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Effets de la fonction de réduction du grain "GEM" des scanners Nikon

Le grain, c'est quoi?

L'image est supportée par la surface d'émulsion du film qui adhère à un coté de la pellicule. La surface d'émulsion, donc l'image est constituée d'une fine couche de particules de colorants chimiques (en couleur, sinon de particules d'argent en N&B). Ce sont ces particules qui, à l'échelle microscopique, forment le grain de la photo. La taille de ces grains dépend très largement de la sensibilité du film et l'on peut simplifier en disant que plus le grain est gros plus il reçoit de photons et donc plus le film est sensible. En photographie diurne le film est fortement exposé et l'ensemble des grains est plus continu et ils ne sont pas gênants sauf dans le cas de très grands agrandissements ou de l'utilisation de films très sensibles. Le grain peut même être une composante artistique de la photo. Par contre, en photographie astronomique, du fait du faible éclairement, le grain est beaucoup plus apparent, particulièrement pour le fond de ciel. Le problème est qu'alors les plus faibles étoiles se confondent avec lui et que les contours nébuleux sont encore plus nébuleux ;-).

Le grain est alors du bruit qui dégrade la résolution de l'image. En plus, en cherchant à étirer au maximum les contrastes de l'image pour faire apparaître une faible nébulosité, ce bruit devient de plus en plus apparent, gênant et inesthétique.

Comment réduire le grain?

La technique la plus "juste" est de réaliser le compositage (en fait la moyenne) de plusieurs images du sujet. Du fait de la dispersion aléatoire des particules de colorant, l'effet du grain est réduit dans la proportion de √N images compositées. De plus le contraste de l'image est d'autant meilleur. Mais voilà, on n'a pas toujours plusieurs négatifs et mon nouveau scanner (coolscan IV de Nikon), possède une fonction de réduction de grain appelée "digital GEM".

Digital GEM, comment ça marche?

ben? Si j'ai bien compris le scanner utilise l'image infrarouge qui sert à éliminer les rayures, pour faire la "carte" du grain et ensuite par une opération logicielle, essaie de moyenner tout ça... Au niveau 0, aucun traitement GEM n'est fait et il est maximum au niveau 5.

Je me suis limité aux 3 premiers niveaux pour réaliser 4 scans pleine résolution (2900dpi) d'une partie du négatif de la nébuleuse California. Seul le paramètre GEM est modifié entre les scans. Le résultat peut être vu ici (172ko, la compression JPEG, floue un peu l'image donc réduit aussi le grain), et voici ci-dessous un agrandissement d'une petite zone de ces scans:

grain 2x

à GEM 0 on voit parfaitement le grain composé de petits points rouges, verts et bleus. Dès le niveau GEM 1, le grain est fortement réduit et l'augmentation de l'effet GEM fait aussi augmenter la taille des étoiles. La fonction GEM altère donc un peu la résolution de la photo. Par exemple, les deux étoiles bleues, en haut, à gauche deviennent de moins en moins différentiables...

En conclusion, si le compositage n'est pas possible, utiliser le GEM 1 pour réduire le bruit sans trop dégrader la résolution de l'image peut être un compromis, ou enfin mérite d'être essayé. A chacun de juger selon le type de photo.

Dernières modifications le : 15/10/03
Christophe de La Chapelle