(révision 2008) les reducteurs de bruit

Bon cela faisait longtemps...
je fais court car je commence à avoir faim, si cela interesse il est possible de développer.

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Apparus dans le grand public au début des années 90, leur qualité médiocre associée à l'augmentation de sensibilité des CCD les a fait tomber en désuétude.
Le besoin dans le domaine du Cmos et l'augmentation de puisssance de calcul des DSP embarqués les ramene au gout du jour dans les derniers camescopes.

Grosso modo on peut distinguer deux sortes de reducteur de bruit :

le reducteur de bruit "temporel"

il somme, suivant une formule de calcul complexe, l'image en cours avec l'image précedente, ou les images précédentes.

ex. le pixel à l'adresse B2 va etre sommé avec une partie de lui-meme, à l'instant t-1, t-2 etc...

les fluctuations de tension aléatoires, qui sont la caractéristique du bruit de ce pixel, vont etre lissés dans le temps

inconvénient : en cas de mouvement une trainée peut etre détectable suivant l'amplitude du mouvement et du reglage de l'efficacité du reducteur.

avantage : pas de perte de définition statique


le reducteur de bruit "spatial"

Ici le principe de la sommation reste identique mais cela se fait de facon spatiale, à l'interieur d'une meme image.
Dans notre exemple, le pixel B2 va etre sommé, toujours suivant une formule complexe, avec ses proches voisins

Inconvénient : perte de définition

avantage : aucune rémanence en cas de mouvement




Le fin du fin étant la combinaison de ces deux types de NR avec avec priorité à l'un ou à l'autre suivant qu'un mouvement est détecté ou pas.

Les caméras évoluées à capteur cmos comportent ce dernier modele de NR.

Une tendance à l'exagération quand à l'emploi automatique des reducteurs va donner des effets speciaux involontaires dus à de trop forts lissages (bruit qui se fige, aplats de couleurs, etc...)

 

ce qui implique aussi l'ajout des inconvénients ----> trainée + perte de définition...non ?

 

Ben plutôt le contraire non ?
Lorsque l'image est statique c'est le lissage temporel s'effectue, donc sans pertes de définition, et puis sans trainées naturellement car l'image ne bouge pas,
Lorsque l'image est en mouvement c'est le lissage spacial qui s'effectue, sans trainées, et dont la perte de résolution ne se fait pas sentir car l'image en mouvement est typiquement constituée de flou de bougé.

Reste à déterminer le traitement à appliquer à un plan statique dont une partie seulement bouge (un personnage qui traverse le plan par exemple). Deux solutions, soit le DSP choisit un des deux algos, chacun exprimant alors son défaut, soit le DSP fait une évaluation multizones basée sur la quantité de mouvement et applique sélectivement le filtre NR approprié... Un gros boulot d'analyse, complexe à mettre en place sur une caméra, mais envisageable en tant que filtre en post production.

 

A Alice,
la réduction de bruit au niveau de la tete de caméra, plutot qu'en postprod, a deux avantages :
-la compression est beaucoup plus efficace sur une image non bruitée
-la perte de définition due au reducteur spatial peut s'effectuer au détriment du surnombre de pixels de la caméra par rapport à l'enregistreur.


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Les autres reducteurs de bruit que l'on oublie souvent sont :

-le "coring" ou "crispening", qui empeche l'application du detail enhancement aux petites variations de détail qui sont souvent du bruit.

-le "skin detail" qui applique un filtrage spatial à toute zone qui est d'une couleur donnée : la couleur de peau. Le but premier est une reduction du détail de la peau.


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