La technique négligée de la moyenne d'image

Écrit par Thibaut le 29 décembre 2020

Presque tous les photographes connaissent les panoramas et les HDR. La plupart connaissent également l'empilement de focus. Mais combien de fois entendez-vous les photographes parler d'une quatrième méthode de fusion des photos: la moyenne des images?

Bien que la moyenne des images ait gagné un peu plus de popularité ces dernières années, elle n'est toujours pas particulièrement connue. C'est une honte; selon les sujets que vous photographiez, la moyenne des images peut étendre vos capacités de prise de vue à un niveau extraordinaire.

Laissez-moi vous démontrer.

Qu'est-ce que la moyenne d'image?

Comme son nom l'indique, la moyenne d'image consiste à empiler plusieurs photos les unes sur les autres et à les faire la moyenne ensemble. Généralement, toutes les images en question sont prises à partir de la même position de caméra en utilisant des paramètres de caméra identiques.

Le but principal de la moyenne d'image est de réduire le bruit. Cependant, il peut également être utilisé pour simuler un flou de mouvement, semblable à l'utilisation d'une vitesse d'obturation plus longue.

Comment cela améliore la qualité de l'image

Une grande partie du bruit qui apparaît sur vos photos est aléatoire. Cela semble complètement chaotique, comme dans ce recadrage d'un mur blanc:

Image unique à ISO élevé avec bruit
Image unique, ISO 6400, recadrage extrême

Si vous prenez une série de photos avec les mêmes paramètres, le motif de bruit n'est généralement pas corrélé d'une photo à l'autre. Ainsi, un pixel brillant dans une image peut être sombre dans une autre, et vice versa. Cela signifie que lorsque vous faites la moyenne de plusieurs photos ensemble, les pixels trop clairs ou sombres commenceront à s'équilibrer, réduisant le niveau total de bruit dans l'image:

Mélange de huit images pour réduire le bruit
Huit images comme celle ci-dessus, toutes prises à 6400 ISO, en moyenne ensemble

Plus vous avez de photos en moyenne, moins il y aura de bruit dans votre résultat final. Chaque fois que vous doublez le nombre de photos que vous moyenne, vous améliorerez les niveaux de bruit d'un arrêt. En faisant la moyenne de quatre, huit, seize, etc. photos, vous pouvez obtenir de vastes améliorations du niveau de bruit de vos photos.

Notez, cependant, que la moyenne de l'image est susceptible de bouger sur votre photo. Si vous voulez que tout dans votre photo soit net dans la moyenne de l'image finale, vous devez vous assurer que ni votre appareil photo ni votre sujet ne se déplacent entre les photos. Donc, aussi bien que ce soit si cette méthode fonctionnait pour le sport ou la photographie animalière, la plupart du temps, ce ne sera tout simplement pas le cas.

Image moyenne où le sujet a bougé
La moyenne de l'image entraînera des artefacts flous si votre appareil photo ou votre sujet bouge trop entre les expositions. Moyenne de deux images.

Méthode de moyenne d'image dans Photoshop

La moyenne d'image est assez facile à faire dans Photoshop. Vous pouvez suivre deux méthodes.

  • Première méthode: chargez toutes les photos individuelles sous forme de calques. Gardez le calque inférieur à 100% d'opacité. Réduisez le calque au-dessus à 1/2 opacité (50%). Accédez à l'opacité 1/3 (33%) pour le calque suivant. Puis 1/4 (25%), 1/5 (20%), 1/6 (17%), et ainsi de suite
  • Deuxième méthode: chargez toutes les images sous forme de calques, puis accédez à Calque> Objets dynamiques> Convertir en objet dynamique. Ensuite, allez dans Layer> Smart Objects> Stack Mode> Mean

Les deux méthodes produiront le même résultat. La deuxième méthode est beaucoup plus facile lorsque vous avez un grand nombre d'images à faire la moyenne. Cependant, la première méthode laisse les calques individuels intacts afin que vous puissiez les modifier séparément les uns des autres, si vous le souhaitez.

Quand utiliser la moyenne d'image

Il existe trois situations principales dans lesquelles la moyenne d'image est particulièrement utile:

  • Utilisation d'un capteur de caméra plus petit (y compris un drone)
  • Photographier la Voie lactée
  • Simuler une longue exposition

Passons en revue chacune de ces situations plus en détail.

Capteur de caméra plus petit

Un problème avec un capteur d'appareil photo plus petit est que, même à l'ISO de base, vous pouvez toujours avoir des niveaux de bruit élevés sur votre photo. La moyenne d'image peut être un moyen de simuler une ISO de base inférieure sur de telles caméras.

Par exemple, si une photo d'un appareil photo compacteur a un bruit désagréable dans l'ombre à une base de 100 ISO - mais que votre sujet est immobile et que vous êtes sur un trépied - pourquoi ne pas simplement prendre plusieurs photos pour réduire le bruit? Vous pouvez faire la moyenne d'une série d'images plus tard, ce qui peut améliorer considérablement vos niveaux de bruit.

J'utilise cette technique tout le temps sur mon drone, le DJI Mavic 2 Pro. Parmi les drones, le Mavic 2 Pro dispose d'un capteur d'appareil photo de type 1 pouce relativement grand. Mais ce n'est toujours pas au niveau d'un reflex numérique d'entrée de gamme, et le bruit est raisonnablement élevé même à 100 ISO de base.

Cependant, le Mavic 2 Pro dispose également d'un «mode rafale» intégré qui déclenche cinq images rapidement en séquence. Étant donné que les cinq photos sont capturées en environ une seconde - et en supposant que le drone plane plutôt que de bouger - il n'y a essentiellement aucun changement de composition d'une photo à l'autre. Cela signifie que la moyenne d'image est une excellente méthode pour réduire le bruit. (Incidemment, la moyenne de cinq photos ensemble entraîne environ 2,3 arrêts d'amélioration de la qualité d'image, ce qui conduit à peu près à la même qualité d'image que 100 ISO sur un reflex numérique plein cadre!)

Voici à quoi ressemble l'une de mes photos de drone, non recadrée:

Moyenne de cinq images du drone
L1D-20c + 28 mm f / 2,8 à 10,26 mm, 100 ISO, 1/1600, f / 4,0

Lorsque vous effectuez un zoom avant, vous pouvez voir du bruit au niveau des pixels. Ce sera encore exagéré au fur et à mesure du post-traitement que je fais sur l'image:

Cadre individuel, recadré
Image unique à l'ISO de base du drone DJI Mavic 2 Pro

Cependant, après avoir fait la moyenne des cinq photos de la rafale, les niveaux de bruit sont beaucoup plus faibles:

Moyenne de cinq images, recadrée
Rafale de cinq images, moyenne

C'est une amélioration vraiment excitante! Je recherche toujours une qualité d'image maximale dans mes photos, ce qui me permet d'obtenir des impressions aériennes au format mural sans acheter un drone de 5000 $ +.

En fait, vous serez peut-être intéressé d'apprendre que la moyenne d'image est également le nombre de smartphones qui améliorent la qualité d'image en basse lumière de nos jours. Vous maintenez le téléphone immobile pendant quelques secondes pendant que le téléphone prend de nombreuses photos d'affilée, qu'il aligne ensuite et fait la moyenne dans les coulisses. Le résultat est qu'il est possible de prendre des photos comme celle-ci avec un téléphone qui a l'air parfaitement utilisable (surtout sur un petit écran):

Mode nuit iPhone
Photo de smartphone prise avec le «mode nuit» d'Apple, qui utilise la moyenne des images dans les coulisses

Voie lactée et astrophotographie

L'une des principales utilisations de la moyenne d'image est de capturer de grandes quantités de détails dans le ciel nocturne. C'est une technique populaire parmi les télescopes et ceux qui utilisent un objectif grand angle sur un reflex numérique ordinaire.

La méthode du télescope doit être raisonnablement évidente. Tant que vous avez une tête de suivi pour suivre les étoiles, vous pouvez faire la moyenne d'autant de photos que vous le souhaitez pour améliorer les détails dans le ciel nocturne. De cette façon, vous pouvez prendre plus de 100 photos avec plusieurs minutes d'exposition chacune, puis les faire la moyenne pour un temps d'exposition combiné de plusieurs heures. Vous pouvez même faire la moyenne des photos prises lors de différentes nuits!

Personnellement, je ne fais rien à ce niveau, mais j'aime toujours utiliser la moyenne d'image pour une astrophotographie basique du ciel profond. Par exemple, voici une seule image de la nébuleuse d'Orion prise à 12800 ISO:

Image individuelle Nébuleuse d'Orion
Nébuleuse d'Orion, ISO 12800

Voici la dernière pile que j'ai faite de 250 photos individuelles d'Orion, que j'ai suivies manuellement d'un plan à l'autre:

Pile d'images Orion Nebula 250
250 images en moyenne

Énorme différence!

Vous pouvez également utiliser une technique similaire pour les photos au sol de la Voie lactée. Vous pourriez penser que cela ne fonctionnerait pas, car les étoiles se déplacent dans le ciel et auront donc l'air flou en moyenne. Cependant, cela fonctionne, tant que vous utilisez un logiciel conçu pour aligner les étoiles indépendamment du premier plan avant de faire la moyenne des images ensemble. Cette fonction vous permet de capturer une qualité d'image beaucoup plus élevée que d'habitude la nuit.

J'ai utilisé l'empilement d'images ici pour capturer une photo extrêmement nette de la Voie lactée à f / 4. La photo ci-dessous est un mélange de 14 images individuelles, chacune prise à 6400 ISO:

14 Mélange d'image
14 mélange d'images. Chaque photo prise avec NIKON Z 6 + NIKKOR Z 14-30 mm f / 4 S @ 17,5 mm, ISO 6400, 10 s, f / 4,0

Vous pouvez voir comment la qualité de l'image se compare entre l'une des photos individuelles de la pile (première image) et la pile finale (deuxième image):

Image unique du mélange

Recadrage moyenné Multi Image Blend

(Comme vous pouvez le voir, mon logiciel de fusion d'images a fait un bon travail en alignant les étoiles avant le calcul de la moyenne, malgré la complexité du premier plan. J'ai un autre article sur ce sujet ici.)

Vous pouvez également utiliser cette technique pour étendre votre profondeur de champ la nuit afin de capturer des avant-plans détaillés. C'est l'un des «Saint Graal» de la photographie de la Voie lactée qui est normalement très difficile à réaliser - une grande profondeur de champ. Mais avec le mélange d'images, ce n'est pas du tout un défi.

Je l'ai fait ci-dessous en prenant 33 photos à 51200 ISO et f / 8, puis j'ai utilisé la moyenne d'image pour les mélanger:

Image Moyenne Voie Lactée Finale
33 images en moyenne

Une photo individuelle dans cette pile a tellement de bruit qu'elle est complètement inutilisable:

Moyenne d'image Photo individuelle Ciel nocturne
NIKON Z 6 + 20 mm f / 1,8 à 20 mm, 51200 ISO, 25 secondes, f / 8,0

Et enfin, j'ai pu utiliser cette technique pour étendre considérablement ma qualité d'image en photographiant la comète NEOWISE plus tôt cette année. Avec un objectif de 105 mm, j'ai pris 53 photos à f / 2,8, 3 secondes chacune et 16000 ISO. Le mélange final aurait été impossible à capturer nettement en une seule photo. Les 53 images simulent environ 320 ISO en termes de niveau de bruit, même si j'ai pris chaque photo individuelle à 16000 ISO:

Spencer-Cox-2020-201-22-12-Composite-Neowise
53 mélange d'images. Chaque photo prise avec NIKON Z 7 + 105 mm f / 2,8 à 105 mm, 16 000 ISO, 3 secondes, f / 2,8

Enfin, la moyenne des images vous permettrait également de capturer des photos de la Voie lactée de haute qualité avec un équipement photo plus basique, tel qu'un reflex numérique à capteur asp-c avec un objectif en kit 18-55 mm, ou même un appareil photo compact. Il y a beaucoup de bonnes possibilités ici!

Encore une fois, cependant, vous avez besoin d'un logiciel spécialisé qui aligne les étoiles avant le calcul de la moyenne de l'image, sinon vos étoiles seront floues. Les deux options les plus populaires sont Starry Landscape Stacker (40 $, Mac uniquement) et Sequator (gratuit, Windows uniquement).

Simulation d'expositions longues

Jusqu'à présent, je n'ai couvert que les situations dans lesquelles vous souhaitez éviter les prises de moyenne d'image de flou de mouvement. Ce ne sera pas toujours le cas.

Parfois, le flou de mouvement peut sembler vraiment intéressant sur une photo, comme photographier une cascade ou déplacer des nuages. Dans une situation comme celle-là, la solution typique consiste simplement à utiliser une longue exposition comme une vitesse d'obturation de 30 secondes pour capturer le flou de mouvement. Cependant, la moyenne d'image peut simuler le même effet, ce qui peut être utile si vous n'avez pas de filtre de densité neutre avec vous.

Je l'ai fait ici pour avoir une apparence plus douce dans l'eau. Cette image unique, prise sans aucun réglage spécial de la caméra:

Exposition courte individuelle
NIKON Z 6 + NIKKOR Z 14-30 mm f / 4 S à 20 mm, 100 ISO, 0,4 seconde, f / 8,0

Et puis un mélange de quatre de ces images pour simuler une exposition plus longue:

Simulation d'exposition longue moyenne à quatre images
Quatre images en moyenne

Voici à quoi cela ressemble comme une seule image avec un filtre ND - assez similaire à mon œil, bien qu'un peu plus lisse:

Image unique longue exposition avec filtre Grad
Image unique, filtre ND, 4 secondes d'exposition

Plus vous prenez de photos, plus l'effet de longue exposition sera fluide. Vous aurez certainement besoin d'un filtre ND si vous prenez beaucoup de photos à longue exposition comme celle-ci, mais la moyenne d'image est une option de sauvegarde solide.

Conclusion

Espérons que cet article a démontré à quel point la moyenne d'image peut être puissante en photographie! Je l'utilise pour chaque photo de drone que je prends ces jours-ci, ainsi que pour beaucoup de mes photos de la Voie lactée afin d'améliorer la qualité d'image ou d'étendre ma profondeur de champ. Vous pouvez également trouver d'autres utilisations, telles que l'amélioration de la plage dynamique de votre appareil photo à l'ISO de base, que je n'ai pas abordées dans cet article. Mais les trois utilisations principales que j'ai couvertes sont les plus importantes que vous êtes susceptible de rencontrer.

Comme toujours, si vous avez des questions ou des commentaires, faites-le moi savoir ci-dessous.


Salut les gens! Spencer ici. J'ai vu des gens me demander si je vais bien, car je n'ai pas écrit d'article sur la vie photographique depuis quelques mois. Merci pour votre inquiétude et vos gentils messages! Je vais bien, je passe la plupart de mon temps ces jours-ci à faire des vidéos sur la photographie sur YouTube et (enfin) à créer un Instagram. J'adorerais écrire des articles sur la vie photographique en 2021 si le temps le permet. D'ici là, en vous souhaitant, à vous et à vos familles, une bonne année!

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