Denoise/fr

Comparaison des 3 outils Denoise de Rawtherapee

Préambule

Avant ces descriptions, il est important de rappeler comment est traité le bruit dans « RT ». Il ne s'agit pas ici de remettre en cause la documentation Rawpedia de « noise reduction » (detail tab) ou de l'outil « denoise » dans « wavelet level », mais de la compléter par un descriptif sommaire des algorithmes utilisés.

Dans RT on trouve plusieurs outils qui permettent de réduire le bruit : Ceux situés dans la fonction initialement conçue par Emil Martinec en 2012 dans « Ftblockdn.cc »

• Wavelet en mode RGB
• Transformée de Fourier (DCT)

Et d'autres outils

• Guided Filter
• Medians
• Filtre Bilateral
• flous gaussien
• Dark Frame
• Hot Dead pixels

… Nous nous pencherons sur les 2 premiers ce cette liste : Wavelet, Fourier.

Le module original conçu par E.Martinec – 2008 – 2012

Il est composé de fonctions de base (Wavelet, DCT) qui peuvent être appelées aussi d'autres programmes, c'est le cas pour « Wavelet level » et « Local adjustments » Ces fonctions d'origine permettaient à l'origine:

• le traitement « wavelet » :
  • agit de manière globale, c'est à dire identique pour tous les niveaux de décomposition, identique pour toute la plage de luminance ou de chroma
  • peut être utilisé en une ou deux passes (notion de « conservative » et « agressive » )
  • utilise une évaluation du bruit globale – par niveau de décomposition – se servant de « MAD » - « median absolute deviation »
• le traitement « Fourier » du bruit de luminance en utilisant la DCT (Discrete Cosinus Transform) pour traiter le bruit résiduel, égal à la différence entre l'image originale et l'image débruitée par wavelet

Ces 2 fonctions sont encadrées par un module général (Noise reduction – detail tab) :

• • Utilisant la luminance et la chrominance de manière simple ; 1 curseur pour chacun
  • Utilisant les « pavés » (tiles) de manière automatique aussi bien pour « wavelet » que « DCT » pour réduire les besoins en mémoire.

A noter que à l'origine (ainsi que dans Perfectraw...où je « travaillais » avec E.Martinec et M.LLorens, le module « Denoise » était en fin de processus.

Les améliorations apportées aux fonctions d'origine – 2012 - 2020

Plusieurs améliorations ont été apportées par Ingo Weirich et Jacques Desmis

1. possibilité de débruiter par niveau de décomposition
2. possibilité de débruiter au niveau de chaque pixel par la prise en compte de la luminance et de la chrominance
3. possibilité d'étendre le traitement Fourier 'DCT' à la chrominance
4. possibilité de mettre un seuil tenant compte de l'effet de bord à cette DCT (origine ART)

Les améliorations apportées au module général (noise reduction – detail tab)

• calcul automatique des réglages de débruitage
• ajout de 2 courbes pour traiter plus finement les bruits de luminance et de chrominance – axe des 'y' amplitude, axe des 'x' intensité de la luminance ou de la chrominance
• possibilité d'utiliser le mode L*a*b* au lieu du mode RGB
  • ajout du débruitage par medians

Quelques remarques

Le débruitage est sujet à de nombreux débats souvent sujets aux polémiques, ou querelles ou dogmes sur les méthodes et outils. Ma position sur les sujets qui vont suivre est pragmatique...Ce qui est important c'est le résultat final...

Où situer le débruitage ?

Au début...ou à la fin du processus ? Chacun des modes à ses avantages et inconvénients.

• Au début, le travail se fait en mode linéaire, mais ce mode ne tient pas compte des traitements postérieurs qui pourront faire croître le bruit ou son apparence (sharpening, exposition, saturation...) d'où une tendance à trop débruiter.
• A la fin, le travail se fait en mode non linéaire, il tient compte de tous les traitements...y compris des artefacts de bruit apparus avant ces traitements et amplifiés par ces traitements.
• L'idéal serait de combiner les 2 : un traitement « minimal » au « début », puis en final un traitement complémentaire.

Mode RGB ou mode Lab ?

Chacune des méthodes a ses avantages et inconvénients là encore pragmatisme.

• Le mode RGB linéaire « serait » supérieur notamment parce que l’évaluation du bruit « mad » serait meilleure...C'est oublier que notre œil, notre cerveau a pour le bruit les mêmes caractéristiques reprise que celles reprises dans les CAM (modèles d'apparence colorés) : le même niveau de bruit sera perçu différemment selon le fond noir, gris, blanc et sa coloration, sa saturation...
• Le mode « Lab » auquel il est nécessaire d'ajouter des outils de gestion du contraste et de la luminance (gamma, courbe, curseurs...) peut s'avérer dans de nombreux cas meilleur. De plus « Lab » semble plus discriminant pour le bruit de couleur.

Combien de niveaux pour wavelet ?

• On dit souvent que seuls les 4 premiers niveaux sont utiles...Ceci est assez vrai pour le bruit de luminance en prenant en compte l'effet 'CAM'
• Cependant si on agit pour la luminance sur les niveaux supérieurs on voit bien qu'il se passe quelque chose
• Pour le bruit de chrominance, les 4 premiers niveaux conviennent pour le bruit se traduisant par des pixels répartis colorés. Pour les paquets (blotches), ceux-ci ne pourront disparaître qu'en allant jusqu'au niveau 7

Synthèse des outils

Noise reduction (detail tab)

• pas de différentiation par niveau de décomposition
• différentiation par pixel au niveau de la luminance
• 5 niveaux de décomposition utilisés pour la luminance, 6 pour la chrominance
• DCT luminance seulement
• pas de seuil DCT
• Tiles automatique
• Possibilité de réglages automatiques

Wavelet levels

• différentiation par niveau de décomposition pour Luminance et Chrominance (fine et coarse)
• différentiation par pixel au niveau de la luminance avec prise en compte de la teinte (hue)
• 6 niveaux de décomposition utilisés pour la luminance, 6 pour la chrominance
• différentiation utilisant le contraste local
• pas de DCT
• possibilités de tiles

Local adjustements

• différentiation par niveau de décomposition pour Luminance et Chrominance (fine et coarse)
• différentiation par pixel au niveau de la luminance avec prise en compte de la teinte (hue)
• 7 niveaux de décomposition utilisés pour la luminance, 7 pour la chrominance
• DCT pour luminance et chrominance
• seuil DCT pour luminance et chrominance
• Récupération de tout ou partie de l'image originale non débruitée avec l'aide de masques
• Sélection différentielle « locale » (spot)
• utilisation du deltaE et des masques pour améliorer la sélection (spot).
• Utilisation des « excluding spot » pour « récupérer des zones bruitées »...(spot)
• pas de tiles : ceci a pour conséquence lorsqu'on travaille en « full image » et lorsque cette image est volumineuse 30Mb, 40Mb ou plus, de nécessiter plus de 8Gb de mémoire vive pour travailler sans plantage.

En final, quel module choisir entre « Noise reduction», « Wavelet levels », « Local adjustments denoise »

Il est très difficile de répondre à cette question, sinon pour « Local adjustements » et débruiter seulement une partie de l'image. Néanmoins :

• avec les “vieux” raw…bruités ou les images très bruitées, “noise reduction” est indispensable…et simple
• avec les raws récents peu bruités, le mieux est « LA »… un peu complexe, mais et de loin le plus complet
• « wavelet level » a pour lui une interface facilitant une mise en œuvre conjointe avec les wavelets
• il n’y a aucun intérêt à utiliser les 3 ensemble. Par contre pour les images bruitées l'association de « noise reduction » et de un des autres modules est recommandée.