Le Focus Stacking

J’ai récemment visité l’exposition ‘Mille et Une orchidées’ dans la Grande Serre du Jardin des Plantes à Paris. Pour l’occasion, j’ai choisi d’utiliser mon objectif macro dans le but d’obtenir des plans serrés et détaillés de ces plantes si particulières.

Résultats mitigés ! En effet; les conditions de faible lumière dans cette serre m’ont forcé à pousser en ISO (3200 ISO) et à ouvrir au maximum (f/3.5 ~ f/5.6) afin d’avoir une vitesse de déclenchement suffisante à main levée, j’ai souvent flirté aux alentours des 1/40s…

Evidemment, avec un tel paramétrage, en macro-photographie, les conséquences sont sans appel : la profondeur de champ est hyper réduite et seule une infime partie de la fleur est capturée nette !

FocusStacking_exemple_low_dof

 

Affiche_Expo_Orchidees2016

A titre d’exemple, sur mon EOS 7D MKII (APS-C) équipé d’un TAMRON 90 mm macro :
(source : Cambridge In Coulour.com )

Distance de mise au point (cm) Ouverture Profondeur De Champ (PDC) (cm)
30 f/2.8 0.2 cm
30 f/4 0.3 cm
30 f/8 0.6 cm
30 f/16 1.3 cm
100 f/2.8 3.2 cm
100 f/4 4.6 cm
100 f/8 9.2 cm
100 f/16 18.4 cm

Détacher un sujet avec un magnifique bokeh en arrière plan, c’est intéressant artistiquement parlant pour produire, par exemple, des clichés minimalistes. Mais dans le cas de sujets comme les fleurs, certaines particularités intéressantes de la plante sont quelques fois amputées.

Alors, comment s’affranchir des contraintes techniques afin d’augmenter la profondeur de champ ? Et bien il existe une technique : c’est le FOCUS STACKING !

Présentation

Le FOCUS STACKING (ou HYPER FOCUS) est une astucieuse technique visant à augmenter la profondeur de champ d’une image. On pourrait traduire FOCUS STACKING par EMPILEMENT DE MISES AU POINT. A l’instar du HDR,  où on combine des clichés de différentes expositions, le FOCUS STACKING consiste à réaliser différents clichés à des mises au point différentes et à les combiner ensuite afin de produire une image avec une PDC étendue.

Cette technique s’adresse plus particulièrement aux personnes qui pratiquent la macro-photographie ou la proxy-photographie où les profondeurs de champs sont très réduites. Plutôt réservée aux sujets non animés, elle nécessite l’emploi d’un trépied pour obtenir des clichés parfaitement ‘alignés’. Il est très difficile d’utiliser cette technique en pleine nature car la moindre oscillation due au vent ou le déplacement du boitier viendrait perturber le traitement des clichés et nécessiterait le recours à un lourd post-traitement.

Exemple d’un FOCUS STACKING réalisé à partir de 42 images dont voici la première, la dernière et l’image finale :

Premier cliché – Front AvantFOCUS STACKING FRONT

Dernier cliché – Focus Arrière
FOCUS STACKING BACK

Focus Stacking sur 42 clichés
FOCUS STACKING FULL

De quoi a-t-on besoin ?

  • Un reflex et son objectif
  • Un trépied
  • Un ordinateur (optionnel sur le terrain)
  • Le câble de connexion PC <=> Reflex (optionnel sur le terrain)
  • Le logiciel EOS Utility (optionnel sur le terrain)
  • Le logiciel Photoshop (comme exemple utilisé ici). Il en existe d’autres…

Les prises de vues

A partir de pas grand chose, j’ai monté un mini studio en intérieur, j’ai choisi de créer une petite scène particulièrement dénuée de tout sens artistique mais qui illustre bien la méthode employée… (voir les clichés précédents !)

Boitier et objectif macro installés sur le trépied, stabilisation d’objectif et autofocus désactivés. J’ai choisi de piloter le boitier depuis mon PC afin de minimiser les vibrations induites par la manipulation de l’objectif et le déclenchement. L’autre avantage de cette solution est l’affichage plein écran du LIVE VIEW permettant une mise au point très fine sur le sujet.

Partant du principe que EOS UTILITY v2 est installé sur le PC, dés l’allumage du boitier, ce dernier se lance normalement automatiquement.

EOS_Utility_Interface

En cliquant sur VISEE PAR L’ECRAN, une fenêtre s’ouvre montrant le LIVE VIEW du BOITIER.

EOS_Utility_LiveView

Tout est maintenant prêt !

La première chose consiste à faire le FOCUS sur le sujet situé au tout premier plan. Cela peut être également le point focus (le plus proche de l’objectif) et à partir duquel on souhaite que la zone de focus étendue commence. (Voir copie d’écran ci-dessous)

EOS_Utility_FrontFocus

Dés lors, on va réaliser une série de X clichés. Successivement, on va décaler la mise au point vers l’arrière plan jusqu’à couvrir le sujet le plus éloigné de l’objectif.
Et comme quelques fois, un schéma est bien plus clair :

SchemaFocusStacking

Le nombre de clichés est bien sur proportionnel à la taille de la zone de netteté recherchée et au facteur d’ajustement utilisé. Le schéma précédent montre un jeu de 4 clichés mais il n’est pas rare de réaliser plus de 30 clichés pour obtenir une image nette et piquée.

Pour générer le premier cliché, il suffit de cliquer sur le gros bouton de déclenchement (2).
Pour les clichés suivants, en partant du principe qu’on a choisi un facteur d’ajustement X2, il faut donc cliquer une fois sur le bouton ‘AJUST X2’ (1), pour décaler la mise au point vers l’arrière, puis sur le gros bouton de déclenchement (2) pour générer le cliché depuis le PC. Et ainsi de suite…jusqu’au dernier cliché souhaité.

EOS_Utility_Proc

Note : Lors d’une capture avec un nombre conséquent de clichés, je me suis rendu compte que les manipulations sont répétitives et du coup…peu intéressantes ! J’ai donc créé un script qui automatise toutes les opérations de capture. (voir plus loin dans l’article)…

Le traitement des clichés

La phase de capture des clichés est maintenant terminée. Nous avons donc une série de clichés. Ceux ci doivent maintenant être  ‘assemblés’, ‘alignés’ et ‘fusionnés’ afin de ne privilégier que les zones de netteté. A l’issu de cette ‘moulinette’, une image est produite avec comme particularité une PDC très étendue.

Pour ce faire, il existe plusieurs logiciels capables de réaliser cette opération :

J’utilise Adobe Photoshop CS comme ‘moulinette’. C’est donc à l’aide de ce logiciel que je vais expliquer la méthode d’empilement des clichés.

Photoshop lancé, cliquer sur FICHIER > AUTOMATISATION > PHOTO MERGE

AdobePhotoShopCS001

Une fenêtre nommé PHOTOMERGE s’ouvre. Cliquer sur PARCOURIR, sélectionner l’ensemble des clichés précédemment réalisés.
Décocher ‘Fusion des images’ et cliquer sur OK

Focusstacking_photomerge02

Dés lors, un processus est lancé et peut prendre quelques minutes…
On peut ensuite constater que Photoshop à ’empilé’, tous les clichés sélectionnés sur différents calques et dans un même fichier.

Il faut maintenant sélectionner l’ensemble des calques.

Focusstacking_photomerge03

Puis lancer le second processus via EDITION > FUSION AUTOMATIQUE DES CALQUES

Focusstacking_photomerge04 Cocher ensuite EMPILER LES IMAGES et TONS & COULEURS CONTINUS puis sur OK.

Focusstacking_photomerge05

A nouveau, un processus est lancé et peut durer quelques minutes. La durée est proportionnelle au nombre de calques et à la puissance de la machine.

A la fin du traitement, on peut visualiser le résultat. Il ne reste plus qu’à aplatir les calques et à apporter les modifications habituelles : niveaux, recadrage etc…

Focusstacking_photomerge06

Voici quelques images que j’ai réalisé en suivant cette technique.

CoeurCPU_low Cutter_low CarteReso_low Money_low Ecouteurs Iphone_low

A vous de jouer maintenant ! J’espère avoir été assez clair dans mes explications…

Pour ceux que ça intéresse, le prochain article traitera du script que j’ai développé à l’aide du langage AutoIT.

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