Photogrammétrie sous-marine : cartographier un récif

Le 3 juin, une nouvelle a circulé dans tout le petit monde de la plongée. Sur la Grande Barrière, une mère et sa fille, deux scientifiques citoyennes, venaient d'identifier et de cartographier la plus grande colonie de corail jamais documentée. Cent onze mètres. Pas un laboratoire avec un sous-marin et un budget de campagne océanographique. Deux personnes, de l'eau, des photos, et une méthode.

C'est cette dernière partie qui m'a fait sourire. Parce que la méthode, justement, c'est ce que j'essaie de transmettre depuis le premier jour.

Jan Pope et sa fille Sophie Kalkowski-Pope n'ont pas eu de chance de débutant. La colonie a été confirmée par des mesures faites dans l'eau, par de la photogrammétrie de surface, puis par une modélisation 3D réalisée avec un centre de robotique universitaire. L'expédition réunissait des scientifiques, des plongeurs, et le propriétaire traditionnel Gunggandji Frederick Lefoe. Science occidentale et science culturelle dans la même eau.

Ce corail abrite tout un écosystème : crinoïdes, crabes, crevettes, poissons-clowns. Il se trouve dans une zone parmi les moins exposées aux cyclones, ce qui explique sans doute pourquoi il a tenu si longtemps.

Mais retenez surtout ceci : le point de départ, c'est une série de photos. Pas un instrument exotique. Des photos prises avec rigueur.

!Vue large d'une grande colonie de corail sur un récif tropical en lumière naturelle

Directive visuelle : plan large d'un massif corallien, lumière du matin légèrement latérale, eau claire, plongeur en arrière-plan pour donner l'échelle. Pas de flash frontal.

La photogrammétrie, c'est reconstruire un objet ou une scène en trois dimensions à partir de nombreuses photos prises sous des angles différents. Le logiciel repère les points communs entre les images qui se chevauchent, calcule la position de la caméra à chaque prise, et reconstruit le volume.

Vous faites déjà la moitié du travail sans le savoir quand vous photographiez un même sujet sous plusieurs angles. La différence, c'est la couverture et la régularité. Là où le photographe cherche la seule belle image, le photogrammètre cherche toutes les images, méthodiquement, pour ne laisser aucun trou.

Et c'est exactement là que la frontière entre les deux mondes devient floue. Un plongeur qui sait tenir une trajectoire propre, garder une distance stable et exposer correctement a déjà les gestes de base. Le reste est une affaire de discipline.

Pendant longtemps, on a présenté la modélisation 3D sous-marine comme une affaire de chercheurs. Du matériel hors de prix, des compétences pointues, des moyens lourds. Cette image est devenue fausse.

Aujourd'hui, une caméra qui produit des images nettes et régulières, un peu de méthode et un logiciel accessible suffisent pour reconstruire un patch de corail, une épave, une statue immergée. La découverte du 3 juin en est la preuve éclatante : ce sont des citoyennes qui ont fait le travail de terrain.

Je le dis souvent à mes plongeurs : la technologie a cessé d'être le frein. Le vrai frein, c'est la rigueur de prise de vue. Une série bâclée donne un modèle troué, peu importe le prix de la caméra. Une série propre, prise avec une caméra modeste, donne un modèle utilisable.

Voici le coeur du sujet, et c'est la partie que personne ne peut deviner sans avoir mis la tête sous l'eau.

Le recouvrement avant tout

La règle numéro un : chaque photo doit recouvrir largement la précédente. On vise 60 à 80 pour cent de chevauchement. Le logiciel a besoin de retrouver les mêmes points d'une image à l'autre pour calculer le volume. Trop peu de recouvrement, et le modèle se déchire.

Concrètement, vous avancez lentement, vous déclenchez souvent, vous résistez à l'envie d'aller vite. La précipitation est l'ennemie de la photogrammétrie autant qu'elle l'est de la macro, comme je l'explique dans mon retour sur la macro photographie de nudibranches.

Les bandes parallèles

On ne photographie pas un récif au hasard. On le couvre en bandes parallèles, comme on tondrait une pelouse. Une bande, demi-tour, la bande suivante qui recouvre la précédente sur le côté. Puis, si le sujet le mérite, une seconde passe en diagonale ou à une autre hauteur pour capturer les volumes.

Cette trajectoire propre, c'est une compétence de plongeur avant d'être une compétence de photographe. Une bonne flottabilité et un palmage maîtrisé valent ici plus que n'importe quel boîtier.

La distance constante

Gardez une distance stable par rapport au fond. Si vous montez et descendez sans cesse, l'échelle change à chaque image et le calcul se complique. Une hauteur régulière donne une couverture homogène et un modèle propre.

!Plongeur progressant à hauteur constante au-dessus d'un récif pour une couverture photo méthodique

Directive visuelle : plongeur vu de côté, horizontal, à distance régulière du récif, trajectoire visible. Montrer la régularité du geste.

Vous me connaissez sur ce point. Chez AquaExposure, on travaille la lumière naturelle, et la photogrammétrie ne fait pas exception, au contraire.

Pour reconstruire une scène, le logiciel a besoin d'une lumière la plus homogène possible. Un flash frontal crée un point chaud au centre et des bords sombres, différents à chaque image. Ces variations brutales perturbent la reconstruction. Une lumière naturelle bien lue, à une profondeur où le soleil pénètre encore, donne une couverture régulière et des couleurs cohérentes d'une photo à l'autre.

C'est la même logique que celle que je détaille dans mon article sur la perte des couleurs avec la profondeur et la correction en post-production : comprendre comment l'eau mange la lumière vous rend meilleur, en photo classique comme en 3D. Et puisque la cohérence prime, on évite les artifices qui modifient le rendu de façon inégale d'une prise à l'autre.

Une fois votre série rapatriée, le logiciel de photogrammétrie aligne les images, construit un nuage de points, puis une surface texturée. Plusieurs solutions existent, des plus accessibles aux plus avancées. Le principe ne change pas : la qualité du modèle dépend d'abord de la qualité de votre série.

L'IA s'invite aussi dans cette chaîne, pour nettoyer le bruit ou améliorer les textures. C'est un sujet à part entière que j'ai commencé à traiter dans mon tour d'horizon des outils d'IA pour la photo sous-marine en 2026. La règle reste la même que pour toute la maison : un outil révèle ce que vous avez su capter, il ne sauve pas une série bâclée.

La photogrammétrie n'est pas un gadget de chercheur. C'est un prolongement naturel de la photo sous-marine, et c'est une formidable porte d'entrée vers la science participative. Documenter l'état d'un récif d'une année sur l'autre, suivre une épave, contribuer à un projet de cartographie : tout cela est désormais à portée d'un plongeur sérieux.

Et il y a un bénéfice caché. S'entraîner à la photogrammétrie vous force à devenir un meilleur plongeur. Trajectoire propre, distance constante, déclenchement régulier, lecture de la lumière. Ce sont exactement les fondamentaux que je travaille avec mes élèves, parce qu'ils servent partout, du portrait de nudibranche au plan large d'épave, comme dans mon guide pour débuter la vidéo sous-marine.

La découverte du 3 juin nous rappelle une chose simple : ce ne sont pas les moyens qui manquent, c'est la méthode qui fait la différence. Et la méthode, ça s'apprend.

Si vous voulez construire des bases de prise de vue solides, celles qui servent aussi bien à la belle image qu'à la documentation 3D, c'est tout l'objet des modules techniques de la formation AquaExposure.