Pour prendre des photos de la meilleure qualité possible, il est important de savoir ce qu’est le bruit en photographie. Dans cet article, nous allons voir quels sont les types de bruit qui affectent vos images, le bruit de photon et le bruit numérique, et ce que vous pouvez faire pour les atténuer. Nous vous expliquerons également ce qui peut influencer sur la quantité de bruit dans vos photos. Alors, qu’est-ce que le bruit en photographie, et que pouvez-vous faire pour le réduire ?
Qu’est-ce que le bruit ?
Le bruit est un voile granuleux dans une photographie, qui recouvre les détails et rend l’image nettement moins bonne. Dans de nombreux cas, les images peuvent contenir tellement de bruit qu’elles sont presque inutilisables.
Vous avez certainement observé que, même dans un espace calme, il y a un « sifflement » de fond dans les vidéos ou les sons que vous enregistrez. Ce sifflement n’est pas quelque chose que nous entendons, mais il ressort dans les enregistrements audio (surtout avec un microphone de qualité inférieure). Quelque part dans le processus, des imperfections se sont glissées dans le son.
Il en va de même pour la photographie. En fait, même si vous prenez une photo avec votre capuchon d’objectif, l’image obtenue ne sera pas entièrement noire. Elle s’en rapproche, mais il y aura toujours de petites imperfections : des pixels aléatoires, brillants, et aussi décolorés.
Dans ce cas, vous pouvez voir des pixels aléatoires extrêmement rapidement en éclaircissant simplement l’image dans un logiciel de retouche. En faisant cela, on pourrait penser que l’on peut passer d’une image noire à une image grise, puis blanche sans problème – mais ce n’est pas le cas. Au contraire, dans la pratique, l’image finira par être de plus en plus moche, avec des zones importantes de taches ainsi que des pixels à l’aspect étrange. C’est ce qu’on appelle le bruit.
Quelles sont les causes du bruit en photographie ?
Techniquement, une certaine quantité de bruit subsiste en permanence dans chaque image. Il n’y a absolument rien que vous puissiez faire pour éviter cela ; c’est une propriété physique de la lumière et de la photographie.
Il existe deux grands types de bruit dans vos photos : le bruit de photon et le bruit numérique. Bien qu’ils proviennent de sources différentes, ces deux types de bruit sont généralement difficiles à distinguer l’un de l’autre lorsque vous regardez la photo finale, étant donné qu’ils provoquent généralement le même résultat : des pixels qui sont aléatoirement trop clairs, trop sombres ou tachés.
Le bruit de photon
Le bruit de photon, ou bruit de fond, est un phénomène aléatoire dû aux photons de la scène que vous photographiez, qui sont discrets et aléatoires.
La lumière émet et réfléchit tout ce que l’on peut voir, mais cela ne se fait pas selon un schéma fixe, et il en résulte du grain. Par exemple, une ampoule très faible peut émettre environ 1000 photons par seconde, mais la quantité variera légèrement à chaque seconde : 986 photons, 1028 photons, 966 photons, 981 photons, 1039 photons, etc. Si vous prenez une photo d’une seconde de cette ampoule, vous n’obtiendrez pas exactement le même résultat à chaque fois. C’est ce que les photographes professionnels appellent le « bruit de fond » d’une photo.
Le bruit numérique
Le bruit numérique, ou bruit électronique, est un phénomène aléatoire causé par le capteur de votre appareil photo et l’électronique interne, qui introduit des défauts dans une photo.
De temps en temps, le bruit numérique aura un motif clairement visible, bien que cela dépende de l’appareil photo. Le bruit de fond et le bruit numérique sont tous deux essentiels en photographie. Le bruit de fond a normalement un impact plus important sur vos photos, mais le bruit électronique est la raison pour laquelle une photo avec le bouchon d’objectif n’est pas entièrement noire. Chacun est différent.
Comment minimiser le bruit en photographie
Le bruit est toujours présent en arrière-fond des photos que l’on prend. Il existera toujours, indépendamment de ce que vous photographiez. Votre objectif est donc de faire en sorte que l’information réelle (c’est-à-dire la véritable scène que vous tentez de photographier) domine cet arrière-fond. Le meilleur moyen d’y parvenir est de capter davantage de lumière.
Imaginez un scénario dans lequel vous ne captez pas suffisamment de lumière sur le terrain et où le bruit de la photo atténue le signal – les véritables détails. Tout d’abord, votre photo sera incroyablement sombre. Vous n’avez pas capté beaucoup de lumière de la scène. En outre, si vous essayez d’éclaircir l’image sur votre ordinateur, vous rendrez le signal et l’énorme proportion de bruit très visibles, ce qui donnera une image extrêmement granuleuse et décolorée !
Si vous avez déjà entendu le terme de proportion signal/bruit, c’est à cela qu’il fait référence. Une photo avec « plus de bruit » n’est pas toujours négatif pour la qualité de l’image – car le signal peut avoir augmenté aussi, peut-être d’une quantité proportionnellement plus élevée, rendant le bruit beaucoup moins perceptible en général. Ce qui compte ici, c’est tout simplement le rapport entre les deux.
Alors, comment obtenir la meilleure qualité d’image possible dans vos photos ? Il s’agit de capter un signal au plus proche du réel, afin d’atténuer le bruit d’arrière-plan qui existera toujours. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une vitesse d’obturation beaucoup plus longue, définir une ouverture plus grande ou photographier une scène plus lumineuse. En d’autres termes, en capturant une plus grande exposition lumineuse.
C’est ainsi que vous diminuez l’apparence du bruit dans une image. Toute personne qui vous dit d’utiliser un ISO plus faible pour minimiser le bruit simplifie les choses à l’extrême. Si vous vous contentez de réduire votre ISO sans modifier les autres réglages pour capter plus de lumière, vous obtiendrez simplement une image plus sombre – une image que vous devrez éclaircir en post-traitement, révélant tout le bruit que vous avez tenté de cacher (et en quantité plus importante que si vous aviez utilisé un ISO plus élevé).
Ci-dessous, j’ai pu capturer beaucoup de lumière avec mon ouverture et mon taux d’obturation, garantissant une haute qualité d’image maximale.
Comment l’ISO influence le bruit numérique
Votre ISO est le seul réglage de l’appareil, en dehors de l’ouverture et de la vitesse d’obturation, qui va augmenter la luminosité d’une photo. Mais on dit souvent qu’en augmentant votre ISO (pour obtenir une image plus lumineuse), vous augmentez le bruit. Est-ce vrai ?
Commençons par l’essentiel. L’ISO n’a aucun impact sur le bruit de photon. C’est physiquement impossible. Comme nous l’avons vu un peu plus tôt, le bruit de photon est entièrement lié au caractère aléatoire de la lumière émise et réfléchie par la scène elle-même – quelque chose qui ne peut pas potentiellement dépendre des réglages de votre appareil photo.
Ainsi, l’ISO n’affecte que le bruit numérique. Pour les appareils photo courants, à des réglages normaux, augmenter votre ISO réduira la quantité de bruit numérique. C’est exactement le contraire de ce que l’on pense généralement.
Rappelez-vous ceci : Ce qui compte pour la qualité de l’image n’est pas la quantité réelle de bruit. C’est le ratio signal/bruit.
L’utilisation d’un ISO plus élevé réduira la « quantité » de bruit. Cependant, si vous utilisez un ISO élevé, c’est parce que vous n’aviez pas le choix et que vous ne pouviez pas éclaircir la photo d’une autre manière, c’est-à-dire en captant encore plus de lumière réelle. Cela implique que votre ratio signal/bruit ne sera pas très bon. En d’autres termes, vous n’avez vraiment pas capturé suffisamment de données pour surpasser le rideau de bruit, même si ce rideau est légèrement moins solide.
Je souligne ici qu’il est avantageux pour votre appareil photo de minimiser le bruit numérique à des ISO plus élevés. C’est pourquoi nous augmentons l’ISO dans l’appareil photo au lieu de shooter à l’ISO de base et d’éclaircir la scène en post-traitement – vous obtenez ainsi une amélioration de la qualité de l’image, car le bruit numérique est réduit. Pourtant, le rapport signal/bruit est ce qui compte vraiment pour la qualité de l’image, et c’est pourquoi les photographes ne se promènent pas constamment en photographiant tout à 12800 ISO. La meilleure façon de diminuer l’apparence du bruit dans une image est sans aucun doute de le noyer dans la lumière.
(En effet prendre des photos d’une scène très lumineuse augmentera la « quantité » de bruit de photon. Mais cela augmente encore plus le signal, ce qui améliore le ratio signal/bruit, et donc la qualité de l’image).
Il y a une raison pour laquelle j’ai utilisé l’ISO 3200 ci-dessous plutôt que d’éclaircir une photo à faible ISO dans Lightroom ou Photoshop : La qualité de la photo est bien meilleure, grâce au niveau plus faible du bruit numérique.
Réduire le bruit en post-traitement
On le sait, la plupart des logiciels d’édition photo permettent de réduire la quantité de bruit en post-traitement. Mais cela est-il vraiment efficace ?
En pratique, il y a un piège. L’utilisation de formules de réduction du bruit réduira le bruit perceptible dans votre image, mais elle endommage également les informations importantes et les rend moins nettes. Si vous allez trop loin dans la réduction du bruit, vous obtiendrez des photos qui ressemblent à du plastique. C’est bien pire qu’un simple grain.
La réduction du bruit reste un outil utile. Si le bruit dans une photo est flagrant, vous pourrez utiliser un logiciel pour en réduire une partie. Une méthode intéressante consiste à utiliser la réduction sélective du bruit pour les endroits très peu détaillés, comme les arrière-plans flous, tout en réduisant le bruit à un degré moindre sur l’ensemble de la photo.
En résumé : Vous pouvez utiliser la réduction du bruit de votre logiciel, mais soyez prudent lorsque vous l’utilisez.
J’ai utilisé la diminution du bruit ici, en appliquant des ajustements localisés pour augmenter la qualité de l’arrière-plan. Le résultat s’en trouve amélioré pour des impressions de grandes tailles.
Conclusion
Les photographies présentant des quantités élevées de bruit, de photon ou numérique, sont celles où les défauts aléatoires sont trop visibles. Votre appareil photo n’est pas vraiment plus bruyant, mais il se peut que les informations réelles de votre photo ne soient pas assez présentes pour étouffer le bruit de fond.
Il n’est pas difficile d’utiliser ces connaissances pour prendre de meilleures photos. Il suffit d’augmenter l’information réelle que vous captez chaque fois que c’est possible (avec une vitesse d’obturation plus longue, une ouverture plus grande ou une scène plus lumineuse). Si vous avez atteint la limite pratique pour ces 3 variables, vos options deviendront alors limitées. Augmentez votre ISO pour réduire le bruit numérique (plus efficace), ou éclaircissez l’image grâce à un logiciel de post-traitement. Dans tous les cas, il est toujours préférable de capturer plus de lumière dès le départ.
Le bruit numérique et le bruit de photon sont tous deux aléatoires, et le moyen de surmonter l’aléatoire est l’information réelle. Si vous gardez cela à l’esprit, vous serez en mesure de réduire le bruit dans vos photographies et de prendre des images de la meilleure qualité possible.