Noise Reduction/fr
Les effets de cet outil ne sont visibles qu'à une échelle d'aperçu de 1:1 ou supérieure. Utiliser une fenêtre de détail (cliquer sur l'icône 
sous le panneau d'aperçu principal) pour visionner une partie de l'image, ou bien zoomer l'aperçu principal à 100% (aussi appelé 1:1) 
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Introduction
La photographie est basée sur l'enregistrement de la lumière qui frappe un récepteur pendant une exposition. Le récepteur est typiquement un film ou un capteur numérique. Le signal lumineux "enregistré" par le récepteur n'est pas une représentation idéale du signal qui vient frapper ce récepteur, cette différence constitue le bruit. Les photos sur film ou numériques sont de la même façon sensibles au bruit (appelé "grain" sur le film), cependant il existe différentes sortes de bruit provenant des différentes sources spécifiques à chaque type de récepteur.
Dans le but de traiter efficacement l'atténuation du bruit il est nécessaire de comprendre les différentes sortes de bruit qui existent et d'où elles proviennent. Le sujet du bruit est bien expliqué dans ce papier écrit par l'un des développeurs de RawTherapee et professeur de physique à l'Institut Fermi, Emil J. Martinec :
Noise, Dynamic Range and Bit Depth in Digital SLRs
La lumière est constituée de paquets d'énergie appelés photons. Un capteur photographique est comprend des millions d'éléments sensibles à la lumière appelés photosites. Chaque photosite est capable d'enregistrer un signal d'une certaine quantité de photons, pas assez, et le photosite ne va rien enregistrer, de trop, et le photosite va saturer dans le blanc (complètement surexposé). Pensez à un seau qui collecte de l'eau, bien qu'il y ait de l'humidité dans l'air, s'il ne pleut pas, le seau reste vide, mais s'il pleut de trop, le seau va déborder. Notez que le concept de "pixel" n'existe pas encore à ce niveau, l'information en provenance de plusieurs photosites est plus tard combinée en un pixel pendant le processus appelé dématriçage. Notez aussi que certaines sources écrivent à tort "pixel" pour désigner les "photosites"
La sensibilité physique du capteur est constante, cependant le photographe peut amplifier le signal reçu en agissant sur un paramètre que vous connaissez sous le nom d'ISO (voir l'article Sensibilité ISO dans Wikipedia). Puisque le signal enregistré par le capteur n'est pas parfait, augmenter les ISO n'amplifie pas seulement le signal désiré, mais aussi le bruit. Les capteurs sont susceptibles de générer du bruit à tout niveau ISO, cependant, plus le niveau ISO est élevé et plus le bruit est apparent.
Il existe différents outils pour traiter les différents types de bruit :
- l'outil Réduction du bruit est le plus efficace pour traiter le bruit de grenaille (bruit Gaussien et de Poisson) et le grain du film, ainsi que certains bruits de lecture.
- Le bruit de lecture et le bruit thermique sont le mieux gérés par l'outil Trame Noire.
- Le bruit poivre et sel (pixels soudainement blancs ou noirs) est le mieux géré avec Filtrer les pixels chauds/morts et par Réduction du bruit d'impulsion
- Bruit en motifs (périodique, anisotropique) est le mieux géré avec Filtre de bruit de ligne
Indépendamment de la source, le bruit se manifeste par des taches de couleurs différentes, "bruit de chrominance", ou de luminosités différentes, "bruit de luminance".
- Le bruit de chrominance est spécifique aux images numériques, il est généralement inesthétique et constitue toujours quelque chose que vous souhaiterez enlever.
- Le bruit de luminance, d'un autre côté, ressemble au grain du film et peut être apprécié, il n'est donc pas rare de désirer retirer le bruit de chrominance mais de conserver le bruit de luminance.
- Observation du bruit
Une photo de test bruitée prise à 6400 ISO.
le dématriçage AMaZE apporte des petits motifs en forme de labyrinthe.
le dématriçage LMMSE évite les petits motifs en forme de labyrinthe tout en préservant le détail.
Le bruit de chrominance ressemble à cela. Le détail de luminance est masqué pour faire mieux ressortir le bruit de chrominance. Notez les tâches de couleur dans le mur qui devrait être uni.
Activer la réduction du bruit de chrominance élimine les tâches colorées.
Le bruit de luminance ressemble à cela. Le bruit de chrominance est masqué pour faire mieux ressortir le bruit de luminance.
A la fois le bruit de chrominance et le bruit de luminance sont retirés.
De minuscules artefacts de la taille d'un pixel sont laissés par la réduction du bruit.
Ces artefacts peuvent être retirés en utilisant le filtre médian.
Tout le monde n'attend pas la même chose d'une bonne réduction de bruit. Certains préfèrent un résultat très propre et doux, alors que d'autres préfèrent qu'il reste du grain pour donner à la photo une qualité ressemblant au film. Le puissant outil Réduction du bruit de RawTherapee pourvoit à tous vos besoins, il vous permet d'éliminer le bruit tout en préservant les détails. Il utilise les ondelettes, une transformée de Fourier, ainsi que des filtres médians, pour exercer sa magie. Il vous revient de les peaufiner comme bon vous semble, et d'apprendre comment le faire efficacement, bonne lecture !
Usage
Ce chapitre détaille l'ordre des opérations pour retirer le bruit.
- Commencez par vous assurer que vous employez l'algorithme de dématriçage optimal. AMaZE est recommandé pour l'utilisation générale de RawTherapee, cependant, en cas d'images très bruitées, aux ISO élevés, il et recommandé d'utiliser les méthodes de dématriçage LMMSE ou IGV. AMaZE peut apporter des petits artefacts en forme de labyrinthe qui apparaissent dans les images très bruitées alors que LMMSE et IGV sont conçus pour empêcher que cela arrive
- Vérifier dans les outils de netteté que vous n'êtes pas en train de les appliquer sur de fins détails, car votre photo bruitée n'a pas de fins détails ! Si vous utilisez Contraste par niveaux de détail or Ondelettes, assurez vous que les un ou deux premiers curseurs de contraste par niveaux de détail sont à 0 pour éviter que ces outils n'amplifient le bruit
- Zoomer la photo à 100 % ou plus et trouver une région qui possède à la fois des parties nettes dans le plan de mise au point et à la fois de larges parties unies hors plan de mise au point, de telle façon à obtenir une bonne vision générale des effets de l'outil
- Activer Filtrer les pixels chauds/morts si vous remarquez un bruit poivre et sel (pixels noirs et/ou blancs).
- Activer l'outil de réduction du bruit. Le bruit de chrominance est automatiquement retiré et se passe habituellement de tout réglage fin. A ce moment, le bruit restant ressemble au grain d'un film. Si vous désirez le garder, alors vous avez terminé, sinon continuez la lecture.
- Pour retirer le bruit de luminance, mettre le curseur "Niveaux de détail de luminance" à 0 et augmenter le curseur "Luminance" jusqu'à ce que le bruit soit évaporé.
- Accroitre le curseur "Niveaux de détail de luminance" jusqu'à retrouver un niveau satisfaisant de détail.
- Vous pouvez remarquer quelques petits artefacts résiduels après le processus de réduction du bruit. Les enlever avec l'outil Filtre Médian
- Bien qu'il ne soit généralement pas conseillé de combiner la netteté avec la réduction du bruit, RawTherapee 5.5 présente un réglage de "seuil de contraste" dans l'outil Netteté, grâce auquel vous pouvez agir sur la netteté des détails tout en préservant la douceur des zones plates et uniformes.
- Réduction du bruit étape par étape
L'image bruitée.
Changement de la méthode de dématriçage pour LMMSE qui élimine les petits artefacts en forme de labyrinthe et rend le bruit poivre et sel plus clair.
Activer Filtrer les pixels chauds/morts élimine le bruit poivre et sel.
Activer la réduction de bruit chromatique automatique procure une plaisante image grainée.
Le bruit de luminance est écarté en douceur avec le curseur Luminance.
Restauration des détails avec le curseur "niveau de détails de Luminance".
Le filtre médian est utilisé pour éliminer les artefacts résiduels.
La netteté est restaurée grâce à un masque flou avec un seuil de contraste pour éviter de rendre trop nettes des zones qui doivent rester douces.
Interface
Généralités
Examen rapproché de grandes zones fortement saturées avec de fins détails, telles que le motif d'une chemise colorée ou une pétale de fleur, basculement entre les espaces colorimétriques RVB et L*a*b*.
Les images suivantes montrent les effets des différents types de réduction de bruit, exagérés pour plus de clarté. Alors que l'image source ne contient pas de "bruit" à très basse fréquence, elle a été choisie car elle expose très bien les effets (et les effets collatéraux) que l'on souhaite présenter.
- Comparaison des méthodes de réduction du bruit
L'image bruitée. "Niveau de détails de Luminance" est intentionnellement laissé sur 0, et le niveau de chromaticité est intentionnellement laissé sur un niveau très haut, pour amplifier les effets.
Réduction du bruit de luminance dans l'espace L*a*b*, mode "Conservatif".
Réduction du bruit de luminance dans l'espace L*a*b*, mode "Agressif".
Réduction du bruit de luminance dans l'espace RVB, mode "Conservatif".
Réduction du bruit de luminance dans l'espace RVB, mode "Agressif".
Réduction du bruit de chrominance dans l'espace L*a*b*, mode "Conservatif".
Réduction du bruit de chrominance dans l'espace L*a*b*, mode "Agressif". Remarquez comme les couleurs déteignent les unes sur les autres dans les endroits où les teintes se touchent, le bleu marine déteint sur le cyan, le vert sur le rouge et le rouge sur le pourpre, etc.
Réduction du bruit de chrominance dans l'espace RVB, mode "Conservatif".
Réduction du bruit de chrominance dans l'espace RVB, mode "Agressif". Les détails basse fréquence sont perdus.
Espace colorimétrique
La réduction de bruit peut être réalisée dans les espaces colorimétriques L*a*b* ou RGB.
Dans l'espace L*a*b*, le canal L* est utilisé pour la luminance et les canaux a* et b* pour la chromaticité.
Dans l'espace RVB, le Y de l'espace colorimétrique XYZ du CIE est utilisé pour la luminance et (X-Y) et (Y-Z) pour la chromaticité.
Mode
Il existe deux "Modes" généraux de réduction du bruit qui contrôlent si le bruit de haute fréquence seul est retiré ou bien si le bruit de basse fréquence l'est aussi. Le bruit de "basse fréquence" est le bruit dont les tâches couvrent une large étendue, inversement le bruit de "haute fréquence" a de plus petites taches qui ne couvrent que quelques pixels.
- Conservatif, enlève tout excepté le bruit de très basse fréquence, ainsi le détail des couleurs est mieux préservé au dépend du maintien des grandes taches. Utilisé la plupart du temps.
- Agressif, enlève aussi le bruit de très basse fréquence, au prix d'une plus grande agressivité avec le bruit de plus haute fréquence. A n'utiliser que sur les photos très bruitées.
Gamma
Le gamma varie la force de la réduction de bruit au travers de l'étendue des tons. Les petites valeurs de gamma laissent agir la réduction du bruit sur tous les tons, mettant en évidence l'action sur les ombres, alors que les hautes valeurs limitent l'action aux seuls tons les plus clairs.
Luminance
"Contrôle de luminance" vous permet de choisir entre un curseur ou une courbe pour manipuler la réduction du bruit de luminance.
Ajuster le curseur "Luminance" revient à manipuler l'amplitude de la courbe, les deux agissent sur la force de la réduction du bruit. La courbe présente en plus l'avantage de vous permettre de contrôler la force de la réduction du bruit en fonction de la luminance des pixels, par exemple, elle permet une forte réduction du bruit de luminance dans les ombres et aucune dans les hautes lumières.
Le curseur "Niveau de détails de Luminance" permet de récupérer la structure sans ré-introduire le bruit, a moins que vous ne lui attribuiez une valeur trop haute.
Chrominance
- Modes
La réduction du bruit de chrominance peut se réaliser selon trois ou quatre modes, selon la configuration choisie dans "Préférences > Peerformance > Réduction de Bruit":
Mode de l'outil - Standard :
- Manuel
- Global Automatique
- Aperçu
Mode de l'outil - Expert :
- Manuel
- Global Automatique
- Auto multi-zones
- Aperçu multi-zones
- Bruit de l'aperçu
L'indicateur "Bruit de l'aperçu", donne les valeurs estimées du bruit chromatique, après le traitement "Chrominance"
- Moyenne : estime la valeur moyenne du bruit tous canaux considérés.
- Élevée : estime la valeur maximale du bruit tous canaux considérés.
Mode : Manuel
- Les 3 curseurs et la courbe - agissent sur l'ensemble de l'image. Vous contrôlez manuellement les réglages de l'image
- Maître
Contrôle la force de la réduction de bruit de chrominance. Agit en décalage (offset) et indépendamment des valeurs rouge-vert et bleu-jaune. Par exemple, si maître = 50, rouge-vert = -50 et bleu-jaune = -50, le résultat final est nul, aucun effet.
- Rouge-Vert
Réduit / amplifie les effets de la réduction du bruit dans le canal rouge-vert (a* dans L*a*b*).
- Bleu-Jaune
Réduit / amplifie les effets de la réduction du bruit dans le canal bleu-jaune (b* dans L*a*b*).
- Courbe de chrominance
Automatic global
- L'algorithme de traitement, qui agit sur l'image entière, dépend de plusieurs cellules réparties dans l'image (9 à ce jour). Pour chacune des cellules, il est calculé :
- un niveau de bruit moyen pour le canal rouge-vert et pour le canal bleu-jaune ;
- un niveau maximum de bruit pour les mêmes canaux
- Si vous ne pouvez choisir l'emplacement des cellules, vous pouvez choisir leur taille (Préférences / Performance-Qualité / Taille des cellules):
- Mini : 100x115 - Petite : 250x287 - Moyenne : la moitié de la taille des pavés (défaut) - Maxi : taille des pavés
- Les pavés (Tiles) sont utilisés dans le traitement du bruit pour accélérer et réduire la consommation de mémoire, ils ont une taille d'environ 700 pixels.
- Il y a des avantages et des inconvénients à chaque mode :
- plus les cellules sont petites, plus le traitement est rapide, on peut réserver ce cas pour des images homogènes
- plus les cellules sont grandes, plus on se rapproche des conditions réelles
- Vous pouvez également toujours dans "Préférences / Performance-Qualité / Niveau de débruitage", choisir un niveau de traitement du bruit : faible (défaut) ou standard
- Ensuite, une pondération est faite, prenant en compte les niveaux de bruit déterminés ci-dessus, pour ajuster les 3 curseurs (Maître, Rouge-Vert, Bleu-Jaune) et mettre à jour "Aperçu du bruit"
- L'image qui apparaît dans le "Panneau Aperçu", reflète ce qu'elle sera en sortie TIF ou JPG
- Les réglages (position des curseurs) sont les mêmes quelque soit la position du "Panneau Aperçu" par rapport à l'image entière
- Les réglages ne sont pas conservés dans les fichiers pp3. Si vous souhaitez les réutiliser pour des Opérations sur les profils, il faut basculer en mode "manuel"
Aperçu
- Ce mode qui bien sûr n'est opérationnel qu'en zoom 100% et plus, agit sur l'image entière
- A chaque mouvement de l'aperçu (déplacement dans l'image, zoom), le calcul automatique du débruitage est réalisé.
- Il prend en compte, la fenêtre opérationnelle, et calcule pour celle-ci, les bruits moyens du canal rouge-vert et du canal bleu-jaune ainsi que les maximas pour ces deux canaux
- Cette fenêtre tient lieu de "zone de sélection"
- Les trois curseurs "maître", "rouge-vert", "bleu-jaune" ainsi que "Aperçu du bruit" sont mis à jour.
- Le réglage obtenu en choisissant une zone est porté à toute l'image.
- Si vous sélectionnez une sortie TIF ou JPG à partir de cette sélection et en mode zoom, l'image en sortie correspondra à celle de l'aperçu.
- Pour ce mode "automatique", il est recommandé, après avoir choisi la zone d'aperçu et vérifié la qualité du traitement, de revenir en mode "manuel", si vous souhaitez conserver ce réglage pour d'autres images.
- L'option "Préférence/Performance/Niveau de débruitage" est opérationnelle.
Auto multi-zone
- Ce mode n'est opérationnel qu'en sortie TIF/JPG et n'est effectif en sortie que si et seulement si "Auto multi-zone" est sélectionné.
- Le traitement n'est pas uniforme pour l'image entière, mais spécifique à chaque "pavé".
- Il n'y a pas un "Aperçu" totalement utilisable, mais comme nous pouvons le lire dans le chapitre "Aperçu multi zone", une aide non négligeable peut permettre à l'utilisateur d'avoir une très bonne approximation de l'image finale en déplaçant l'aperçu dans l'image entière.
- Le mode "auto multi-zone" utilise les pavés qui servent dans le traitement du bruit par RT, à accélérer le traitement et baisser la consommation en mémoire.
- L'image est divisée en "pavés" (Tiles) de façon logicielle, avec un pas vertical et horizontal de l'ordre de 500 à 800 pixels.
- Ceci amène un nombre de pavés qui, selon la taille de l'image et l'option choisie dans "Préférences / Performance-Qualité / nombre de pavés", peut varier de 12 à plus de 120.
- Il y a recouvrement entre les pavés (overlap) avec une transition entre les réglages d'un pavé et les pavés contiguës. Il ne faut donc pas s'inquiéter d'une éventuelle différence entre des pavés contiguës.
- Chaque pavé est traité indépendamment, en fonction de la taille de la cellule ("Préférence/Performance-Qualité"), et aboutit à un réglage des canaux rouge-vert et bleu-jaune totalement indépendant pour chaque pavé. Si on pouvait réaliser un réglage manuel des "pavés" (jusque 120), on aurait 120 réglages différents de "maître", 120 réglages différents de "rouge-vert", 120 réglages différents de "bleu-jaune" !
- On aboutit ainsi, à un traitement multiple d'une seule image avec autant de réglages différents qu'il y a de pavés.
- Il est toutefois possible de moduler le résultat à l'aide de l'option "Préférences/Performance-Qualité / Auto multi-zone adoucir". Cette option présente 4 choix :
- Rien: le traitement décrit ci-dessus est mis en œuvre
- Faible : une partie du traitement des autres pavés est pris en compte, mais de manière très faible
- Élevé : comme ci-dessus mais en plus prononcé
- Max - moyenne de tous les pavés : ce mode fonctionne comme "Automatic global", mais au lieu d'utiliser 9 cellules, c'est le nombre de pavés qui tient lieu de nombre de cellules (donc celles-ci peuvent varier de 12 à plus de 120).
- Toutes les options de "Préférences/Performance-qualité" sont utilisables
Aperçu multi-zone
- Identique à Aperçu
- Mais vous avez la possibilité, d'évaluer avec une très bonne approximation le résultat de "auto multi-zone" en vous aidant des informations fournies en complément de "Aperçu du bruit".
- Sous les indications "Aperçu du bruit : Moyenne=xx Élevé=yy", figurent 2 lignes :
- la première donne la taille du pavé en pixels, et la position de son centre sur l'image totale
- la seconde donne la taille de l'Aperçu en pixels, et la position de son centre sur l'image totale. La taille de l’Aperçu dépend de plusieurs paramètres: zoom, taille des fenêtres latérales.
- Essayez d'ajuster au mieux les centres et les tailles en déplaçant l'Aperçu avec la souris et en changeant le zoom. Attention, nous sommes en traitement du bruit, et il est très rare qu'il y ait de très fortes discontinuités, donc des écarts de quelques pixels ou dizaines de pixels sont tolérables.
Courbe chromaticité
Cette courbe permet de viser plus précisément les zones de chromaticité spécifique.
- Pour rappel la chromaticité en mode L*a*b* traduit l'intensité de la couleur. Une chromaticité faible traduira des tons gris ou ternes, une chromaticité élevé traduira des couleurs saturées.
- Cette courbe module l'action des curseurs "Maître", "Rouge-Vert", "Bleu-Jaune" en multipliant leurs valeurs par l'ordonnée de la courbe.
- Par exemple, si le curseur "maître" est à 30 et que la courbe est à mi-hauteur, le résultat équivalent sera environ à 45.
- Elle est utilisable dans tous les modes : manuel, automatic global, auto multi-zone, Aperçu
- Elle pourra servir, par exemple (réglage par défaut) en mode "Automatic global" à rehausser le traitement des zones grises ou ternes qui auront un réglage souvent trop faible du à la valeur moyenne des réglages. Ces zones grises sont celles où le bruit visible devient gênant, à l'opposé des zones très saturées ou un même niveau de bruit (moins visible) est acceptable.
- A noter que dans certains cas, vous pouvez aussi utiliser en complément de l'action des curseurs, le filtre médian "Chroma seulement" afin d'éviter de trop hautes valeurs de l'ondelette (impression de lessivage des détails des couleurs).
Gamma
Gamma varie la force de la réduction de bruit au sein la gamme des tons. Les petites valeurs du gamma affectent la réduction du bruit sur tous les tons mais en amplifiant l'action sur les ombres, alors que les plus hautes valeurs du gamma limite l'effet aux seuls tons clairs.
Filtre Médian
Utiliser ce filtre pour enlever les artéfacts minuscules, au piqué vif, restés après la réduction du bruit. Le filtre médian remplace chaque pixel par la valeur médiane des pixels voisins. La matrice des pixels voisins est appelée "fenêtre", laquelle glisse pixel par pixel sur toute l'image. Vous pouvez choisir la taille de cette fenêtre en utilisant la liste déroulante "Type de médiane". Plus elle est grande, plus long sera le traitement.
Tailles de fenêtres disponibles :
- 3x3: traite 5 pixels avec une portée de 1 pixel.
- ○●○
- ●●●
- ○●○
- 3x3 fort: traite 9 pixels avec une portée de 1 pixel.
- ●●●
- ●●●
- ●●●
- 5x5: traite 13 pixels avec une portée de 2 pixels.
- ○○●○○
- ○●●●○
- ●●●●●
- ○●●●○
- ○○●○○
- 5x5 fort: traite 25 pixels avec une portée de 2 pixels.
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- 7x7 (lent): traite 49 pixels avec une portée de 3 pixels.
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- 9x9 (très lent): traite 81 pixels avec une portée de 4 pixels.
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Il est quelquefois possible d'atteindre de meilleurs résultats en exécutant plusieurs itérations avec une petite fenêtre plutôt qu'une seule itération avec une grande fenêtre.
Lorsqu'on utilise les méthodes "Luminance seulement" et "Lab", le filtre Médian sera exécuté après l’étape des ondelettes dans le processus de réduction du bruit. Si on utilise le mode "RVB", il sera exécuté à la toute fin du processus de réduction du bruit.
Vous pouvez vous demander quelle utilisation Filtre Médian a d'autre que l'élimination de pixels qui diffèrent fortement de leurs voisins. L'un des bénéfices est la réduction de la taille de l'image lors de l'enregistrement dans un format compressé tel que JPEG ou PNG. Filtre Médian enlève des variations qui seront de toutes façons perdues si vous réduisez la taille de l’image. Vous ne verrez pas non plus ces variations si vous imprimez l'image. Les enlever grâce au Filtre Médian peut réduire la taille du fichier jusqu'à 40% (testé en utilisant la compression JPEG, force 92 avec "qualité équilibrée" échantillonnage de la chrominance), aussi, testez le.
Vous pouvez aussi, utiliser le filtre médian "chroma seulement" en complément du traitement par ondelettes. Cet usage va permettre de réduire les valeurs requises pour le traitement par ondelettes et éviter de trop altérer les détails.
Méthode
Vous disposez de cinq méthodes:
- Luminance seulement : travaille en mode L*a*b*, mais n'affecte que le canal L*
- Chrominance seulement : travaille en mode L*a*b*, mais n'affecte que les canaux a* et b*
- Pondéré L* (petit) + a*b* (normal) : travaille en mode L*a*b*, mais agit plus faiblement sur le canal L*
- L*a*b* : travaille en mode L*a*b*, avec égalité d'action des 3 canaux L*, a*, b*
- RGB : travaille en mode RGB, dans ce mode vous ne pouvez choisir que les valeurs 3x3, 3x3 fort et 5x5