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le Thu 14 Oct 2010 à 04h 32
Fil initié par "Olivier-P"
Blog-forum le coin du feu
CLASSEMENT Les techniques
Administrateur



Titre : [ Canon et le mode PRHL ] : Le secret dévoilé !
Bonjour Ă  tous,


Le secret de Canon vis à vis des modes PRIORITE HAUTES LUMIERES est qu’il possède un gamut à part, tout en préservant les crêtes des gris ( noirs aux blancs). Voici l’histoire de cette découverte.

-

Quand Canon sort une fonction inédite en 2007 sur son 1Dmk3, pour donner plus de dynamique, chacun s’interroge sur le bien fondé du fait, et aussi sur la manière employée.

C’est une sous exposition (donc commence un Iso plus bas que l’iso natif), avec, dit le constructeur, une amélioration de ce qui serait possible avec une simple sous exposition.

Le fait est assez avantageux, en Jpg surtout, car il permet d’avoir des fichiers protégés des cramages et autres déficiences dues aux lumières trop vives. En Raw également, le constructeur propose une version spéciale de ces fichiers.

La polémique arrive alors, avec ceux qui disent que ce mode Raw est inutile, que rien ne se passe autrement qu’une sous exposition. Le point d’orgue de la polémique est un échange épistolaire à distance entre le responsable technique de Canon Usa, mr Wesfall, et un des créateurs de Adobe Photoshop, l’ingénieur mr Bradford. Un forum américain relate l’échange, où à l’affirmation que Canon ne fait qu’une exposition à moins un IL de l’ingénieur de Adoble, le responsable technique américain rétorque que c’est faux, et qu’il ne se mêle pas de dire à Adobe comment leur logiciel fonctionne. A la question de l’internaute qui fait le relais à distance, sur « comment » sont faites ces manipulations, le directeur Canon dit … « secret maison » et refuse d’en dire plus. Mais il est très ferme sur le fait qu’il y ait un travail interne.

Nous en sommes lĂ  actuellement.

Entre temps, favorablement intéressé par cette fonction, et l’utilisant avec bonheur sur le 1Dmk3, je me pose la question de voir si différences en Raw. Je donne deux fichiers à Mr Buil, inventeur d’un logiciel de développement des raw pour l’astronomie. Il me certifie qu’il n’y a aucune différence dans les données brutes. Mes envolées lyriques sur mon blog tombent à l’eau. Je pensais à des techniques évoluées. Hélas non, c’est le fruit savant des courbes Canon qui seraient seulement à l’origine des bons fichiers que j’exploite.

Dont acte. En 2010, suite à un interrogation renouvelée d’un internaute, je me lance dans une série de nouveaux tests. J’avais du mal à modéliser correctement les photographies de paysages, les seules très dynamiques. En effet je continue à voir, ou croire voir, des différences avec ce mode, quand je développe dans Digital Photo Professionnel, DPP.



A Tests de dynamiques.

Nous avons conçu alors avec Dideos, qui a travaillé dans les CCD, de faire de mires ftm et des escaliers, des zones uniques, sous plusieurs expositions.

- Le protocole eut (beaucoup) du mal à se mettre en route. En effet, des variations apparaissaient dans les sources, et aussi dans les boîtiers. Je finis par avoir une idée simple : exécuter les tests sur des sources rigoureuses avec un écran informatique de qualité (Eizo types CG), et branchées sur des onduleurs professionnels (Online double conversion 1400w Lieberg). Les variations alors furent imperceptibles, de l’ordre de 1/1000. Ces conditions très rigoureuses furent les seules à donner satisfaction. Les tests purent commencer.

- La totalité des tests démontra que les raw normaux et prhl ont exactement la même dynamique.

Pourtant, il restait des mystères. Des faits étranges. En effet, lors des tests in situ, dans la nature, les sources de lumières intenses avaient des textures différentes. Ciels etc. Et ceci toujours developpé avec DPP. Hélas impossible de les modéliser, ni de comprendre ce qui se passait.

Les tests en ftm, zones grises, sur écrans, n’apportaient rien, sauf que …

Autour de la zone grise, en escalier, faite pour mesurer les écarts types, je m’aperçu une fois encore d’un fait absolument incroyable ! Des couleurs différentes. Aussitôt je repris les tests ratés des ftm, sans écran, mais qui avaient aussi des zones colorées. En effet, autour de la mire posée sur le mur, se trouvait un objet très saturé en couleur.



B La découverte, et les seconds protocoles.

La découverte était d’une simplicité biblique. Les zones de gris étaient tout à faits égales, mais les zones de couleurs étaient différentes avec mode PRHL ou sans mode PRHL.

Du coup, un second test est mis en branle. Avec des mires de couleurs des trois primaires, et une zone en escalier, en gris.

Le protocole est toujours le même, qui m’a permis d’avoir une reproductibilité avec taux d’erreur de l’ordre de 1/1000, ou 0.1%.

- Ecran informatique de haute qualité, avec candelas mesurés par un spectromètre. Fiabilité totale, et temps de chauffe respecté.
- L’écran doit être en « Gamut Large », ce qui correspond peu ou prou aux gamuts des apn modernes. C’est environ le gamut de Adobe1998, pour information.
- Un onduleur professionnel, technologie Online avec double conversion, d’un des plus grand constructeur mondiaux, Lieberg.
- Un temps de chauffe du capteur, en effet, on s’est aperçu de variations possibles, si le capteur est chaud ou froid, et si les photos ne sont pas espacées de 20 secondes minimum ( ce fut l’objet d’une plantade … modélisée car répétée ! le mode Prhl venant aussitôt derrière le mode normal).

Les résultats furent, tout comme pour la dynamique, répétés et répétables.

Le mode PRHL en raw, développé en mode linéaire pour s’abstraire des contingences des courbes de redressement du dématriceur, est égal en zone de gris, mais inégal dans les saturations des trois primaires.

C Le RAW est touché par ces modifications de gamut.

Le raw possède ces informations de modifications de gamut. Mais seul DPP sait lire et extraire ces informations. C’est une information supplémentaire dans le Raw PRHL, en plus des données brutes.

Les vérifications ont eu lieu dans plusieurs dématriceurs. Voici les conclusions générales.

- Les données brutes du Raw sont identiques, Raw normal ou Prhl.
- Une information supplémentaire est à l’intérieur du Raw Prhl.
- Cette information est lue par DPP
- L’information lue par DPP est indépendante du fait que le fichier soit signé ou pas comme étant un Raw PRHL.

Ici il est important de faire une pause et des précisions utiles, avant de continuer. Il était important de savoir si la modification se faisait dans le Raw, ou dans le dématriceur. Pour cela, j’ai pris un fichier en Raw PRhl que j’ai modifié en hexadécimal pour lui donner les exifs, la vignette, le fichier Jpp intégré d’un Raw mode normal.

www.photos-graphie.eu/img/PRHL-courbechangee.zip

a/Contrairement à sa photo sœur, le mm paysage en mode normal qui a des couleurs différentes, le fait de faire croire à DPP que la même photo est Mode Normal, ou Mode Prhl ( mon exemple ), le développement DPP va donner exactement les mêmes couleurs. Ceci en mode linéaire toujours (pour éviter les courbes).

Ainsi le gamut modifié est bien à l’intérieur des Raw spéciaux Prhl.

DPP a continué à donner des couleurs spéciales à la photo Prhl ou Normale.

b/ Autre information qui montre une écriture dans le Raw prhl, et non pas dans DPP, ces Raw prhl ont toujours un poids différent de ceux mode Normal. Et c’est bien entendu répétable.

c/ DPP n’a qu’un seul ICC par boitier et par mode de couleur (les fameux styles), et ne possède pas d’ICC spécial pour ses Prhl.

Nous pouvons continuer les informations, après cette précision utile. DPP lit l’information dans le Raw, ce n’est pas lui qui apporte une projection couleur différente.

- Les autres dématriceurs ne peuvent pas lire les données supplémentaires, incrustées pourtant dans le Raw Prhl. Ils ne développent que les données communes, brutes et indifférenciées d’un mode à l’autre.
- Les principales différences mises en exergues sont une modification du gamut, avec redressement de la crête des gris.
- Le redressement du gamut est opéré de manière intelligente, sinon les balances des blancs seraient affectées.
- Ces informations sont donc issues d’un dématricage du Raw dans le boîtier, et d’un codage intelligent à posteriori.
- Ces informations sont sous brevet sans doute, inaccessibles à aucun dématriceur, et c’est peut être ce qui a motivé le constructeur de ne pas donner un raw ouvertement réécrit. Ainsi DPP est le seul à pouvoir donner cette qualité (identique donc aux modes jpg etc).
- Il y a peut être des filtres supplémentaires, en plus des modifications de gamut. Il faudrait maintenant faire des Ftm en couleurs, des tests d’aplats des primaires, pour évaluer des gains ou changement de bruits etc ? C’est à fouiller, nul doute que les premières pistes ouvertes, d’autres que votre serviteur continueront les recherches.


D Les faits mesurés, les résultats.

Le EOS 5D², possède ainsi les caractéristiques suivantes, dans les deux modes respectifs de Raw, pour les trois primaires. On s’entend avec des Apn à filtres Bayer, que les couleurs sont en grandes parties reconstituées, mais bien entendu ce sont les points plus rares de rouges et de bleus, qui sont malgré tout l’information de base pour servir la reconstitution. Peu importe alors si l’apn est avec ou sans filtres. L’important est de voir les différences entre deux systèmes.

Vous le voyez dans le fichier que je vous propose de découvrir.

www.photos-graphie.eu/img/PRHL-Secrets.zip

6 fichiers, dev par DPP en mode linéaire, auquels j’ai remis une surexposition et une courbe pour que le fichier soit lisible.

2 fichiers en exposition très basse, deux en exposition normale, deux en surexposition. Bien entendu, un pour chaque mode, mode Normal et mode PRHL.

Un grand fichier PSD avec les 6 regroupés et retaillés uniquement sur la zone intéressante. Comme le cerveau n’a aucune mémoire de couleur, il faut regarder les fichiers dans l’instant et comparer visuellement les couleurs, et faisant disparaître le calque du conjoint identique.

6 petits fichiers sont extraits de ces données, uniquement sur les trois primaires (barre du centre) pour les analyser dans un logiciel professionnel d’étude de gamut. Nous reparlerons de ces études dans le dernier chapitre.

A la suite de ces études des zones RVB, voici donc 4 saisies d’écran par ColorThink de Chromix, pour expliquer les gamuts différents.

Pour l’instant, les résultats :



En zone BL ( Basses lumières ), et ML ( Moyennes lumières), et HL (Hautes lumières).

BL : Le vert a moins de gamut en PRHL, le bleu et le rouge sont presque identiques au deux modes.
ML : Le vert a plus de gamut, le rouge est plus intense mais gamut identique, le bleu est moins intense mais gamut identique, tout ceci en PRHL.
HL : Idem ML, sauf rouges un peu moins "prononcés" en Prhl.

Vous pourrez l’observez vous même, en jouant avec les curseurs des calques, pour chaque doublon.

NB . ATTENTION, bien mettre son espace de travail en « WideGamutRGB » qui est le grand espace utilisé pour ces tests.


Amitiés Olivier
Administrateur
Thu 14 Oct 2010
04h 34

RE : [ Canon et le mode PRHL ] : Le secret dévoilé !
Dessins explicatifs
Par Olivier-P
E Les explications visuelles en 3D.


Le mode Normal est en Cyan, le mode PRHL est en Jaune. Ce logiciel permet de visualer les gamuts des ICC mais aussi des fichiers. Ce sont les recadrages sur les trois couleurs principales, les primaires RVB, qui sont analysées ici. C’est une autre façon de comprendre ce qu’on voit naturellement à l’œil.

Le dessin « ChromixColorThink-ML.jpg » représente les ML.

On voit une différence d’intensité pour les rouges et bleus, mais aussi - en plus - une différence de gamut pour la primaire verte.

« ChromixColorThink-HL.jpg » en HL donne des résultants proches, sauf que nous les découvrons sous un autre angle.

Dans les deux dessins précédents, nous sommes dans l’expression 3D de l’espace de chromaticité xyY, qui permet de voir les valeurs de couleurs, sans se soucier de l’importance ou non vis à vis de la perception humaine. Cet espace xyY est donc satisfaisant pour voir des différences réelles des trois valeurs des Apn, comme on l’analyserait en spectral, mais ne l’ait pas quand à l’appréciation que se fait l’humain des couleurs.

Voici maintenant « ChromixColorThink-HL-lab.jpg » qui est exprimé dans l’espace perceptuel de référence pour le graphisme, c’est Lab. Il était utile de voir les valeurs des priamires, dans un espace avec justement des primaires, et il est utile aussi de voir l’importance aux yeux de l’utilisateur subjectif qu’est l’humain. Voici donc les HL analysées, et l’importances des différences saute aux yeux, plus encore qu’en xyY où le bleu était peu distingué entre les deux modes testés. Ici le bleu a aussi une grande répercussion.

A la suite, toujours en Lab, voici « ChromixColorThink-HLBL-lab.jpg » qui montre le changement des variations de couleurs vertes, entre des BL aux HL, où l’un et l’autre s’inversent. En BL le gamut est plus faible, puis en montant vers les ML et HL, c’est l’inverse en PRHL la primaire verte a plus de gamut. Pour les autres primaires, on l’a vu en xyY, il n’y a pas de gamut élargi, mais seulement l’intensité augmentée.
Amitiés Olivier
Administrateur
Thu 14 Oct 2010
04h 35

RE : [ Canon et le mode PRHL ] : Le secret dévoilé !
Suite
Par Olivier-P
énoncée des dessins.

Donc ici le HL
Amitiés Olivier
Administrateur
Thu 14 Oct 2010
04h 37

RE : [ Canon et le mode PRHL ] : Le secret dévoilé !
Et fin
Par Olivier-P
F Pourquoi et comment ?


Comment ? pas d’idées. J’ignore absolument comment. Est ce une routine hard en plus du soft dont on peut être certain (modications des couleurs et redressement de la TC), ou bien seulement une action logicielle. Je ne sais rien. J’ai constaté empiriquement, et bien entendu je n’ai strictement aucun moyen de savoir plus. Canon répondra peut être après qu’on ait découvert une partie du pot aux roses.

Pourquoi ? Sans doute pour corriger les baisses de gamut naturelles des sous expositions. Ce serait un peu compliqué d’en expliquer davantage, donc je vais résumer. Dans les ICC des boitiers, quand on s’approche des BL, on est obligé d’élargir artificiellement le gamut des rouges, et un peu des bleus. Pour les verts, moins touché par ces phénomènes, je n’ai pas d’explications. En tous cas, il paraît probable que ces retouches peuvent avoir été dictées à cette aune, garder des couleurs de qualité.

Peut être en plus y a t il qq nettoyages des zones difficiles, en particulier des bleus ? Je ne sais pas. C’est évident en tous cas qu’à partir du moment où il y a une manipulation intelligente, on peut y intégrer d’autres données.

Le chapitre du pourquoi et du comment restent Ă  Ă©crire en grande partie.







Conclusions :



CANON a bien usé d’un stratagème, pour les modes PRHL. J’ai analysé aussi les 1DMK3 et 7D, avec les mêmes résultats d’ensemble, je voulais m’en assurer avant de publier cet article.

Ce mode est protégé, et personne autre que Canon, donc DPP, n’a accès à ces données dans le Raw. A vrai dire, puisque le travail devait être fait pour le Jpg boitier, la routine était disponible. Mais le plus futé est de ne pas l’avoir complètement intégré au Raw, ce qui en fait une protection à vitam eternam.

Les qualités obtenues avec ces modes différents ? Je dois dire que j’ai vu seulement des résultats très probants avec les 1D, et … aussi maintenant avec les 7D qui ont résolu les soucis de lignages avec les Apn de petits pixels. Autrement dit pour le 5D², les gains paraissent moindres, cet apn n’aimant pas les sous expositions.

Canon propose donc bien un outil spécial avec ce mode, qui protège de devoir chercher de la dynamique par les sous expositions sans abîmer l’image. Mais cet outil ne donne pas plus de dynamique en lui même. Par contre Canon a bien dit la vérité, c’est un mode spécial, avec un travail spécial.

Seul petit regret que DPP soit le seul Ă  lire ces effets.
Sinon c’est un beau travail, bien réel.



Amitiés Olivier


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