NOTIONS DE TRAITEMENT D'IMAGE

(SUITE: le Bruit dans l'image)

Jean-Marie Cavanihac

 

Donc, si je peux 'empiler ' (= faire la somme en chaque point) un certain nombre d'images (séquence AVI par exemple) où le signal utile est constant et où le bruit fait n'importe quoi, la contribution du signal sera augmentée et celle du bruit diminuée ( puisque statistiquement il peut être positif ou négatif en un point donné au cours du temps, sa valeur moyenne est nulle sur un intervalle assez long) . On divise ensuite l'image Somme par le nombre d'images utilisées = moyennage. (aucun rapport avec les châteaux de la même époque ! ). Pour vous épargner les maths sachez seulement que la contribution du bruit diminue comme la racine carrée du nombre d'images moyennées (je préfère, dans ce cas , ce mot au mot compositées **). Si j'utilise 100 images, j'aurait réduit le bruit d'un facteur 10 . Ici encore les logiciels cités plus haut permettent ce type de traitement.) )

J'en profite pour signaler une fonction souvent présente dans ces logiciels Astro qui est la fonction recadrage si votre sujet s'est - légèrement - déplacé de l'une à l'autre image dans la séquence AVI.

Voici le résultat du moyennage de 40 images . (donc réduction du bruit de … 6,32 fois (racine carrée de 40 )

** Je pense qu'il faut réserver le mot compositage à une autre fonction, que permettent les logiciels Astro ci dessus ou Image J par exemple : on procède de la même façon en faisant une moyenne des images MAIS celles ci ont été prises en faisant varier en continu la mise au point du haut vers le bas du sujet . L'image sommée (appelée aussi "pile" ou "stack") est alors une image synthétique qui empile et donne une projection des divers plans de focalisation de l'objet . A noter l'intéressant shareware Combine Z, qui procède différemment, en faisant la somme des parties nettes de chaque plan d'image.

Nous avons vu le bruit aléatoire, mais il existe un autre type de bruit qui est le bruit généré par les algorithmes de compression d 'image (surtout avec les photos faites à l'APN dont le taux de compression est important), ce bruit ne peut pas être éliminé par la méthode précédente, mais il possède une certaine distribution spectrale *** qui est comme une carte d'identité, et qui va permettre de le repérer dans le spectre du signal utile : la photo ci dessous (analyseur de spectre sur une ligne vidéo) montre des pics caractéristiques d'un bruit électronique périodique (probablement une horloge interne)

 

 

*** le spectre est un histogramme représentant les fréquences contenues dans le signal , l'axe vertical étant leur importance et l'axe horizontal celui des classes de fréquences représentées , les plus hautes fréquences, correspondant aux détails étant à droite. Voir définition de l'histogramme dans le lien en page précédente .

 

Il existe des logiciels comme Neat Image (la version shareware est très utilisable et intéressante) , qui demandent de choisir un échantillon de bruit (sur une surface unie de l'image bien évidemment) analysent son spectre et le retranchent du spectre de l'image ce qui permet de ne pas trop altérer le contenu de celle ci : voir ci dessous un exemple d'image APN améliorée (640 x 480 à l'origine) (lophophore d'un vers phoronide ): l' échantillon de bruit a été pris en haut à gauche et le filtre efface aussi un peu les particules parasites du fond :

Bon, voilà quelques astuces, mais vous pouvez aussi utiliser des outils moins performants mais plus simples : le bruit est surtout visible sur des surfaces unies (fond du champ par exemple comme ci dessus) : vous pouvez sélectionner ce fond avec l'outil (baguette magique ) de votre éditeur d'image sans toucher au sujet et appliquer SUR LE FOND SEULEMENT un filtre 'adoucir/soft' par exemple, ou encore à travers un masque ou calque protégeant le sujet…

 


Autre traitement (si on peut dire ): la mosaïque : on pourrait aussi l'appeler Puzzle, qui consiste à reconstituer une image trop grande pour le champ de vision à partir d'images successives juxtaposées et se chevauchant. : certains logiciels (IRIS, voir page perso de Thierry Lambert) font cela automatiquement mais on peut le faire aussi manuellement pour ajouter une valeur artistique et cela va parfois plus vite s'il y a peu d'images : je renvoie les lecteurs à l'excellent article de Christian Collin dans le magazine MICROSCOPIES . Une précaution à prendre à la prise de vue : bien choisir l'éclairage et vérifier que LE CHAMP EST ECLAIRE UNIFORMEMENT ! Pour les sujets qui risquent de bouger un peu : faire une séquence de type AVI et extraire ensuite les trames.

On peut utiliser aussi la fonction COPY/PASTE des éditeurs d'image, en découpant des parties d'images (se chevauchant ) et en les collant l'une sur l'autre en prenant comme repères des points remarquables (contours du sujet etc… voir image de diatomée au x 40 ci dessous) . Pour fignoler , sous PSP, il y a un outil très utile : le PUSH BRUSH qui permet de 'fondre' les jointures d'images (et du fond surtout ) en poussant la couleur de part et d'autre de celles ci : il suffit de pousser le pinceau dans le sens des formes et des structures présentes à ce niveau. Un léger coup d'estompe et l'image est terminée !

Certains logiciels (fonction Stitch) vendus avec des APN pour réaliser des panoramiques avec plusieurs vues, peuvent aussi être utilisés mais il y a déformation sur des sujets allongés.

 

 

Voilà donc quelques notions de traitement d'image, si vraiment vous n'avez pas pu vous placer dans les meilleurs conditions de prise de vue ou si vous voulez "peaufiner". Quand au débat doit-on, ne doit-on pas travailler une image , ceci est une autre histoire, mais sachez que les professionnels le font couramment ! (vous croyez, vous, que les Tops Models de mode ont une peau aussi parfaite ???)

Cependant n'oubliez jamais : 'Garbage In , Garbage Out' !

 

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