Je me posais aujourd’hui cette question.
De quoi s’agit-il ?
Le bruit, ce sont des interférences à la pureté du signal étudié.
En acoustique, le bruit est une sollicitation non souhaitée, extérieure au signal pur que l’on souhaiterai écouter.
En photo, le bruit ce sont des pixels teintés d’une valeur franchement différente à celle du signal initial.
Quel effet sur la photo ?
Le bruit a pour conséquence de rendre une photographie moins bien définie en terme de netteté des formes, ainsi que de luminosité et de couleur.
Elle devient moins bien définie, moins agréable à regarder.
(voir exemple plus bas)
D’où vient le bruit ?
Le bruit est un phénomène naturel mais devient prépondérant en ISO élevés, dans les faibles luminosités. Il correspond au fait que capteur n’ait pas reçu suffisamment de lumière pour bien définir la couleur d’un pixel donné. Cela résulte donc en une luminance ou couleur différente de la valeur initiale.
En pratique
On différencie le bruit de luminance*, du bruit de chrominance.
Le premier résulte en une mauvaise valeur d’exposition d’un pixel (pixel plus clair),
Le deuxième en une mauvaise valeur de couleur du pixel: bleu, rouge, vers, jaune, violet… au lieu de noir par exemple.
* la luminance correspond à la « valeur de la lumière perçue »
Comment éviter le bruit ?
Le bruit dépend de la qualité de transmission du signal visible jusqu’à son enregistrement sur une carte SD. Il est donc tributaire de la qualité de la chaine des composants jouant un rôle dans la transmission du signal.
- ISO Faible (Régler la sensibilité)
Favoriser une prise de photo à sensibilité ISO faible (100 = faible, 3200 = élevé) - Dimension des pixels (Dimension du capteur)
la réception d’une quantité suffisante de lumière (photons) par le photosite (portions du capteur numérique définissant la valeur de couleur et de lumière du pixel. Il y a 4 photosites dans un pixel) pour bien définir la couleur initiale.
Au plus le photosite sera grand, au plus facilement il emmagasinera de lumière. On aura dons une meilleur qualité de signal perçu avec des pixels plus grands, et donc un capteur numérique de grande taille (à nombre de pixels égal).
Favoriser alors un capteur numérique plein format (24x36mm) à un capteur APS-C d’appareil photo compact. - Qualité des composants (Gamme de l’appareil)
La valeur de clarté et de couleur codée pour un pixel sera d’autant plus fidèle que le capteur numérique saura interpréter les valeurs transmises par les photosites. Il s’agira ensuite que cette valeur soit fidèlement transmises jusqu’à la carte mémoire. La qualité des composants dépendra de la gamme de l’appareil photo notamment. - Réduire le bruit en post-traitement (RAW + logiciel)
La plupart des appareils photos numériques (apn) réflex permettent une prise de vue au format RAW. Ce format, au contraire du format JPG, n’est pas compressé. Il contient de ce fait des informations plus fidèles sur la prise de vue initiale enregistrée par le capteur.
Un logiciel de traitement d’image RAW (DxO, LightRoom,…) permettra de corriger le bruit par des savant algorithmes.
Sachez cependant que les appareils photos récents corrigent de mieux en mieux le bruit, en traitant l’information directement avec un algorithme constructeur avant de l’enregistrer en JPG.
Dans quel cas accepter le bruit ?
Le bruit peut être acceptable s’il est important de réaliser la photographie, au détriment de sa qualité. Pour montrer un fait ou contenir un souvenir.
Le bruit crée aussi un grain, qui peut avoir une qualité picturale en noir et blanc (le grain de noir et blanc a une connotation artistique en argentique (appareil photo à pellicules)). Cependant, alors qu’en argentique les grains étaient disposés de manière aléatoire du fait de molécules d’ion argenture, le grain de l’ISO numérique est plus conforme et organisé…
(voir dernière photographie en bas d’article)
Application
J’ai pris 2 photographies d’un ourson en peluche.
- La Photographie notée 1 est en ISO bas =100 ISO / 1sec , au format JPG en sortie d’appareil photo
Elle fait référence. - La Photographie notée 2 est en ISO élevé = 12800 ISO / 1/128ème de sec, au format JPG en sortie d’appareil photo
On note une moins bonne définition des contours et des couleurs, du fait des « grains » du bruit de l’ISO. - La portion notée 3, correspond à le Photographie 2 mais au format RAW non traité.
Elle montre encore plus de points de couleurs différentes. On note donc sa différence à la photographie 2 puisque la photographie 2 a été traitée au format jpg par l’appareil photo (donc modifiée et améliorée par un algorithme du fabricant), tandis que la photo 3 reste à traiter avec un logociel. - La portion notée 4, correspond à la portion 3 après traitement du bruit (en chrominance et luminance).
Cela a pour effet de réduire l’aspect « granuleux » de la photo 3. L’image est également plus agréable à l’oeil que la photographie 2, traitée par l’algorithme du fabricant présente dans l’appareil photo. La photographie 4 semble même avoir une définition avoisinant celle de la photographie 1. Cependant la retouche de l’ISO a tendance à adoucir les lignes franches et donc à perdre de la netteté. On obtient une définition plus douce.
Et pourquoi pas ?!?
Enfin, voici ce que peut donner une photographie en ISO élevé en conservant le RAW brut sans en corriger le bruit, mais en passant à un niveau de saturation nul (= niveaux de gris).
Ca donne un style à ce petit ourson ;)
Ce stratagème est souvent utilisé par les photographes d’événements (mariage, concert,…) pour « rattraper » une photographie aux mauvaises couleurs ou bruité par l’utilisation d’ISO élevés.
A propos de montée en ISO
L’ISO représente la sensibilité du capteur à la lumière. Un ISO élevé correspond à une sensibilité élevée, donc une capacité de récupérer de la lumière plus facilement qu’en ISO plus faible.
A chaque fois que l’on double la valeur ISO, on double la quantité de lumière perçue. De 100 à 200, de 200 à 400, 400 à 800, 800 à 1600, 3200, 6400, 12800.
A 12800 ISO j’ai donc 128 fois plus de lumière (= 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 27 =128 ) qu’à 100 ISO et donc nécessite un temps d’obturation 7 fois inférieur pour une même exposition.
Je dois donc diviser 7 fois mon temps d’obturation par 2. Je descends de 1 sec à 0,5sec pour diviser par 2 la lumière, de 0,5=1/2 à 0,25 = 1/4 pour diviser par 4, 1/8 par 8, 1/16 par 16… 1/128 par 128 !
La deuxième photographie a donc été prise à 1/128ème de seconde et 12800 ISO.
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Liens
Apprenez en plus en suivant ces liens:
- Le bruit en photo numérique [la-photo-en-faits.com]
Super article et site très intéressant - Bruit numérique : définition, comment l’éviter ou le corriger [linternaute.com]
Article bateau assez succinct - Le piège du bruit en photographie [mag-lsp.location-studio-photo.fr]
