Le bruit numérique dans les photos prises avec des appareils numériques est constitué de pixels aléatoires dispersés sur toute la photo. C’est un effet similaire au « grain » dans la photographie argentique et il dégrade la qualité de la photo.
Le bruit numérique se produit généralement lorsque vous prenez des photos à faible luminosité (comme des photos de nuit ou des scènes intérieures sombres) ou que vous utilisez des vitesses d’obturation très lentes ou des modes de sensibilité très élevés.
Lorsque vous prenez des photos avec un appareil photo numérique, un capteur électronique (également appelé CCD) construit à partir de nombreux pixels minuscules est utilisé pour mesurer la lumière pour chaque pixel. Le résultat est une matrice de pixels qui représente la photo.
Comme tout autre capteur électronique, le CCD n’est pas parfait et comprend du bruit (également appelé bruit blanc pour faire allusion à son attribut aléatoire). Dans la plupart des éclairages, la lumière est nettement plus forte que le bruit. Cependant, dans les scènes extrêmes où la lumière est très faible ou lorsqu’une forte amplification est nécessaire, les niveaux de bruit peuvent devenir significatifs et donner lieu à des pixels sur les photos qui comprennent plus de données de bruit que de données de lumière réelle. Ces pixels apparaissent généralement comme des points ou des taches aléatoires sur la photo (par exemple des points blancs dispersés de manière aléatoire sur la photo).
Comprendre le bruit numérique dans diverses scènes :
La lumière faible (photos de nuit ou scènes sombres) : lorsque la scène est sombre, la quantité de lumière mesurée par chaque pixel du CCD est faible. Lorsque l’intensité lumineuse est très faible, elle peut devenir trop proche du niveau de bruit naturellement présent dans le CCD. Dans ce cas, certains pixels peuvent apparaître comme du bruit car le niveau de bruit mesuré pour eux est significativement proche ou supérieur à l’intensité lumineuse réelle.
Les vitesses d’obturation lentes : lorsque l’obturateur reste ouvert pendant une longue période, davantage de bruit est introduit dans la photo. Une vitesse d’obturation lente se traduit par le fait que le CCD intègre plus de lumière par pixel. L’effet peut être facilement compris comme le CCD « accumulant » la lumière dans chaque pixel et mesurant la lumière totale sur la période de temps de l’obturateur. Cependant, dans le même temps, le CCD « accumule » également du bruit. Pour cette raison, dans les photos à vitesse d’obturation lente, certains pixels apparaîtront comme du bruit car pour ces pixels, la quantité de bruit intégrée est significativement proche ou supérieure à la lumière réelle mesurée.
Modes de haute sensibilité : la haute sensibilité en photographie numérique est mise en œuvre par des mécanismes qui se traduisent par une amplification. Le capteur CCD amplifie les mesures qu’il effectue. Cependant, il n’y a aucun moyen de simplement amplifier la lumière photo réelle qui tombe sur les pixels du CCD au lieu de cela, le bruit et la lumière réelle sont tous deux amplifiés. Le résultat est que le CCD devient sensible non seulement à la lumière mais aussi à son propre bruit. Lorsque l’amplification est trop importante, certains pixels apparaissent comme du bruit.
S’il est impossible d’empêcher complètement le bruit numérique, il existe quelques options qui permettent de le diminuer de manière significative. Lorsque vous prenez des photos dans des scénarios de faible luminosité, comme les photos de nuit, il y a deux paramètres principaux sur lesquels jouer : la sensibilité et la vitesse d’obturation. L’augmentation de la sensibilité crée plus de bruit interne dans le CCD tandis que le ralentissement de l’obturateur permet d’intégrer plus de bruit sur le CCD. La quantité de bruit générée par ces deux paramètres est différente. Il est recommandé de régler votre appareil photo en mode manuel et de jouer avec quelques couples sensibilité/vitesse d’obturation différents pour trouver celui qui génère le moins de bruit.
Certains appareils photo incluent une fonction intégrée appelée » réduction du bruit « . La réduction du bruit est mise en œuvre par un logiciel sophistiqué qui peut identifier les pixels de bruit et les supprimer. Par exemple, le logiciel peut identifier les pixels de bruit en fonction de leur caractère aléatoire et de l’écart d’intensité généralement extrême entre eux et leurs pixels voisins. La suppression du bruit peut être mise en œuvre en interpolant une valeur de pixel de remplacement en fonction de ses pixels voisins.
Si vous ne disposez pas d’une fonction de réduction du bruit intégrée ou si elle ne fonctionne pas correctement, vous pouvez utiliser un logiciel basé sur PC qui supprime le bruit numérique. De nombreux logiciels de traitement de photos incluent une combinaison de suppression automatique et manuelle du bruit numérique. Certains logiciels peuvent également utiliser quelques photos du même objet pour en faire la « moyenne » et ainsi supprimer le bruit (en s’appuyant sur le fait que le bruit numérique est aléatoire et que les pixels de bruit seront différents sur chaque photo prise).
Pour conclure le bruit numérique devrait être compris par tout photographe amateur ou professionnel. Cependant, pour la plupart des photographes, le bruit numérique n’est pas un problème pratique, même dans des scénarios de faible luminosité généralement le bruit numérique est minime et peut être considérablement réduit en activant simplement la fonction de réduction du bruit de votre appareil photo. Pour les photographes professionnels qui prennent des photos dans des conditions plus extrêmes, le bruit numérique peut présenter un réel problème et peut être traité en utilisant une combinaison d’optimisation des paramètres de l’appareil photo et de suppression du bruit avec un logiciel professionnel.
Ziv Haparnas est un vétéran de la technologie et écrit sur des questions pratiques de technologie et de science. Cet article peut être réimprimé et utilisé tant que la boîte de ressources incluant le lien retour est incluse. Vous pouvez trouver plus d’informations sur l’impression d’albums photos et la photographie en général sur http://www.printrates.com – un site dédié à l’impression de photos.
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