Qu’est-ce que le bruit dans une photo ?

S’il est parfois recherché, le bruit est généralement une plaie. Une photo bruitée perd en esthétique, en détails et en richesse de tons… mais à quoi est-il dû et comment l’éviter ? 

Le bruit est un phénomène physique naturel qui se retrouve dans tous les domaines. Si vous poussez votre ampli à fond, sans son, un bruit va se faire entendre. En photo, c’est pareil : le bruit est un signal de fond qui augmente quand on amplifie le signal. En photo numérique, cette amplification correspondant à l’augmentation de la sensibilité ISO. C’est ce qui explique pourquoi le bruit est plus important sur vos photos en basse lumière que sur les clichés pris en plein jour.

Les différentes formes de bruit d’une photo

Les concepteurs d’appareil photo font la chasse au bruit afin de proposer des appareils toujours plus performants en conditions de lumière difficiles. Ce bruit est provoqué par différent phénomènes différents et se cumulant.

Le bruit thermique

C’est le bruit généralement le plus important, provoqué par la chaleur ambiante. En physique, tout corp émet un rayonnement, généralement dans l’infrarouge, et vient exciter les photosites du capteur. Ce bruit de fond est assez faible, mais il augmente particulièrement dans les ISO élevés. Pour certaines applications de pointe comme la photo d’astronomie, les capteurs peuvent être refroidis. Ainsi, réduire de 10 ou 20 degrés la température du capteur permet de réduire très fortement ce phénomène, même à très haut ISO !

Le bruit de lecture

Bruit électronique directement dû aux perturbations des circuits lors de la lecture des données du capteur. Ce bruit porte une signature visible, généralement sous forme de bandes verticales, mais aussi parfois de lignes ou de formes sur la photo. Ce bruit apparaît également à des ISOs élevés.

Le bruit photonique

C’est le Nemesis ultime du bruit photo. A des sensibilités et résolutions très élevées, le nombre de particules de lumières (photons) arrivant jusqu’aux photosites devient faible. On entre alors dans un jeu de probabilités où un photosite peut capter significativement moins de photons que son voisin, de façon aléatoire. Contre ce phénomène, aucune technologie ne peut lutter : seul un traitement numérique permet d’atténuer cet effet.

Comment réduire le bruit d’une photo ?

Il y a deux approches possibles pour limiter le bruit d’une photo : une en amont (choix de matériel et de réglages), l’autre en aval en utilisant des logiciels spécialisés.

En amont, vous pouvez jouer sur plusieurs paramètres :

  • Utiliser un objectif à grande ouverture, afin de pouvoir baisser la sensibilité
  • Faire des pauses lentes quand c’est possible, dans le même but
  • Utiliser un appareil ayant une taille de photosite plus grande, ce qui se traduit par une résolution plus faible.
  • Faire des photos au format RAW, ce qui permet de mieux traiter le bruit résultant après coup
  • Plus trivialement, utiliser un éclairage plus important, ou un flash !

En aval, plusieurs types de logiciels permettent de s’attaquer au bruit des photos avec efficacité

  • Les logiciels de développement de RAW, comme Adobe Lightroom ou dXo Optics Pro, intégrant des algorithmes de réduction de bruit
  • Les logiciels d’édition d’image classique, comme Photoshop ou The Gimp
  • Les logiciels spécialisés en réduction de bruit, comme Topaz Denoise ou Neatimage