Dans le cadre de mon travail, je suis régulièrement amené à produire des panoramas photographiques.
Ce n’est pas systématique et cela dépend de ce qu’il faut représenter, de la distance d’observation, de l’emprise du sujet ou projet dans le paysage et du niveau de détail attendu.
Pour certains points de vue, une photographie cadrée suffit.
Pour d’autres, notamment lorsque le projet occupe une largeur importante dans le champ visuel ou qu’il faut conserver le contexte paysager, le panorama devient le support le plus pertinent.
Et quand un panorama sert à caler une éolienne, un mât, une ligne d’horizon ou un photomontage, la couture d’image n’est plus une fonction automatique : cela doit devenir une opération de précision.
Une impression de facilité
Aujourd’hui, tout semble simple : un smartphone tourne sur lui-même, un logiciel assemble les images, et le panorama apparaît.
Une petite caméra 360° ou le dernier iPhone à la mode et ça y est on est spécialiste VR, le geek du coin, le cousin ou le neveu qui sait tout faire – celui à qui l’on demande de réparer l’imprimante, si le bitcoin ça vaut le coup etc etc… On voit la même chose avec l’IA et les experts du « je sais comment formuler, t’as vu? »
Bon, trêve de plaisanterie : pour un usage touristique, immobilier ou illustratif, cela peut suffire.
Mais pour produire un support de photomontage, de simulation visuelle, d’analyse paysagère ou de contrôle de visibilité, cette facilité devient dangereuse. Le panorama n’est plus une image d’ambiance. Il devient une base de travail.
Un panorama technique n’est pas qu’une image
Dans mon travail, je suis amené à réaliser des panoramas par assemblage de photographies successives, avec recouvrement.
Le but n’est pas d’obtenir une image agréable mais de produire une vue de paysage exploitable pour :
- positionner précisément des éléments projetés ;
- comparer un état initial et un état simulé ;
- lire des détails à grande distance ;
- contrôler les lignes d’horizon ;
- conserver une cohérence angulaire sur toute la largeur du panorama.
Je peux le faire à partir de deux images ou pour étendre complètement le champ visuel, jusqu’à 360° et l’utiliser pour produire des visites virtuelles immersives ou simplement avoir le choix dans le cadrage.
Et je dois le faire avec une définition suffisante pour aller chercher des motifs à plusieurs kilomètres de distance.
Les nouvelles caméras 360° grand public ne permettent pas d’obtenir la définition suffisante ( même 8k n’est pas assez défini pour afficher 360° ) – il faudrait du 32k minimum.
Pour bien faire, Il faut être équipé d’une tête panoramique qui permette que la rotation se fasse autour de la pupille d’entrée de l’objectif, souvent appelé point nodal par abus de langage, et préalablement calibré pour un couple appareil photo / objectif donné.
Pourquoi ? Parce que si les images ne sont pas prises à partir du même centre de rotation on produit des écarts entre les différents plans, ce qui est communément appelé de la parallaxe : testez-le en tenant votre pouce dressé droit devant vous puis fermez alternativement l’oeil droit puis le gauche ( pas les deux en même temps, hein ).
Cet effet est gênant pour la production panoramique mais très utile par ailleurs : c’est la base de la photogrammétrie , ou de ce qui s’est appelé un temps « structure from motion« , qui permet la recréation de volumes à partir de jeux d’images, et que j’ai expérimenté il y a quelques années avec Visualsfm. Aujourd’hui on est à la mode du Gaussian splatting et on vous fait payer rubis sur l’ongle des outils qui permettent ce type de rendus. Si vous souhaitez creuser un peu plus le sujet sans casser votre PEL, regardez ici : COLMAP.
Cette tête panoramique – donc – peut être manuelle ou automatique;
cette dernière est utile si besoin de prendre beaucoup de photos quand on pratique le giga-panoramas avec des focales longues, que l’on fait du focus stacking etc etc… ou que l’on souhaite simplement automatiser une partie de la prise de vue, parfois avec un matériel plus impressionnant que réellement nécessaire.
Une des applications de la prise panoramique : la prise et composition avec la méthode de Brenizer ( j’aime bien jouer avec ).
Celle-ci permet de simuler ou dépasser des valeurs d’ouverture d’objectif et ainsi jouer avec les flous de plans.
Mais une tête mécanique, manuelle, qui fonctionne à l’huile de coude est suffisante, pour peu que le matériel soit robuste : pas de batterie à recharger, mécanique précise et à l’épreuve de l’usure ( on évite le plastique).
On peut même fabriquer la sienne : je l’ai déjà expérimenté il y a quelques années, en voici un exemple là ( expérimentations de bricolage avec mon père au centre qui regarde Nichtarguér – paix à son âme ).
Le problème des petits écarts
Un défaut de couture de quelques pixels peut sembler négligeable à l’écran, mais sur une image très haute résolution, utilisée pour lire des éléments à plusieurs kilomètres, cet écart peut représenter plusieurs mètres dans le paysage.
Sur un panorama 360° de 80 000 pixels de large, 20 pixels représentent environ 0,09°. À 15 km, cela correspond déjà à environ 23,5 mètres d’écart apparent. Sur un panorama moins résolu, l’écart peut devenir encore plus important.
Formule simple
écart au sol ≈ distance × tan(écart angulaire)Ce chiffre n’est pas anodin au regard de la perception humaine. On évoque souvent les 2° de vision centrale, qui correspondent à la zone dans laquelle l’œil analyse le plus finement ce qu’il regarde. Mais le pouvoir discriminant de l’œil est beaucoup plus fin que cela : dans de bonnes conditions, il est de l’ordre de la minute d’arc, soit environ 0,017°.
Cela donne un ordre de grandeur intéressant. Un objet de 1,75 m de haut — la taille d’un homme debout — atteint ce seuil d’une minute d’arc à environ 6 km. Un bâtiment de 20 m de haut l’atteint autour de 69 km.
Ces valeurs doivent toutefois être comprises pour ce qu’elles sont : des ordres de grandeur angulaires, pas des distances de visibilité garanties. À partir d’une certaine distance, la courbure terrestre, le relief, la hauteur de l’observateur, la réfraction atmosphérique, la brume, le contraste et la résolution réelle de l’image deviennent déterminants.
Un objet peut donc être théoriquement assez grand pour être discriminé par l’œil, mais partiellement masqué par l’horizon ou simplement noyé dans les conditions atmosphériques.
NOTA BENE : L’intérêt de ce calcul n’est donc pas de dire qu’un homme est “visible” à 6 km ou qu’un immeuble l’est à 69 km. Il sert surtout à rappeler qu’un très faible angle peut déjà correspondre à une réalité perceptible.
Un écart de 0,09° représente donc plusieurs fois le seuil de la minute d’arc, et donc – en vrai – ça peut se voir.
Autrement dit, ce n’est pas seulement une erreur “informatique” ou “pixel”. C’est un décalage qui peut devenir perceptible, et surtout problématique lorsqu’on cherche à caler précisément une éolienne, une ligne de relief, un clocher, une lisière ou tout autre repère distant.
Sur un panorama moins résolu, ou si l’image est ensuite agrandie pour lecture, l’écart peut devenir encore plus pénalisant.
Le panorama “accordéon”
Un mauvais assemblage ne produit pas toujours une erreur visible immédiatement.
Le risque le plus gênant, c’est le panorama légèrement déformé :
- lignes d’horizon qui flottent ;
- relief qui se décale ;
- motifs répétés ou étirés ;
- boisements qui ne raccordent pas ;
- éléments verticaux qui se tordent ;
- profondeur qui semble instable.
L’image peut paraître correcte isolément. Mais dès que l’on tente de superposer un modèle 3D, une esquisse, une ZVI, un repère azimutal ou un photomontage, les défauts ressortent.
Un panorama mal contrôlé, c’est parfois comme regarder le paysage à travers une vitre ancienne en verre soufflé : la déformation est discrète, mais elle empêche toute lecture fiable.
Pourquoi la couture automatique ne suffit pas toujours
Les logiciels d’assemblage automatique sont puissants. Les smartphones aussi.
Mais ils cherchent d’abord à produire une image visuellement satisfaisante. Ils ne savent pas toujours arbitrer correctement dans des cas complexes :
- ciel uniforme ;
- grandes distances ;
- faible contraste ;
- végétation répétitive ;
- pales d’éoliennes en mouvement ;
- véhicules, nuages, oiseaux, personnes en mouvement;
- raccords sur des lignes d’horizon ;
- exposition variable entre les vues ;
- manque de points de contrôle fiables.
Le logiciel ne comprend pas l’usage final de l’image. Il optimise une couture. Pas une démonstration technique.
Ce que signifie “avoir la main”
Maîtriser l’assemblage panoramique, ce n’est pas “cliquer plus lentement”.
C’est pouvoir contrôler :
- les points de liaison entre images ;
- les zones à exclure ou masquer ;
- l’horizontalité générale ;
- la stabilité de la ligne d’horizon ;
- la cohérence entre les vues ;
- les erreurs locales ;
- les déformations globales ;
- le rendu final en haute résolution.
Le contrôle manuel n’est pas un luxe. C’est ce qui permet de savoir pourquoi l’image tient debout.
a) Choisir la bonne projection
Comme en cartographie, une image panoramique n’est jamais une représentation neutre de l’espace. Elle résulte d’un choix de projection. Et ce choix conditionne directement la manière dont les lignes, les distances apparentes, les angles et les volumes seront perçus.
Une projection rectilinéaire, par exemple, conserve les lignes de fuite : c’est celle que l’on associe le plus naturellement à une photographie classique ou à une représentation architecturale. Elle est pertinente pour des champs visuels modérés, mais devient rapidement problématique sur des angles très larges, avec des étirements importants en bord d’image.
La projection cylindrique est très utilisée pour les panoramas larges : elle permet de dérouler le paysage horizontalement, tout en conservant une lecture assez stable de l’horizon. Elle est souvent adaptée aux représentations paysagères, notamment lorsque l’on cherche à montrer une emprise large dans le champ visuel.
On peut aussi rencontrer des projections sphériques ou équirectangulaires, utiles pour les panoramas 360° complets et les visites virtuelles, ou des projections plus spécifiques comme la projection stéréographique, la projection de Mercator, ou encore certaines projections de type Panini, parfois intéressantes pour des représentations architecturales ou urbaines lorsqu’il faut préserver une impression de volume sans produire des bords trop déformés.
Le sujet n’est donc pas seulement de savoir assembler les images. Il faut aussi savoir dans quelle géométrie on les projette.
Un mauvais choix de projection peut donner une image spectaculaire, mais difficile à exploiter techniquement. À l’inverse, une projection bien choisie permet de produire une image lisible, cohérente avec son usage, et compatible avec le travail de calage qui suivra.
b) Choisir le bon logiciel
Il existe une quantité d’outils capables de coudre des images entre elles. On peut aller du script maison basé sur OpenCV à des logiciels spécialisés comme PTGui , logiciel commercial historiquement issu de l’écosystème Panorama Tools, ou Hugin, solution libre et open source également basée sur cette chaîne d’outils; en passant par les fonctions Photomerge de Photoshop et Lightroom, Affinity Photo, PanoramaStudio, ou encore Microsoft ICE, qui a longtemps été une solution simple et efficace.
J’aurais également pu citer Autopano Pro / Giga, même si cet outil appartient désormais plutôt à l’histoire des logiciels de panorama puisqu’ acquis puis stoppé par Gopro il y a de cela quelques années ( et si par tout hasard Alexandre Jenny tombait sur cet article, j’aimerais qu’il m’explique … )
Mais la vraie question n’est pas seulement : “quel logiciel assemble le plus vite ou améliore le plus les images ? »
Pour un usage technique, je regarde surtout ce que l’outil permet de contrôler : les points de liaisons, les projections, les masques, l’horizontalité, la gestion des zones mobiles, la résolution de sortie, la stabilité géométrique et la possibilité de reprendre une couture problématique.
Je regarde aussi ce qu’il peut encaisser en volume. Assembler dix images pour une vue d’ensemble n’a rien à voir avec la couture de plusieurs centaines de photographies en très haute résolution. À ce niveau, il faut un logiciel optimisé pour les gros jeux d’images, des fichiers lourds, des calculs longs, et une chaîne de production qui ne s’écroule pas au premier panorama complexe.
Un logiciel qui produit une belle image en un clic peut parfaitement convenir pour de l’illustration. Mais lorsqu’un panorama sert de support à un photomontage ou à une simulation visuelle, un outil trop automatique devient vite une boîte noire.
Il ne suffit pas qu’il assemble. Il faut pouvoir comprendre pourquoi il assemble ainsi, et corriger lorsqu’il se trompe.
Mon conseil ? Si vous avez un budget partez sur PTgui, ça coûte aux environs de 400 euros 1 fois.
Sinon Hugin, plus difficile à aborder mais une fois optimisé, produit les mêmes résultats; par contre sera plus lent sur les gros volumes.
Si toutefois vous souhaitez malgré tout utiliser Hugin je peux vous accompagner.
Oubliez les autres. Vous serez tenus soit par de la licence annuelle, du cloud pour le stockage ou quantité d’autres trucs qui vous rendraient dépendants de leurs systèmes.
Petit tip : quelqu’un vous vend un truc révolutionnaire qui fait tout facilement? Il y a 99% de chances qu’il ait développé grâce à son agent IA préféré un processus de couture automatique à base d’openCV. Rien ne vous empêche du coup de tenter de le faire de votre côté.
c) Un mauvais panorama n’est pas seulement une photo ratée
Beaucoup considèrent l’assemblage comme une étape secondaire : une opération automatisable, presque administrative.
Mais dans une chaîne de production de photomontage ou d’analyse visuelle, un « mauvais panorama » contamine tout le reste.
Mais qu’est-ce qu’un mauvais panorama ?
C’est celui qui trahit son assemblage : ghosting non traité, coupes franches, ruptures d’exposition, horizon flottant, déformations locales, image trop lissée ou trop compressée. Ce ne sont pas seulement des défauts esthétiques. Ce sont des défauts qui décrédibilisent le support dès qu’il doit servir à caler, comparer ou simuler.
Et si l’observateur final s’en rend compte cela amène l’idée de bricolage, de bidouille, d’économie, voire de suffisance.
Le temps passé à contrôler un panorama n’est pas du perfectionnisme, de la « pinaillerie »: c’est du contrôle qualité.
Et dans certains dossiers, c’est précisément ce contrôle qui sépare une image illustrative d’un document exploitable.
Petit aparté : il y a une forme de condescendance assez fréquente envers ces tâches de précision, comme si elles relevaient du détail ou de la maniaquerie. C’est pourtant souvent l’inverse : plus une étape est discrète, plus elle est facile à sous-estimer. Et plus elle est sous-estimée, plus certains se permettent de la juger sans vraiment la comprendre.
Mais, évidemment, tout le monde n’a pas besoin de cette précision.
Oui, oui, oui bien sûr : pour une visite virtuelle, un aperçu commercial, une image de communication ou votre meilleur souvenir de base-jump avec mamie, la production de panoramas automatiques suffit amplement.
Par contre dès qu’il s’agit de produire une vue technique avec une vue lointaine, que ce soit un photomontage éolien, photovoltaïque, une visée FH, l’illustration d’une analyse de visibilité, une image destinée à être observée par un commissaire enquêteur, un inspecteur ICPE ou un contradicteur, l’exigence change.
Le niveau de précision attendu dépend de l’usage. Mais il faut au moins savoir dans quelle catégorie on travaille.
Conclusion : il faut reconsidérer l’importance de la maitrise de la couture panoramique
À l’heure où tout est à l’automatisation, que l’on prête tous les pouvoirs à l’IA, mangée à toutes les sauces matin, midi et soir, il est indéniable qu’il faille laisser la place à l’humain pour contrôler ou corriger les errements de ce nouvel esclave.
Dans mon activité la couture panoramique n’est pas une étape cosmétique, c’est une opération de calage, de contrôle et de responsabilité.
Si l’image sert uniquement à illustrer, l’automatique peut faire illusion mais si elle sert à démontrer, localiser, comparer ou simuler, il faut être en mesure de reprendre la main ; sinon, on ne produit pas un support fiable mais une grande image, parfois belle, mais géométriquement douteuse.
Ceux qui pensent que la couture panoramique est une simple formalité peuvent continuer à produire des images pâteuses, déformées et approximatives. Mais qu’ils ne s’étonnent pas ensuite que le calage d’un projet devienne bancal ou que le résultat soit discutable ( ne serait-ce que de superposer deux images dans 2 projections différentes ).
Par contre si vous souhaitez vous améliorer, mieux maîtriser votre production, être certain que votre processus de prise de vue et assemblage panoramique est viable , vous pouvez me contacter.