Brave New Camera Photographie numérique

La photographie numérique est un domaine en développement qui combine les éléments de la photographie traditionnelle avec un traitement supplémentaire effectué par ordinateur. Il repousse les limites de la signification du mot photographie. Les nouveaux processus peuvent dépasser les limites d'une caméra, encoder plus d'informations dans un seul fichier qu'auparavant, ou même créer de nouvelles façons de comprendre les images. Dans cet article, vous découvrirez les trois principaux domaines émergents de la photographie numérique..

Définir la photographie numérique traditionnelle

Ce que nous appelons la «photographie numérique» a dominé le domaine de la photographie au cours des dix dernières années. Dans ce document, l'appareil photo tente d'imiter le fonctionnement d'un appareil photo argentique. C’est ce que je qualifierai de photographie numérique traditionnelle.

À tous les niveaux, la photographie numérique traditionnelle s’inspire de son prédécesseur. des signes extérieurs évidents tels que la conception physique de l'appareil photo - une idée que les appareils photo à objectif interchangeable sans miroir remettent en question maintenant - aux hypothèses et concepts sous-jacents de la capture d'une image.

En photographie filmique, la lumière pénètre à travers un objectif et est projetée sur le film en fonction de l'optique et de la focalisation spécifiques à l'objectif. Les particules sensibles à la lumière sur le film réagissent à tout type de photons qui tombent sur elles, capturant ainsi les informations aussi fidèlement que leurs propriétés physiques le permettent. La caméra ne capture pas ce que le photographe voit, elle capture ce que la caméra voit, bien que si tout se passe bien, ces deux visions devraient correspondre relativement.

Il y a toujours des données perdues ou corrompues par le processus photographique. Si l'objectif est mal focalisé ou s'il s'agit d'un objectif grand angle qui introduit de la distorsion, tous ces traits optiques seront capturés par le film. Une caméra argentique ne capture qu'un échantillon infime des informations disponibles.

La photographie numérique traditionnelle remplace simplement le film par un capteur numérique. Les photosensibles à la lumière remplacent les particules sensibles à la lumière. La caméra réagit de la même manière, en capturant la scène de la manière la plus fidèle possible. Les photons tombent sur le capteur numérique et, en fonction des spécificités de l'objectif, les informations sont capturées en fonction de sa résolution. Certains traitements sont effectués avec les informations des sites de photos afin de transformer l'image finale en une photographie qui convient à notre expérience de vision, mais elle est conçue pour rendre les choses aussi fidèles que possible à ce que l'appareil photo a capturé. La caméra n'essaye pas de rendre l'image plus que ce qu'elle a vu.

"grand-père, une balle dans les yeux", un portrait traité par Deep Dream par Mark Lewis. CC BY-SA 2.0

Aller au-delà de la photographie numérique traditionnelle

Bien que la photographie numérique traditionnelle imite la photographie argentique pour des raisons historiques, technologiques et artistiques évidentes, les choses ont commencé à changer au cours des dernières années. L'hypothèse qu'une caméra devrait capturer une scène aussi étroitement que possible a commencé à être contesté. Des méthodes photographiques utilisant l'image ou les images capturées comme point de départ à partir duquel l'image finale est traitée ou créée ont été développées.

Ramesh Raskar et Jack Tumblin, chercheurs en photographie numérique au Massachusetts Institute of Technology, ont identifié trois phases pour le développement du champ: la photographie epsilon, qui développe des processus permettant aux caméras de surmonter leurs limites inhérentes, la photographie codée, où l'image capturée est modifiable après le fait, et la photographie par essence, où le concept même de ce qui fait une image est remis en question.

Epsilon Photography

Contrairement à la photographie codée ou à l'essence, les images capturées à l'aide de techniques de photographie epsilon apparaissent souvent, à la surface, comme de simples photographies numériques. Plusieurs photos sont prises et un ou plusieurs paramètres traditionnels de l'appareil photo (mise au point, longueur focale, vitesse d'obturation, ouverture, ISO, etc.) sont légèrement modifiés entre chaque photo. Les prises de vue sont ensuite combinées de manière algorithmique en une seule image de manière à élargir les capacités de l'appareil photo..

Prenez, par exemple, la photographie HDR (High Dynamic Range), qui est la forme de photographie epsilon la plus populaire. Plusieurs prises de vue d'une même scène sont capturées, chacune avec une valeur d'exposition différente. En faisant varier l'exposition, la plage dynamique de la série d'images dépasse de loin celle de l'appareil photo. Les photos sous-exposées ont plus de détails en surbrillance et les photos surexposées plus de détails dans les ombres que l'appareil ne pourrait en capturer en une seule image..

Lorsque les plans sont combinés, l'image finale reflète la plage dynamique de la série, pas l'appareil photo. Autre que cela, il apparaît comme une photo numérique ordinaire.

Le HDR n'est pas la seule technique de photographie epsilon. Tout autre paramètre peut être modifié pour créer des «images impossibles» ayant, par exemple, une profondeur de champ plus grande que celle pouvant être enregistrée par une caméra..

Photographie codée

Epsilon photography vise à étendre la capacité de l'appareil photo à représenter une scène, tandis que la photographie codée tente de coder autant d'informations que possible dans une seule photo. C'est avec la photographie codée que le langage traditionnel de la photographie commence à devenir inadéquat. Une photo codée contient beaucoup plus d'informations que ce qui peut être représenté avec une seule image, mais peut être décodé pour recréer la scène de différentes manières. En d'autres termes, la photographie contient plus d'une image possible.

La photographie en champ clair est un domaine de la photographie codée qui a été explorée commercialement ces dernières années. Une caméra à champ lumineux, telle que celle de Lytro, enregistre la scène de plusieurs points de vue, chacun avec différents plans de mise au point à l’aide d’un ensemble de petites lentilles. Les informations des captures résultantes sont codées dans un fichier de photo unique..

Une image prise avec une caméra Lytro qui combine plusieurs plans focaux. Image: Lytro.

En post-production, les informations du fichier peuvent être décodées en un nombre illimité d’images. Lorsqu'un échantillon significatif de tous les plans de focalisation possibles est enregistré, le point focal apparent de l'image peut être modifié. De même, avec un traitement plus avancé, étant donné que la position relative de chaque objet de la photographie peut être triangulée, le premier plan, le milieu et l'arrière-plan peuvent être intelligemment extraits de différents plans. Le sujet de la photo peut sembler avoir été capturé à f / 16 alors que l’arrière-plan est réduit au type de bokeh que vous obtiendriez s’ils avaient été photographiés à f / 1.8..

Caméra Microsoft Kinect détectant la position des mains. Image fixe extraite de la vidéo "Test du seuil de changement de profondeur Kinect" de Charles Hutchins. CC BY 2.0

Un autre type de photographie codée utilise plusieurs expositions, soit d'un sujet à intervalles connus, soit avec plusieurs appareils photo, pour comparer ou combiner les images et interpoler de nouvelles informations. Par exemple, avec un sujet en mouvement et un appareil photo statique, la vitesse relative du sujet dans les images peut ensuite être calculée et tout flou de mouvement supprimé de la photo obtenue. Avec un sujet statique et une caméra en mouvement (ou plusieurs caméras synchronisées), une numérisation en trois dimensions du sujet peut être calculée. C’est ainsi que la tête de votre héros sportif préféré devient un corps numérique dans les jeux vidéo. La caméra Microsoft Kinect et Google Maps sont deux projets de photographie codés de premier plan..

Les techniques de photographie codées ont l’habitude amusante de plier, sinon de casser, l’idée du cadre. Depuis le début de la photographie, les photos sont délimitées soit par la réduction du bord du cercle d'image de l'objectif, soit par un cadre arbitraire. Ce n’est pas ainsi que nos yeux voient, mais nous avons appris à comprendre les images photographiques en tant qu’images statiques, immuables et aux contours nets. La photographie codée érode cette hypothèse.

Essence Photography

Tandis que epsilon et la photographie codée tentent d’enregistrer la scène d’une manière compatible avec la façon dont l’œil humain voit les choses, la photographie par essence ignore l’idée d’émuler la vision biologique. Au lieu de cela, la photographie par essence joue avec différentes manières de comprendre et de représenter les informations d'une scène..

Le projet Deep Dream de Google, qui a pris Internet d'assaut plus tôt cette année, est un exemple divertissant de la photographie par essence. Deep Dream fonctionne en prenant une image de base et en analysant ses fonctionnalités pour les motifs cibles. Les sections de l'image qui correspondent le mieux aux cibles sont transformées pour leur ressembler davantage. L'image résultante est répétée dans le processus pour obtenir la version finale..

Une de mes images qui a été exécutée dans le programme Deep Dream de Google. Il semble avoir tenté de correspondre à une sorte d'oiseau.

Certains processus de photographie aux essences moins fantastiques sont peut-être déjà à portée de main. Ce type d'algorithme alimente les fonctions de reconnaissance faciale dans Adobe Lightroom, sur Facebook et dans de nombreux autres endroits..

Au cours des prochaines années, il y aura des développements plus profonds et plus profonds de la photographie par essence. Les ordinateurs seront plus efficaces pour extraire et transformer les informations à partir de plans de base. Plus que tout autre domaine de la photographie informatique, la photographie par essence a le potentiel de transformer la façon dont nous parlons de photographies et de permettre de nouvelles formes d'expression artistique..

Brave New Camera

La photographie numérique est un domaine en développement qui remet en question la définition même de la photographie. La photographie numérique traditionnelle s'intéresse aux moyens toujours plus fidèles de recréer la photographie de film avec un capteur numérique à la place de l'halogénure d'argent. Le domaine de la photographie numérique crée de nouvelles méthodes de création d’images qui sont des représentations lisibles par machine de notre expérience. C'est un grand changement.

Les techniques de la photographie computationnelle vont de la simple combinaison de plusieurs images surmontant les limites d’une caméra au développement de nouvelles méthodes d’analyse et de traitement des images. Dans cet article, j'ai brièvement abordé quelques-uns des nombreux domaines intéressants du domaine. Alors que certaines de ces nouvelles technologies peuvent sembler un peu déroutantes aujourd’hui, les avancées qu’elles présentent constituent les premiers véritables changements de la photographie depuis très longtemps, peut-être depuis l’invention de la caméra argentique portable 35 mm.

La photographie numérique traditionnelle va-t-elle disparaître? Peu probable. Les gens aiment toujours prendre des photos avec un film, même! Ils aiment l'expérience créative, technologique et sociale de photographier avec des appareils photo traditionnels. La photographie numérique traditionnelle ne montre aucun signe de ralentissement.

Cependant, ces nouvelles technologies sont susceptibles de changer la façon dont nous envisageons la photographie à ses fondements. Ils vont modifier notre définition des caméras et des images. À certains égards, la photographie numérique a déjà. Le RDH, bien que décrié par les traditionalistes, est populaire parce qu’il peut capter beaucoup plus d’informations qu’une simple exposition. La vue sur la rue de Google Maps a modifié notre façon de penser et de naviguer dans le monde. Nous ne savons pas encore à quel point la photographie numérique va changer le monde.

Une chose est claire cependant: la photographie numérique est arrivée. Ce ne sont pas que des pixels à la place de l'argent; c'est quelque chose d'entièrement nouveau.