Approfondir : Déformation, distorsion et perspective.

On peut avoir sur une photo des déformations en rapport avec l’objectif (venant du système des lentilles), on parle de distorsion et des déformations de perspective venant des règles de la perspective.

Nous allons voir l’origine de ces déformations, comment les éviter et les corriger.

1- Origine des déformations :

1-1-Il existe les distorsions de l’objectif.

Ces distorsions ou déformation géométriques sont en rapport avec l’objectif et ses lentilles. Les lignes droites ne sont plus droites mais plutôt courbe, surtout sur les bords. Un zoom de mauvaise qualité produira beaucoup de distorsion.

Il y a :

Les déformations en barillet  (surtout sur les objectifs grands angle).

Les déformations en coussinet (sur les téléobjectifs).

Exemple d’une image avec déformation en barillet à gauche et en coussinet à droite :

 

Il y a aussi les distorsions en moustache (sur les pleins formats qui utilisent la totalité de la surface de l’objectif). C’est un peu comme la distorsion en barillet mais les lignes redeviennent droites aux extrémités.

 

Le fait de placer le sujet au centre optique diminue les déformations dues aux distorsions sur le sujet. En effet, les distorsions sont plus importantes sur les bords.

 

1.2- Il existe aussi des déformations de perspective :

La perspective c’est quoi ? 

« C’est une technique de la représentation en deux dimensions, sur une surface plane, des objets en trois dimensions tels qu’ils apparaissent vus à une certaine distance et dans une position donnée ». Bon, vous connaissez, l’horizon, le point de fuite, les lignes de fuite. Mais là on va s’intérresser aux déformations sur les bâtiments.

Il y a deux types de déformation de perspective : les déformations horizontales et les déformations verticales.

La perspective verticale :

La plus courante : pour photographier un monument (si vous manquez de recul) vous levez votre appareil (en contre plongée)  et du coup le monument se transforme en bâtiment étroit en haut, large en bas. Il y a déformation de perspective verticale.

Même problème en plongée ou c’est l’inverse.

Comment éviter ces déformations ?

il faut maintenir l’appareil de manière à ce que le plan du capteur soit parallèle au plan du bâtiment. Autrement dit que l’axe de visée soit perpendiculaire au plan du bâtiment. Il est parfois nécessaire de se mettre en hauteur afin de ne pas avoir le sol sur la moitié de la photo. L’idéal est de se mettre à la moitié de la hauteur du bâtiment.

Ici la tour a été prise bien plus haute (j’étais sur le toit de l’église) , appareil à peine en contre plongée ; il y a peu de distorsion de perspective verticale.

Une façade bien rectangulaire et qui était en trapèze sur la photo prise en contre plongée  redeviendra un rectangle si on maintient l’axe optique de l’appareil bien perpendiculaire au plan du bâtiment.

Voici des schémas montrant la position de l’appareil :

A gauche l’appareil est incliné vers le haut (en contre plongée), du coup il y a distorsion verticale et la façade rectangulaire du bâtiment est vue comme un trapèze. A droite l’appareil est bien parallèle au plan du mur, du coup le rectangle de la façade est vu comme un rectangle.  A noter que si on reste au niveau du sol on a le bâtiment dans la moitié supérieure de la photo et toute la moitié inférieure de la photo est composée du sol ; c’est pour cela qu’on conseille de monter (idéalement à mi-hauteur du bâtiment) pour avoir le bâtiment qui occupe la totalité de la photo. Il faut montrer sur un bâtiment en face, sur un arbre, sur une échelle, mettre l’appareil sur un mat…

 

La perspective horizontale :

Les déformations de perspectives horizontales viennent du fait que le capteur de l’appareil n’est pas  parallèle au bâtiment : l’appareil n’est pas en face de la façade mais plutôt sur le coté.

Du coup, là aussi, une façade rectangulaire sera un trapèze sur la photo. Pour voir la façade rectangulaire, il faut être en face du bâtiment et pas de côté.

 

En pratique :

La perspective est uniquement dépendante du point de vue, de l’angle de prise de vue et la distance.

Le point de vue, on vient de le voir, la distance modifie la perspective mais la focale ne modifie en fin la perspective : 

L’utilisation d’un grand angle augmente les déformations car pour avoir le sujet d’une bonne taille sur la photo, généralement on s’approche.  Alors qu’avec un téléobjectif, pour avoir le même cadrage on est bien plus loin. C’est donc la distance qui intervient.  Et de trop près les arrières plans sont exagérément plus petit que les avants plans. Avec un téléobjectif on est loin, du coup il y a moins de déformation. Mais avec un fort téléobjectif et à forte distance on peut aussi avoir l’effet inverse et noter une platitude de l’image (l’espace parait comprimé).

Donc si on s’approche on crée une anamorphose et on déforme.

Les lignes de fuite, si on ne tient compte que de la perspective, sont droites.

En conclusion, plus on est près du monument plus il y a des déformations ; pour diminuer ces déformations il faut s’éloigner. Mais cela n’est pas toujours possible (photo dans une pièce).

 

Bien entendu on peut choisir de faire et conserver une déformation de perspective. Cela serait ennuyeux si on ne photographiait que des bâtiments de face. Et une déformation de perspective verticale peut être désirée pour donner une impression de hauteur.

 

Si on veut éviter les déformations de perspective à la prise de vue, une autre solution est d’utiliser un objectif à décentrement. La partie antérieure de l’objectif peut se déplacer à l’aide d’un molette  pour compenser les déformations. C’est très cher et il n’y en a pas pour toutes les marques d’appareil.

On peut faire des corrections en post traitement mais l’opération réduit souvent énormément la taille de l’image. Il est donc nécessaire en prise de vue de cadrer plus large.

Une autre remarque concernant les déformations : les doubles déformations (verticales et horizontales sur une même photo) sont très difficiles à corriger en post traitement. Evitez d’en faire ; à la prise de vue tenter de corriger une des deux déformations, vous n’aurez plus que l’autre à corriger. En pratique en se mettant bien au point « central » du bâtiment, bien en face on n’aura pas de déformations horizontales ; la correction des déformations verticales en post traitement sera plus facile. Dans certaines conditions on arrive quand même à corriger (Upright de Camera Raw est parfois ultra puissant).

 

1.3-Les lignes de perspectives sont courbes.

On a vu que les distorsions de l’objectif peuvent provoquer des déformations et barillet ou en coussinet.

Mais sur les objectifs grands angles il y a un autre problème :

Pour des raisons techniques dans les objectifs grands angle les lentilles sont obligées de comprimer l’image sur les bords du champ et le facteur de grandissement n’est pas le même au centre et sur la périphérie, cela entraine que les droites deviennent des courbes franches. Là aussi c’est très visible si on est proche. Si on s’éloigne, une partie de l’objet photographié n’est plus sur les bords et les courbes sont moins présentes.

Avec un fish-eye la courbure est caricaturale.

Donc les courbures sur les lignes de perspectives sont en rapport avec la construction des objectifs.

Voir un pdf de Claude Gabriel contenant une étude très approfondie sur le fonctionnement optique des objectifs. Ici

2- Corrections des distorsions de l’objectif.

2.1- Camera Raw ou Lightroom.

Si vous ouvrez votre photo Raw dans PS c’est Camera Raw (le plug in) qui s’ouvre ; utilisez l’onglet « correction de l’objectif ».

Cr40.JPG

Quand on ouvre l’onglet tout est grisé, il faut cocher Activer le profil de correction pour que l’application reconnaisse l’objectif et de l’appareil (il lit les métadonnées) et applique les corrections de déformations, d’aberrations, de vignetage propres à l’objectif.

Cette reconnaissance de l’objectif se fait sur les fichiers Raw uniquement. Les Jpg qu’on pourrait ouvrir avec Camera Raw ont déjà été soumis à une correction de l’objectif par le boitier.

Parfois la reconnaissance de l’objectif se fait sans problème (marque, modèle, nom du profil) ; d’autres fois il faut choisir la marque de l’objectif dans la liste « Créer » et même le modèle. Certains modèles d’objectifs ne sont pas répertoriés et il n’y a pas de profil (on peut charger le logiciel AdobeLensProfileCreator pour créer un profil).

Il est possible de moduler l’intensité de la déformation (en coussinet ou en barillet) grâce au curseur « Déformation » dans la partie « Degré de correction ».

Dans PS si vous utilisez le filtre Camera Raw, pas de reconnaissance de l’objectif, juste un curseur permettant la correction en barillet et en coussinet :

 

 

On peut le faire dans Lightroom aussi.

 

2.2-Photoshop possède aussi un filtre de correction de l’objectif.

Menu Filtre>Correction de l’objectif…

On a le choix entre les onglets :

  • Correction automatique (Par rapport à votre objectif).
  • Correction manuelle.

En correction automatique, si les « critères de recherche » ne retrouvent pas automatiquement votre boitier et objectif, il faut le faire en déroulant les listes. PS corrigera les défauts optiques géométriques de l’objectif et si vous le désirez (en cochant les cases correspondantes) les aberrations chromatiques et le vignettage.

filtre_cor-obj1.JPG

En correction manuelle (cliquer sur l’onglet « Personnalisé »), on peut effectuer des « déformation géométrique » (distorsions de l’objectif)  barillet coussinet et en haut.

filtre_cor_obj2.JPG

On peut sélectionner l’icône grille complètement en haut à gauche puis de cliquer dans l’image et déplacer vers le centre ou l’extérieur la grille pour mieux se repérer.

Personnellement j’utilise le filtre Camera Raw et ses options de corrections qui me semblent plus intuitives

3- Correction des déformations de perspective :

3.1- La transformation, la déformation.

Voici la photo de départ, prise au 27 mm, on voit nettement la tour du cloché penchée vers le centre, vers la droite et l’église penchée vers la gauche :

Pour cela on va utiliser la transformation : Ctrl +T. Comme d’habitude, on peut travailler sur un calque dynamique.

On a des poignées sous forme de petit carré. Il faut appuyer sur Ctrl et déplacer vers l’extérieur le coin supérieur droit pour que les lignes verticales du bâtiment de droite soient bien verticales.

Idem avec Ctrl et le déplacement du coin supérieur gauche pour le bâtiment de gauche.

Il est aussi possible de passer par les menus Edition>Transformation>Perspective :

 

 

 

Là, si on déplace le coin supérieur droit cela déplace le coin supérieur gauche en regard.

Parfois la déformation (clic sur dans la barre de tache) permet de faire mieux en déplaçant, là aussi les coins supérieurs.

 

3.2- Outil, correction de perspective par recadrage.

Outil assez méconnu car pas facile à mettre en œuvre et non utilisable sur un calque dynamique.

Voici l’image de départ :

On veut recadrer uniquement la partie centrale et corriger les perspectives. Utilisons l’outil correction de perspective par recadrage :

Il faut cliquer 4 fois sur les 4 coins d’un quadrilatère en sélectionnant la zone à recadrer en tenant compte de la perspective.

On peut aussi par cliquer/déplacer afficher un rectangle de sélection puis déplacer les coins :

On a bien veillé à ce que les lignes horizontales de la grille suivent les lignes du bâtiment qui devraient être horizontales et que les lignes verticales soient bien parallèles à ce qui doit être vertical.

Enfin, il suffit de valider en cliquant sur la coche en haut dans la barre des options.

Cela donne :

 

Difficile à utiliser ; il faut faire plusieurs essais après avoir annulé avec Ctrl + Z. Le résultat n’est pas toujours génial comme ci-dessus, avec élargissement des personnages.

Donc on a un peu oublié cet outil.

Cet outil est très pratique uniquement quand on veut voir de face un objet rectangulaire pris en photo de côté :

Autre exemple : on a pris en photo un vitrail, mais il était haut situé (photo de gauche) ; on dessine le plan dans lequel est l’objet puis on valide : photo de droite.

3.3-Le filtre correction de l’objectif

Menu Filtre>Correction de l’objectif…

Dans son onglet « Transformation » possède 2 curseurs permettant de corriger la perspective verticale et la perspective horizontale :

Avec l’exemple du vitrail, ci-dessus voila ce que cela donne :

Autre exemple :

Voici la photo de départ, prise au 27 mm, on voit nettement la tour du clocher penchée vers le centre, vers la droite et l’église penchée vers la gauche :

Voici le résultat en déplaçant le curseur vertical vers la droite :

 

 

Si on agrandit l’image avec le curseur « Echelle », on se rend compte de la perte après correction et recadrage :

C’est pour cela qu’on dit toujours de cadrer large si on pense utiliser les corrections de perspective. Pour ne pas couper le clocher on aurait pu reconstituer le ciel avec la fonction remplir avec le contenu pris en compte.

3.4- Upright dans camera raw (et Lightroom).

Pour transformer donc, il faut cliquer sur l’icône transformation13.JPG  en haut de Camera Raw (ou utiliser Lightroom).

Voici l’onglet qui s’ouvre :

transformation1JPG.JPG

En haut il y a les icônes UPRIGHT qui appliquent une correction automatique.

Les résultats sont souvent étonnants.

Parfois c’est catastrophique ; il faut tester les différentes icônes pour trouver le meilleur résultat.

Je reprends la description d’Adobe, à partir des icônes de gauche à droite :

transformation 24.JPG

  • Désactive Upright.
  • Auto Applique un ensemble équilibré de corrections de perspective.
  • Niveau Applique une correction de perspective afin de mettre l’image de niveau (horizontal).
  • Vertical Applique des corrections de niveau et de perspective verticale.
  • Complet Applique des corrections de niveau et de perspective verticale et horizontale.
  • Avec repères Permet de tracer deux repères ou plus sur votre photo pour personnaliser les corrections de perspective.

Exemple : Les images des exemples sont extrêmes et caricaturales pour bien montrer l’effet des transformations. Voici une photo prise au 18 mm : les verticales ne sont pas verticales se rapprochent en hauteur et le seuil n’est pas horizontal

transformation31.JPG

Si on clique sur le bouton « Vertical » de l’Upright : On corrige les verticales ; les horizontales ne sont pas corrigées.

transformation32.JPG

Si on clique sur le bouton « Complet » on corrige horizontales et verticales.

transformation33.JPG

Bon, il faut aussi essayer les autres boutons et voir ce que cela donne. Il y a un choix à faire.

Voici un second exemple plus réaliste avec un objectif 10 mm et une légère contre plongée :

transformation42.JPG

Les colonnes sont penchées vers le centre.

Voilà le résultat avec le bouton « Vertical » :

transformation43.JPG

 

Concernant la fonction « Avec repères » :

Elle permet de tracer quatre repères (des lignes qui indiqueront ce qui est vertical ou horizontal) sur votre photo pour personnaliser les corrections de perspective.

Tracez les repères (Cliquez un point de départ, déplacer et lâchez sur le point d’arrivée) sur votre photo pour indiquer quels éléments doivent être alignés sur l’axe horizontal (trait vert) ou vertical (trait violet).
Une fois que vous avez tracé au moins deux repères, la photo se transforme automatiquement. On peut ajouter d’autres lignes ; quatre au maximum.

Voici la partie d’une image :

On a ajouté deux lignes verticales :

 

On peut cliquer sur une extrémité d’une ligne (le petit rond) pour le déplacer et corriger ainsi l’inclinaison d’une ligne. Pour être précis on peut utiliser la loupe (voir plus bas).

Quand il y a des repères un bouton « Effacer les repères » devient actif. Pour effacer un seul repère on clique sur une de ses extrémités puis sur la touche « Suppr ».

On note que du fait de la déformation de l’image il peut apparaitre des zones transparentes (les petits carrés blanc et gris). Contrairement à Lightroom je n’ai pas trouvé dans Camera Raw le moyen de forcer un recadrage automatique pour éliminer les parties transparentes. Il faut éliminer les parties transparentes avec les curseurs de transformation manuelle ci-dessous. Il faudrait anticiper à la prise de vue et cadrer très large pour, une fois l’image passée par Upright, conserver une taille acceptable malgré les zones transparentes.

Il me semble que les courbes en rapport avec les distorsions de l’objectif ne sont pas corrigées.

Dans le panneau Upright il y a une série de curseurs permettant diverses transformations manuelles :

  • Verticale (pour la correction de perspective).
  • Horizontale (pour la correction de perspective.
  • Rotation.
  • Aspect (ratio largeur/hauteur).
  • Echelle (taille de l’image).
  • Décalage X.
  • Décalage Y

Les icônes de part et d’autre des curseurs sont assez explicites.

transformation1JPG.JPG

Comme d’habitude quand on double-clique sur un curseur il est remis à sa position initiale.

Il est préférable de faire la correction d’objectif puis d’utiliser les fonctions Upright AVANT les curseurs de transformation manuelle car Upright annule certaines transformations manuelles (en particulier les curseurs « vertical », « horizontal » et « rotation »).

Rappelons que dans l’onglet « Correction de l’objectif » il y a un curseur « Déformation » permettant les corrections de l’aspect en barillet (tonneau) ou en coussinet.

 

transformation23

 

Pour terminer, on peut ajouter une grille et modifier sa taille avec le curseur.

transformation22.JPG

Cocher Loupe permet d’avoir une loupe quand on utilise Upright avec repères ; le dépôt des repères est bien plus précis :

Incrustation permet d’afficher ou non les repères.

 

Bonus :

Appuyer sur Alt GR puis cliquez/déplacez l’image pour la recadrer (c’est l’équivalent des curseurs X et Y).

 

Une remarque très importante : en comparant le traitement Upright, icône « Complet » par exemple, sur une même image d’une part en Tiff dans le filtre Camera Raw, d’autre part en Raw dans le plugin Camera Raw ou dans Lightroom, cela ne donne pas du tout le même résultat :

transformation27.JPG

Le traitement Upright est bien différent sur un Raw ou sur un Jpg. C’est important à savoir : pour utiliser Upright de manière optimale il est préférable de le faire dans Camera Raw sur le Raw (ou dans LR) et pas avec le filtre Camera Raw qui travaille lui sur une image bitmap. Je découvre aussi quelque chose d’étonnant : avec le filtre Camera Raw donc sur un bitmap, Upright marche mieux et donne une correction identique à LR sur une image 8 bits, alors que sur une image 16 bits le résultat est moins bon.!!! (Constatation en 2018).

 

 

3-5- Filtre grand angle adaptatif de PS.

Corrige les prises de vue au grand angle, les problèmes de perspectives et les courbures. C’est l’outil de choix pour corriger les courbures.

Le logiciel cherche à reconnaitre l’objectif et utilise le profil correspondant à cet objectif pour corriger les courbures.

On voit le nom de l’objectif en bas à gauche :

S’il ne reconnait pas l’objectif, s’il se trompe, aucun moyen de lui dire quel objectif à été utilisé. Parfois il reconnait l’objectif mais n’a pas le profil.

Sans reconnaissance de l’objectif certains fonctions sont interdites comme l’option « Auto » dans le menu correction ; de plus certaines corrections sont moins bonnes.

Objectif non reconnu on peut tout de même en passant par l’option « Perspective » sur menu correction, choisir une focale avec le curseur « Longueur focale » : les corrections se font instantanément.

 

Voyons comment utiliser ce filtre :

Choisissez en premier lien un type de correction avec la liste « Correction » :

  • Objectif 180°corrige les courbures extrêmes provoquées par un objectif 180°.
  • Perspective corrige les lignes convergentes dues à l’angle de vue et à l’inclinaison de l’appareil photo.
  • Panorama corrige un panorama Photomerge (cette option apparait quand il y a un panorama, je crois).
  • Auto détecte automatiquement la correction appropriée (s’il y a un profil pour l’objectif, sinon l’option n’est pas acceptée).
  • Sphérique complet corrige les panoramas de 360 degrés. Les panoramas doivent respecter un rapport 2:1.

 

On peut jouer sur le curseur « Longueur focale ».

Les curseurs « Homothétie » et « Facteur de recadrage » permettent de recadrer après correction pour éviter trop de pertes.

La case à cocher « Telle quelle » sert à utiliser les valeurs définies dans le profil de l’objectif. Cette option est désactivée si aucune information d’objectif n’est trouvée.

 

Si on clique sur l’outil Contrainte filtre_contrainte.JPG (icône complètement en haut à gauche), on va travailler sur les lignes.

Voyons une image ou la photo d’un immeuble est déformée par l’objectif ; le rebord gauche de l’immeuble est arrondi par l’objectif grand angle :

filtre_gdangle.JPG

Si un profil détecté, « Perspective » ou « Auto » sont acceptés ; s’il n’y a pas de profil, seul « Perspective » est accepté :

Si on clique sur un point et on déplace la souris, on voit une courbe qui suit les courbes engendrées par l’objectif : ci-dessus on a cliqué sur le bord gauche de l’immeuble en haut ; on déplace le curseur en bas et du coup la ligne suit le bord courbe de l’immeuble. Quand on clique en bas la ligne devient droite et le rebord gauche de l’immeuble devient droit.

Si en cliquant sur le second point, on appuie en même temps sur Maj cela force la ligne a être verticale ou une horizontale.

Pour corriger l’image on fera plusieurs lignes sur le toit, les fenêtres… Le nombre de ligne ne semble pas limité (plus de 30 lignes sont acceptées)

Quand on a créé une ligne, un cercle apparait :

filtreGAA3.JPG

On peut déplacer l’angle de la ligne en cliquant sur un des petits cercles blancs. Si on clique sur le cercle et qu’on éloigne le curseur loin, on voit l’indication de l’angle et on peut régler cet angle plus finement.

Clic droit sur le petit cercle blanc permet d’ouvrir un menu donnant la possibilité de mettre à postériori la ligne horizontale ou verticale.

Ce système de droite dont on peut modifier l’angle permet de redresser des bâtiments.

 Un curseur permet d’agrandir pour éviter les zones vides :

filtre_GAA1.JPG

 

Il existe aussi l’outil contrainte polygonale (seconde icône en haut à gauche) permettant de tracer un polygone.

 

Lien Adobe :

https://helpx.adobe.com/fr/photoshop/using/adaptive-wide-angle-filter.html

Un épisode de la chaine f/1.4. https://www.youtube.com/watch?v=MF8PBQpdG2w (horizontale et verticale).

Et un autre : https://www.youtube.com/watch?v=-ttxxi03-u8(corriger les courbures).

4- Correction des courbures.

On résume ce qui a été dit plus haut en insistant sur les courbures :

Les fonctions de corrections de l’objectif qui reconnaissent l’objectif corrigent les courbes en rapport avec les distorsions en barillet et en coussinet que cela soit dans Camera Raw ou dans le filtre correction de l’objectif de PS (voir plus haut).

Dans Camera Raw :

Cr40.JPG

Dans la correction de l’objectif de Camera Raw, onglet « Manuel » le curseur déformation permet de corriger les déformations de manière très importante.

 

Dans le Filtre correction de l’objectif de PS :

filtre_cor-obj1.JPG

 

Dans le filtre Photoshop de correction de l’objectif, le curseur « Corriger la déformation » peut agir manuellement sur  les courbes de manière importante.

 

Enfin l’outil de choix est le filtre grand angle adaptatif.

Voir le chapitre 3-5 :

filtre_gdangle.JPG

 

5- Filtre point de fuite.
 

Permet de coller un objet sur une photo, objet qui sera déformé pour respecter la perspective.

On crée un texte :

FiltrePDF1.JPG 

On le sélectionne :

filtre PDF2.JPG

Ctrl+clic sur le T du calque sélectionne le texte. On le copie. On désélectionne, on cache le calque texte. On crée un nouveau calque. On se met sur ce calque vide.

Menu Filtre>Point de fuite.

Par défaut on clique 4 points pour définir un parallélépipède indiquant la perspective. S’il devient rouge ce n’est pas possible ; s’il devient bleu, pas de problème pour la perspective. Avec Ctrl+V on colle le texte et on le déplace dans le quadrilatère bleu. Il se met en perspective. Cliquez sur Ok

filtrePDF3.JPG

https://helpx.adobe.com/fr/photoshop/using/vanishing-point.html

Philippe LASSERRE Décembre 2019.

Pour marque-pages : Permaliens.

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