La photo numérique : du capteur à l'image - 04/02/2008

Il est parfois nécessaire de pouvoir utiliser une sensibilité élevée : c'est le cas en sport où l'on doit saisir au vol des actions très rapides, ce qui nécessite des temps de pose très courts (les reflex numériques descendent jusqu'au 1/4000^ème de seconde, voire au 1/8000^ème). Cela permet aussi de se dispenser dans beaucoup de cas du recours au flash qui donne un éclairage très dur et dont l'usage manque de discrétion. Mais on sait que dans ce cas l'ennemi est le bruit. Tous les appareils ne se valent pas de ce point de vue, mais le bruit est inévitable aux fortes sensibilité. Heureusement il existe des programmes qui permettent de réduire très fortement ce défaut. On peut améliorer ainsi des images JPEG, mais on a tout intérêt à appliquer ce traitement avant tout autre chose, et pour les possesseurs de reflex qui ne seraient pas rebutés par le format RAW, avant la transformation en JPEG.

Dans le cas le plus simple le programme applique un algorithme standard à l'image, l'utilisateur étant simplement maître de l'intensité de la correction.

Dans d'autres programmes l'utilisateur choisit une zone bien uniforme sur laquelle le programme va analyser les caractéristiques du bruit de l'image. Il applique ensuite une correction avec un algorithme complexe qui va éliminer l'essentiel de la granulation.

Des programmes plus sophistiqués sont capables de choisir eux-mêmes les zones qu'ils vont tester et, à partir de ces mesure, d'appliquer une correction différente pour les zones claires, sombres ou de différentes couleurs. Ils peuvent même posséder les données caractérisant le bruit d'un appareil photographique d'un modèle précis en fonction de ses différentes sensibilités et les appliquer automatiquement sans passer par la phase de mesure préliminaire.

Il existe un plugin nommé GREYCstoration pour Gimp (donc gratuit) qui permet de faire presque aussi bien, mais au prix de tâtonnements parmi plusieurs réglages numériques plutôt rebutants car il ne permet pas de sélectionner des zones servant à étalonner la correction. Par chance il existe aussi d'autres plugins ou scripts moins sophistiqués mais d'utilisation plus simple.

Bien évidemment ce traitement introduit une certaine perte d'information dans l'image et un léger flou qu'il faudra corriger ensuite par un filtre d'amélioration de la netteté. Un autre inconvénient est que les images pourront apparaître trop douces ou que certaines surfaces sembleront trop lisses. En fait tout dépend de la méthode utilisée par le programme (ou le plugin) de débruitage. Tout le problème est de faire un compromis acceptable qui pourra varier selon le sujet photographié et selon la force de filtrage qu'on accepte d'appliquer. En effet il n'est pas possible de supprimer la totalité du bruit ; il suffit simplement de le ramener à un niveau acceptable sans donner à l'image un caractère artificiel.

Il existe deux type de bruits dans une image. Le plus désagréable est généralement de bruit chromatique qui se traduit par un aspect grumeleux de couleur variable. Le bruit de luminance est constitué de grains mieux dessinés d'un gris plus ou moins foncé. C'est la correction de ce dernier type de bruit qui fait perdre des détails dans l'image. Un bon programme de débruitage permet de séparer l'intensité de la correction pour les deux types de bruits. Dans divers cas le correction du bruit chromatique sera suffisante pour améliorer l'image sans perdre son « piqué », pour reprendre un terme classique en photographie, le bruit de luminance étant généralement mieux accepté par l'oeil (en réalité par le cerveau).

Détail d'une image au format 1/1 (1 pixel d'écran = 1 pixel de la photo).
À ISO 400 (photo prise avec un compact) le bruit est bien visible.
Clé de voute, palais des papes (Avignon)

Après débruitage le bruit chromatique a disparu.
Il reste un peu de bruit de luminance, moins gênant.