Qu’est-ce qu’une image numérique? Fondamentalement, ce n’est qu’une grille de pixels, un assemblage de petits points de couleurs. Comment rendre cette grille si fidèle à la réalité qu’elle puisse leurrer l’œil et le cerveau humains? Notamment, en tentant d’y intégrer la représentation des effets de luminosité qu’on trouve dans le monde réel. C’est le défi que s’est donné le professeur Jean-François Lalonde du Département de génie électrique et de génie informatique.

«Au premier jour, Dieu créa la lumière», cite en riant le professeur Lalonde, pour rappeler plus sérieusement que la lumière est un élément primordial pour juger du réalisme d’une image. «Par exemple, dit-il, si on veut insérer un objet dans une photo, il faut que cet objet soit illuminé selon les mêmes sources lumineuses qui éclairent les autres objets présents dans l’image. Sinon, on n’y croira pas.» Avec son équipe, il cherche donc à mieux comprendre les interactions lumineuses présentes dans une image et à créer des algorithmes pour reproduire ces effets lumineux, qui seront différents selon les sources de lumière, les lieux représentés, les matériaux des objets présents, les angles de la caméra qui a pris les images, le degré de flou créé par la focalisation de la caméra, etc.

«Grosso modo, des sources émettent de la lumière, qui se propage un peu partout, de manière directe ou diffuse. Cette lumière interagit avec l’environnement; elle est absorbée et réfléchie par les surfaces; puis elle est focalisée par une lentille de caméra. La grille de pixels représente le résultat de tous ces éléments. Mon équipe et moi jouons en quelque sorte au détective et essayons de retracer le chemin inverse. Nous partons de la grille de pixels et tentons de dénicher les voies par lesquelles la lumière est passée depuis sa source», vulgarise le chercheur, qui est fasciné par la vision numérique depuis ses études de premier cycle à l’Université Laval.

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