Qu'est-ce que la réduction du bruit dans les images numériques?

«Beautygate», le dernier iPhone-porte qui peut rendre les images de personnes semblent trop lisses, est le résultat de deux choses: la nouvelle fonctionnalité Smart HDR et la réduction agressive du bruit. Mais qu'est-ce que la réduction du bruit numérique et pourquoi est-ce si important? Découvrons-le.

Comment fonctionnent les capteurs

Le capteur numérique de votre téléphone ou de votre appareil photo est constitué de millions de petits sites photos. Chaque photosite correspond à un pixel de l'image finale. Lorsque la lumière frappe un photosite, elle crée une charge électrique. Plus la photo frappe de lumière, plus la charge créée est puissante et plus le pixel de l'image finale est lumineux..

En plus de la charge créée par la lumière frappant le capteur, il existe également une petite quantité de courant de fond aléatoire qui crée un bruit numérique. C'est là que commencent les problèmes.

Étant donné que la charge créée sur chaque photosite est linéairement proportionnelle à la quantité de lumière qui l’atteint, le calcul montre que les zones les plus claires de l’image contiennent beaucoup plus de données que les zones d’ombre. Cela signifie que le rapport signal sur bruit est plus faible dans les zones sombres de l'image, raison pour laquelle les zones d'ombre d'une image sont plus exposées au bruit visible..

Un autre facteur est la taille du capteur. Les grands capteurs captent plus de lumière simplement parce qu'ils sont plus gros. En conséquence, ils sont moins sensibles au bruit numérique car le rapport signal sur bruit est plus élevé. Les caméras pour smartphones, car elles possèdent de si petits capteurs, sont particulièrement sujettes au bruit.

Conversion de données en images

Lorsque vous prenez une photo, votre appareil photo convertit les données d'image en fichier JPG, à moins que vous ne preniez le format RAW. Il fait cela avec des opérations mathématiques assez complexes qui finissent par jeter beaucoup de données pour obtenir un fichier utilisable..

La plupart des appareils traitent également un peu l’image obtenue pour la rendre meilleure. Ils font des choses comme augmenter le contraste et la saturation, mais ils utilisent aussi des algorithmes de réduction du bruit. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir une vue côte à côte d'un fichier JPEG et un fichier RAW non traité capturé en même temps avec mon iPhone 7 Plus. Découvrez combien il y a encore du bruit dans l'image RAW.

En général, c'est une bonne chose. Le bruit numérique est moche et les algorithmes de réduction du bruit sont bien compris. ils fonctionnent en faisant la moyenne de petites variations entre les pixels. Vous pouvez voir que, surtout dans les faits saillants, dans les gros plans des images ci-dessus.

Dans la plupart des cas, vos images auront une meilleure apparence après application de la réduction du bruit. C'est une partie importante du post-traitement de toute image numérique. La photo JPEG est indéniablement une meilleure image que la photo brute. Cela ne devient un problème que lorsque les algorithmes sont trop agressifs pour le sujet, comme dans le cas de beautygate. Lorsque cela se produit, les variations naturelles comme les tons chair sont atténuées, ainsi que tout bruit numérique. J'ai pris les choses trop loin dans l'image ci-dessous.

Et puisque les données originales sont jetées, vous ne pouvez plus rien faire après coup..

Prévention de la réduction agressive du bruit sur votre téléphone

Le moyen le plus simple d'empêcher votre téléphone ou votre appareil photo d'appliquer des algorithmes de réduction de bruit trop agressifs consiste à les empêcher d'appliquer une réduction automatique du bruit. Pour ce faire, il vous suffit de tourner en RAW.

Avec les images RAW, toutes les données de l'image (bruit et tout) sont stockées dans le fichier. Il vous laisse plus de marge de manœuvre en matière de post-production et vous permet de contrôler la quantité de réduction de bruit appliquée..

Sur un iPhone, vous devrez utiliser une application de caméra tierce. Je suis un grand fan de Halide. Sur Android, l'application de l'appareil photo sur votre téléphone peut vous permettre de prendre des photos au format RAW. sinon, VSCO est un excellent choix libre. Par défaut, votre appareil photo reflex numérique ou sans miroir doit prendre des images RAW. Si ce n'est pas le réglage par défaut de votre appareil photo, un paramètre du menu vous permettra de modifier le format d'enregistrement des images..

La réduction du bruit n'est pas une mauvaise chose, mais lorsque votre appareil photo ou votre smartphone en applique trop automatiquement, les choses peuvent paraître étranges. La meilleure chose à faire est de tirer RAW et de prendre le contrôle.