Optimisation ETTR : que reste-t-il vraiment dans le RAW quand le JPEG est écrêté ?
L’ETTR (Expose To The Right) consiste à exposer une image aussi à droite que possible sur l’histogramme, sans écrêter les hautes lumières. L’idée derrière cette méthode est simple : en augmentant l’exposition, on utilise davantage de niveaux disponibles dans le fichier RAW. Une exposition plus généreuse pourrait ainsi permettre de conserver davantage d’informations dans les zones sombres et, en théorie, d’obtenir un meilleur rapport signal/bruit après correction de l’exposition.
Mais pour pratiquer l’optimisation ETTR, il faut savoir jusqu’où pousser l’exposition sans perdre les hautes lumières. Or l’histogramme affiché par l’appareil photo correspond à l’image JPEG produite par le boîtier, et non directement aux données RAW.
Que se passe-t-il alors dans le fichier RAW lorsque le JPEG indique qu’une zone est brûlée ? Une marge existe-t-elle encore avant la saturation des données RAW ?
C’est ce que ce test cherche à vérifier.
Le principe du test
La scène est photographiée avec un Canon EOS R6 Mark II, à ISO 100 et f/8, avec une lumière et un cadrage parfaitement fixes. Le Picture Style Neutre est utilisé afin d’obtenir l’histogramme JPEG le moins restrictif possible vis-à-vis des hautes lumières.
La scène comprend une ColorChecker Classic, une Lastolite EzyBalance White et une Gray Balance 18 %.
L’exposition est augmentée progressivement jusqu’à l’apparition du premier écrêtage sur le boîtier. Celui-ci apparaît à 8 secondes, avec le seuil d’avertissement prédéfini à 250.
L’exposition est alors réduite d’un pas de 1/3 IL, ce qui ramène à 6 secondes. Cette exposition constitue donc le niveau ETTR déterminé à partir de l’indication d’écrêtage du boîtier.
Quatre prises de vue sont ensuite réalisées à partir de ce niveau, en augmentant à chaque fois l’exposition de 1/3 IL :
6 s → 8 s → 10 s → 13 s
L'analyse est ensuite réalisée RawDigger et DPP.
1. Le seuil d’écrêtage dépend de l’endroit où il est observé
Le premier point intéressant apparaît dès la comparaison entre le boîtier et DPP (Digital Photo Professional de Canon). Le boîtier utilise un avertisseur d’écrêtage réglé sur 250, tandis que DPP permet d'observer l’écrêtage JPEG jusqu'au niveau 255.
À 6 secondes, aucune des deux lectures ne signale d’écrêtage.
À 8 secondes, le boîtier signale un écrêtage, mais le JPEG analysé dans DPP ne présente toujours aucun pixel à 255.
À 10 secondes, DPP signale à son tour le premier écrêtage JPEG.
Observation
Le seuil choisi pour l’analyse modifie donc le point auquel l’écrêtage est déclaré.
À 8 secondes, le boîtier indique déjà un écrêtage avec son seuil de 250, alors que le JPEG n'atteint pas encore 255 dans DPP.
Conclusion
Pour comparer directement l’histogramme JPEG avec l’analyse réalisée dans DPP, le seuil de 255 est finalement retenu comme référence. Cela modifie légèrement la lecture de la séquence : 6 secondes, initialement retenues comme le niveau ETTR, correspondent à 1/3 IL avant l’écrêtage indiqué par le boîtier avec son seuil de 250. À 8 secondes, le boîtier signale l’écrêtage, tandis que le JPEG analysé dans DPP n’atteint pas encore le seuil de 255.
Autrement dit, le test révèle déjà une première différence entre les deux indicateurs : le boîtier peut signaler l’écrêtage avant que le JPEG analysé dans DPP n’atteigne 255.
Vous trouverez ci-dessous un .pdf qui reprend pas-à-pas l'ananlyse détaillée dans RawDigger.
2. Premier constat : le plafond du RAW n’est pas 16 383
Le premier fichier analysé est celui exposé à 8 secondes. Dans RawDigger, les valeurs maximales enregistrées atteignent 15 872. Un fichier RAW codé sur 14 bits peut théoriquement aller jusqu’à 16 383. Mais cette valeur maximale théorique ne correspond pas nécessairement au niveau auquel le capteur sature réellement.
RawDigger proposait par ailleurs une limite de linéarité à 13 496. Le maximum enregistré est pourtant supérieur de 0,23 IL à cette valeur.
Observation
La limite de linéarité proposée par le logiciel ne peut donc pas être considérée comme le plafond réel des données RAW.
Conclusion
Pour la suite du test, 15 872 DN est retenu comme plafond RAW effectivement observé, et non la valeur théorique de 16 383 ni la limite de linéarité de 13 496.
3. Le maximum de l’image n’est pas forcément une haute lumière utile
RawDigger signale des pixels très élevés dans l’image. Leur emplacement montre qu’ils correspondent principalement à un reflet spéculaire sur la barre métallique qui maintient les chartes. Ce reflet ne représente pas une surface blanche diffuse dont les nuances seraient à préserver.
La Lastolite EzyBalance White, elle, atteint environ 12 500 DN (niveaux numériques).
L’analyse se poursuit donc sur le patch blanc de la ColorChecker Classic, qui constitue une référence de haute lumière diffuse plus pertinente.
Observation
Le pixel le plus lumineux d’une photographie peut être un reflet ponctuel sans intérêt pour l’analyse de l’ETTR.
Conclusion
Pour évaluer la marge réellement disponible dans une haute lumière, il est plus pertinent d’observer une surface blanche diffuse et homogène.
4. À 8 secondes, le blanc est encore sous le plafond RAW
Sur le patch blanc de la ColorChecker Classic, le canal vert G2 est celui qui atteint la valeur maximale.
À 8 secondes, il atteint :
13 264 DN au maximum ;
12 841 DN en moyenne.
Le plafond RAW observé est de 15 872 DN. Le maximum du patch se trouve donc à environ 0,26 IL sous ce plafond, et sa valeur moyenne à 0,31 IL.
Observation
À 8 secondes, le patch blanc est encore sous le niveau maximal observé dans le RAW.
Conclusion
À cette exposition, le RAW conserve encore une marge dans cette haute lumière blanche.
5. À 10 secondes, le JPEG commence à écrêter
Le passage de 8 à 10 secondes représente une augmentation de +0,322 IL, soit pratiquement +1/3 IL.
Dans DPP, avec le seuil fixé à 255, le JPEG présente alors son premier écrêtage. Mais le comportement du RAW est particulièrement intéressant. Le même patch blanc atteint désormais :
G1 maximum : 15 872 DN ;
G2 maximum : 15 871 DN ;
G1 moyenne : 15 821 DN ;
G2 moyenne : 15 839 DN.
Le patch blanc est donc désormais pratiquement au plafond RAW observé.
Observation
À 10 secondes, le JPEG commence à écrêter au moment où le patch blanc RAW arrive pratiquement au plafond.
Conclusion
Dans cette scène, le premier écrêtage JPEG apparaît alors que la haute lumière considérée est déjà extrêmement proche de la limite RAW.
5. Et à 13 secondes ?
Une dernière augmentation de 1/3 IL amène l’exposition à 13 secondes. Cette fois, l’écrêtage RAW est confirmé dans DPP. Le passage de 10 à 13 secondes fait donc franchir la limite des données RAW.
Observation
Le JPEG commence à écrêter à 10 secondes, tandis que l’écrêtage RAW est confirmé à 13 secondes.
Conclusion
Le seuil réel de saturation RAW se situe quelque part entre ces deux niveaux d’exposition.
Comme les prises de vue sont séparées par des pas de 1/3 IL, le test ne permet pas de déterminer avec une précision supérieure à ce pas l’écart exact entre les deux seuils.
Alors, y a-t-il une marge ?
À 6 secondes, aucun écrêtage n'est signalé par le boîtier.
À 8 secondes, le boîtier signale un écrêtage. Pourtant, dans DPP, le JPEG ne présente encore aucun pixel à 255.
À 10 secondes, DPP signale pour la première fois un écrêtage JPEG à 255.
À 13 secondes, l’écrêtage RAW est confirmé.
Le résultat peut donc se résumer ainsi :
6 s = dernier niveau avant écrêtage boîtier → ETTR selon le boîtier
8 s = premier écrêtage JPEG signalé par le boîtier (seuil 250) / RAW non écrêté → limite de l'ETTR selon le boîtier
10 s = premier écrêtage JPEG dans DPP (seuil 255) / RAW non écrêté → marge RAW attestée
13 s = écrêtage RAW confirmé
Conclusion générale Optimisation ETTR
Dans les conditions de ce test, l’écrêtage du JPEG n’indique pas nécessairement une saturation immédiate du RAW. Une marge subsiste donc entre l’écrêtage du JPEG et la saturation du RAW : le JPEG commence à écrêter à 10 s, tandis que l’écrêtage RAW n’est confirmé qu’à 13 s.
Cela confirme que l’histogramme JPEG est un indicateur pratique de l’approche de la limite, mais il ne constitue pas une lecture directe de la capacité réelle du fichier RAW.
Attention toutefois : le fait que l’écrêtage RAW ne soit formellement confirmé qu’à 13 s ne signifie donc pas qu’il reste 1/3 IL de marge à 10 s. Au contraire, les mesures du patch blanc montrent qu’à 10 s, le RAW est déjà très proche de sa saturation : ses valeurs maximales atteignent pratiquement le plafond RAW observé, et même ses valeurs moyennes en sont extrêmement proches.
Si le test met en évidence une marge RAW, elle est vraisemblablement de l’ordre du dixième d’IL.
La marge observée ici ne doit toutefois pas être transformée en une valeur universelle : elle dépend notamment du boîtier, du Picture Style et des conditions de prise de vue.
Commentaires