passons.

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Qu'est-ce que le logiciel IRIS ? Qu'est-ce qu'un fichier de flat moyenné ? Comment l'utiliser ?

Merci ++

[adrienlucca]

Cher Dudulle,


Ce que j'ai pu faire pour le moment, c'est appliquer un flou gaussien à mon image de la fenêtre de la sphère intégrante et transformer les valeurs RGB en XYZ.
A partir de là j'ai extrait seulement le Y (ici la luminance relative), j'ai "normalisé" la valeur maximale en lui donnant la valeur 1,
et enfin j'ai divisé cette valeur de référence par celles des luminances des autres pixels.

Cela me donne un tableau qui contient un coefficient de multiplication supérieur à 1 pour chaque pixel de l'image, je pense que ça devrait marcher comme ça
mais comment appliquer cette opération à une image ? (j'ai un fichier excel.... )


Merci encore!
A

[A voir en vidéo sur Futura]

[sitalgo]

B'jour,

Cela me donne un tableau qui contient un coefficient de multiplication supérieur à 1 pour chaque pixel de l'image, je pense que ça devrait marcher comme ça
mais comment appliquer cette opération à une image ? (j'ai un fichier excel.... )

Avec une macro VB Excel. En travaillant sur le bmp pur et dur.

[phuphus]

Bonjour Adrien,

si l'intérêt est de faire toi-même la correction, Matlab est peut-être un peu plus adapté que Excel (une matrice de correction à appliquer à chaque image, les opérations matricielles se faisant facilement dans Matlab ; dans Excel, tu auras à les programmer, même si c'est facile). Quel type d'image veux-tu corriger ? Si ta matrice de correction a été faite en linéaire, il faut appliquer la correction avant l'application du gamma. Cela a plein d'implication sur le développement de tes images numériques.

Si l'intérêt est le résultat final, des logiciels comme DPP ou Capture NX intègrent des fonctions de correction de vignettage.

[invite2313209787891133]

B'jour,

Avec une macro VB Excel. En travaillant sur le bmp pur et dur.

Non, avec IRIS, il est fait pour ça.
http://www.astrosurf.com/buil/iris/iris.htm

à propos du vignettage, je préfère dire qu'il s'agit de celui du "système" car il y a pas mal de causes de vignettage, pas seulement l'objectif, passons.

Non, le terme de vignetage est uniquement associé au défaut de répartition de lumière provoqué par l'objectif, il s'agit d'un phénomène exclusivement optique. Par contre, en plus de ce vignetage, d'autres facteurs peuvent influencer la répartition de la lumière dans le système: Des poussières sur le capteur, des réflexions internes etc.
Dans tous les cas il n'y a pas besoin de sphère, il suffit simplement d'utiliser une plaque dépolie et de l'éclairer avec un flux homogène; une solution consiste à viser le ciel.

[myoper]

Bonjour.
Intervention principalement pour m'abonner au fil () mais Dudulle donne une solution simple, sinon et suivant le type de photos faites, les logiciels spécialisés (http://www.focus-numerique.com/articles/logiciels.html) en retouche photo intègrent les correction en fonction des appareils (et des objectifs ?) utilisés (certains sont livrés avec l'appareil aussi puisque les fichiers RAW sont parfois propriétaires).

[adrienlucca]

Cher Dudulle,

j'ai téléchargé IRIS mais je vous avoue que je ne comprends pas bien ce programme,
de plus il n'accepte pas mes formats RAW, mais j'imagine que je peux travailler avec du TIFF ?

Vous dites que je peux travailler à partir d'une photo du ciel ou avec un diffuseur (verre dépoli).
Mais quel intérêt sachant que j'ai déjà une image faire à partir de l'ouverture d'un sphère intégrante
et que cette image est très bien car l'éclairage était parfaitement uniforme ? (moins de 0,5% de variation
d'après des mesures faites avec luminance mètre à haute résolution et bien calibré...)

Est-ce qu'IRIS pourrait "travailler" à partir de cette image pour en corriger d'autres ?

Le 2e problème que je rencontre concerne le traitement statistique de cette image prise dans un champ
uniforme : quelle valeur dois-je prendre pour créer une matrice de transformation : est-ce correct d'utiliser
un flou gaussien pour lisser l'image et de prendre ensuite comme référence pour la correction le "hot spot"
(la valeur maximale) et ensuite diviser toutes les valeurs de celle-ci par ce pic pour avoir la matrice de transformation ?

D'après vous faut-il travailler chaque "channel" séparément (RGB) ou bien je peux transformer l'image en niveaux de gris
et travailler comme ça ?

Est-ce qu'IRIS peut faire tout ça ?

Bien à vous

[adrienlucca]

Hello,

merci mais malheureusement je suis en gros naze en Visual Basic...

[adrienlucca]

Bonjour Phuphus,

l'intérêt est d'avoir des mesures linéaires de luminance relative entre plusieurs points d'un mur blanc éclairé de manière non-uniforme.
Pour cette raison je travaille en linéaire (Raw 16 bits, que je convertis en 8 bits sans appliquer de gamma).

Le besoin d'une matrice de transformation (de la taille de l'image RAW) vient du fait que jusqu'à présent j'ai fait des mesures ponctuelles
image-par-image en n'utilisant pour cela que la zone centrale du champ de l'appareil photo, et en changeant de temps de pose lorsqu'un
des 'channels' RGB saturait (toujours le rouge car je travaille avec des lumières 'Halogènes', autrement dit en illuminant A).

L'avantage d'une matrice de transformation qui enlèverait le vignettage serait de pouvoir faire une grande quantité de mesures en ne prenant
qu'une seule photo... Donc tout ce qui est gamma ou logiciels de correction (approximative) du gamma ne m'intéresse pas ici.


Je donne un exemple :

Ci-dessous est l'image obtenue de la fenêtre de la sphère intégrante, lissée et amplifiée mais toujours linéaire (sauf qu'ici elle a été convertie en jpeg pour le forum)
VIGNETTE 16BIT ZOOM MAX v.jpg

Et ci-dessous on voit le plotting des valeurs RGB 8-bit de la première ligne horizontale de cette image, on y voit bien les 3 'channels' R (en haut), G (au milieu) et B (en bas)
1st line RGBv2 raw and gaussian blur adrien lucca 8 7 12.jpg


Mon idée était que je pourrais utiliser cette image pour en corriger d'autres prises avec la même ouverture de diaphragme.

Problème : comment créer cette matrice de transformation, dois-je vraiment lisser l'image ? Comment normaliser les valeurs pour créer des coefficients à appliquer sur d'autres images (jusqu'à présent j'ai utilisé les valeurs du pixel le plus 'chaud' et ai divisé tous les pixels de l'image par celle-ci) ?

Mathlab c'est bien mais je ne l'ai pas. J'ai Scilab mais je ne sais pas bien m'en servir - mais je sais qu'il contient un module de traduction des codes mathlab vers scilab....


Merci!
A

[phuphus]

Bonjour,

OK, je comprends mieux. Scilab et Matlab sont équivalents, donc si tu as Scilab autant continuer sous Scilab. Si tes mesures sont faites aussi grâce à des routines Scilab, le mieux est de tout faire sous Scilab. Si tes mesures sont déjà opérationnelles avec des outils dédiés, le mieux serait d'utiliser Iris ou Prism pour le vignettage. Une petite recherche sous Google donne pas mal de liens sur le sujets.

Ce que tu veux faire est plus vaste que le vignettage, c'est transformer ton APN en appareil de mesure. De manière globale, il s'agit donc d'une caractérisation complète pour compensations ultérieures. Regarde par ici :

http://en.wikipedia.org/wiki/Flat-field_correction

Je pense que le mieux est que tu essayes Iris (je ne l'ai manipulé que très peu de fois), Dudulle sera de meilleur conseil que moi. S'il s'avère que Scilab est plus approprié à tes besoins, je prendrai le relais.

[adrienlucca]

Cher Dudulle,

j'ai finalement réussi avec l'aide d'un ami à programmer un script qui corrige mon vignettage à partir de l'image
d'un champ uniforme prise à l'ouverture d'une sphère intégrante: et ça fonctionne à la perfection!

à bientôt