A propos du bruit

Petite discussion aujourd’hui avec un confrère sur la question d’un bruit numérique. Le but de cette petite note n’est pas d’expliquer ce qu’est le bruit numérique, mais plutôt de faire un petit point sur la façon dont on le juge.

Je crois qu’il faut relativiser beaucoup ces histoires de bruit (sans nier que le bruit numérique puisse être un problème réel dans certains cas).

La façon traditionnelle, empirique de juger du bruit d’un appareil consiste à regarder la photo dans Photoshop à 100% voire plus gros encore.

Voici donc quelques points de repère.

Tout d’abord il est courant aujourd’hui de lire ici et là que tel appareil a « un bruit excessif passé 400 ISO ». Il faut lorsque l’on lit ce genre de chose, garder à l’esprit que dans un contexte de film, 400 ISO était une sensibilité très élevée, rarement utilisée, d’une part, et d’autre part, se remémorer qu’il n’y a pas si longtemps, les reflex numériques étaient eux même assez moyens à cette sensibilité.

Que donc on en soit à dire ça d’un compact n’est pas une critique, mais un sacré compliment.

Ensuite, regarder une photo à 100% dans Photoshop, c’est-à-dire à une dizaine, au mieux une vingtaine de centimètres de l’écran est une méthode un rien bizarre qui ne reflète pas la façon dont on regarde usuellement une image.

Un peu de maths :

Un écran affiche à la résolution de 72 pixels par pouce environ (le nombre peut varier, 72 c’est pour le Mac, la valeur utilisée pour le PC étant en général de 96, mais ça ne change rien au raisonnement)

On considère qu’une télé à écran plat se regarde à trois fois sa diagonale.

Un compact 10 millions de pixels fait des photos mesurant 3648 x 2736 pixels.
Lorsqu’on regarde la photo à 100% on affiche donc une image qui mesure :

  • 3648 / 72 = 50,66 pouces soit 50,66 x 2,54 (1 pouce = 2,54 cm) = 1,28 m de largeur
  • 2736 /72 = 38 pouces soit 38 x 2,54 = 97 cm de hauteur

Lorsqu’on est le nez sur son écran dans Photoshop avec la photo à 100% on regarde donc une image de 1,28 x 0,97 m ce qui, si on se remémore les cours de primaire (carré de l’hypoténuse etc…), donne une diagonale de 1,6 m

Pour avoir une idée d’échelle, 1,6 m de diagonale cela représente un écran Viera de 65 pouces (64, 3 exactement)
La bonne distance de visualisation est égale à 1,6 m x 3 = 4,8 m

Donc que lorsqu’on regarde le nez sur un écran, une photo qu’on est censé regarder à près de 5 mètres de distance, on puisse y voir du bruit…. n’est pas anormal.

Si on voulait imprimer cette photo on prendrait alors une définition de 200 pixels par pouces (à la louchette).
Même calcul, à 200 ppp on obtient une image de 46,3 x 34,8 cm et donc une diagonale de 58 cm et une distance de visualisation de 1,80 m. ((Pour la petite histoire, les labos des magazines de pointe définissent une taille d’impression par type d’appareil pour l’évaluation du bruit)).

Pour les fainéants, handicapés du carré de l’hypoténuse, mais néanmoins curieux, j’ai joint une petite feuille Excel.
calculette distance de visualisation chez Google

calculette distance de visualisation – Fichier Excel

9 réponses sur “A propos du bruit”

  1. Salut,

    Juste une remarque de forme, pour le fichier excel tu pourrais le mettre plutôt sur Google Spreadsheet. Ca évite le téléchargement et ça permet à ceux qui n’ont pas de possibilité d’ouvrir ce type de fichier de le consulter.

    @+

  2. Merci Luc pour cette petite mise au point.

    En visualisation sur écran, à une quarantaine de centimètre de la dalle, la bonne façon de juger de la qualité d’une photo est de régler le zoom pour qu’elle fasse à peu près la taille d’une feuille A4.

    Bien souvent, ça fait un zoom de l’ordre de 25%…

    Petit détail révélateur : on entend souvent dire que «pour faire un poster publicitaire de 4×3 m, il faut une chambre à plusieurs vingtaines de mégapixels». Mais si vous collez votre nez sur les affiches de 4×3, vous vous rendrez compte que les points font plusieurs millimètres de diamètre ! En pratique, vue la taille des gouttes, la résolution effective de la photo ne doit guère dépasser les 6 Mpx.

    On se rend compte d’ailleurs qu’un 6 Mpx permet de tirer sans problème des posters de 50×80 cm : en pratique, plus l’image est grande, plus on s’éloigne. On le fait instinctivement pour un tirage, mais sur son écran on zoome à 100% pour dire que c’est moche…

    En tout cas, un K10D à 1600 iso, ça paraît très très moche à 100% mais une fois tiré en 20×30, miracle : c’est tout propre, à moins de coller le nez sur la feuille.

  3. Félicitations pour votre site. J’apprécie tout particulièrement votre style et la tonalité de vos articles 🙂

    Panasonic propose depuis un moment des appareils dont la qualité d’image n’est pas à la hauteur des caractéristiques techniques. La critique se résume à la formule suivante : Panasonic = bruit

    Votre article est ingénieux et intellectuellement séduisant. Visualisées à un mètre en plein écran sur mon modeste 17″, les photos produites par un FX35 en 10MP sont jolies. Mais je n’utilise pas mon ordinateur à cette distance. Et à la distance habituelle ces mêmes images deviennent un peu plus granuleuses, un peu moins « propres » que des photos prises avec un simple Canon A620 de 7.1MP

    Regarder ses photos de loin pour les rendre belles est une suggestion amusante : ne pourrait-on aussi se demander si la taille des images obtenues est encore en rapport avec les besoins du public ?
    Et d’où faudra-t-il les regarder, dans quelques temps, lorsque les capteurs atteindront des valeurs encore plus insensées ?

  4. Bonjour,

    C’est une très bonne remarque à plusieurs titres.

    Tout d’abord pour évacuer la relation que vous semblez faire entre ma note et le fait que je travaille pour Panasonic, vous trouverez en dessous du texte (A lire également) , divers liens, ils pointent vers des notes que j’ai publié sur ce site (ou repris de mon site précédent, Audioblog.fr, que précisément j’ai fermé par correction vis-à-vis de ceux qui y avaient participé, pour éviter les amalgames).
    J’avais écrit ma première remarque sur le bruit en.. 2003 (je travaille pour Panasonic depuis janvier dernier).

    Je ne sais pas si mon article est intellectuellement séduisant (mais j’aime bien l’idée), je n’ai inventé ni la peinture, ni la photo ni l’optique (hélas..), ce que j’ai décrit n’est pas une proposition de nouvelle utilisation des images, mais au contraire la façon dont traditionnellement les images sont regardées.
    On pourra m’objecter qu’à nouvelle technologie (le numérique), nouvelle pratique…ce qui n’est sans doute pas faux.

    L’appareil auquel vous comparez le FX35 dispose d’un objectif qui s’arrête à 35 mm et n’est pas stabilisé.

    Donc que comparez-vous ? un comportement technique à une sensibilité donnée ou une condition réelle de prise de vues ?
    De manière empirique, le stabilisateur du FX doit pouvoir faire gagner à la louche un à deux diaphragmes, donc à photo égale, il faudrait comparer le résultat pris par un FX35 à 100 ISO à celui de l’autre appareil à 400 (disons 200/400 pour être très gentil en considérant que le stabilisateur ne fasse gagner qu’une seule valeur d’expo, ce qui est extrêmement pessimiste).

    D’autre part, il est normal que comparée à une photo prise par un appareil qui s’arrète à 35 mm et à valeur de sensibilité égale, une photo prise à 25 mm ait une valeur de bruit plus visible.
    L’angle de champ horizontal couvert à 35 mm est de 54,43 degrés
    L’angle de champ horizontal couvert à 25 mm est de 71,51 degrés

    On ne parle vraiment pas de la même chose.
    Maintenant si on regarde la « surface photographiée » (comme je suis fainéant j’ai joint des captures du petit logiciel gratuit f/Calc)

    35mm

    25mm
    Dans le premier cas (35mm) avec un sujet à 20m la « surface photographiée) est de 281 m2
    Dans le second cas (25mm) cette « surface photographiée » est de 551 m2 soit le double

    Vous allez me dire qu’on se fiche de la notion de « surface photographiée ».. sauf que…

    Sauf que, si on considère que l’aspect technique du bruit est plus important que la photo que l’on peut prendre, pour comparer deux technologies (celle mise en œuvre sur le FX35 et celle mise en œuvre sur l’appareil auquel vous le comparez) il faudrait donc lorsqu’on compare les deux images, affecter un grossissement deux fois moins important à celle prise avec le FX35 (puisqu’il photographie « deux fois plus de sujet »).

    OK vous allez me répondre (et vous aurez raison) « certes, mais si je prends deux images à focale égale (le FX35 étant réglé peu ou prou sur 35mm) ma remarque reste vraie ».

    L’autre point à prendre en compte, c’est qu’il est normal qu’un appareil numérique « fasse du bruit ».
    L’enjeu pour les constructeurs n’est pas de ne pas en avoir, mais d’une part, de le minimiser, et d’autre part de le camoufler.

    Pour le minimiser il n’y a guère d’autre solution radicale que d’utiliser des plus gros capteurs (Je sais, il y aurait également la solution évidente de cesser la course aux pixels dont tout le monde, constructeurs compris s’accorde à reconnaitre qu’elle n’a plus de sens, mais hélas le megapixel est devenu un argument commercial, comme l’était en son temps le Megahertz pour les processeurs..).
    Ça existe.. le prix n’est pas le même.

    Pour le masquer il faut utiliser diverses techniques de lissage qui toutes font perdre de la définition. Une image « sans bruit » (ce qui par ailleurs n’existe pas) est une image ou le curseur entre suppression des pixels aberrants et « sensation de bonne netteté » est placée de façon idéale pour l’œil. Lorsqu’on a un grand angle, les détails étant minuscules, beaucoup plus petits que sur un 35 mm, si on ne veut pas flinguer les détails le lissage va être de fait moins efficace.

    Mais au fond, ce n’était même pas vraiment ce que je voulais dire.

    Je trouve dommage dans le numérique, cette espèce de course à l’image parfaite.

    Comme je l’avais déjà écrit en 2003, je ne connais pas une seule photo historique qui soit… nette. Je n’ai jamais été ému par une image parce qu’elle était « techniquement parfaite ».
    Mieux encore, mon image préférée est une photo faite avec… un téléphone, et pas un récent (un Nokia 6630).

    Ce qui m’intéresse dans le numérique c’est que cela permet à tout le monde de se faire plaisir avec des images, de créer de l’émotion, du partage, avec des images, et la recherche du lisse n’a pas grand-chose à voir avec ça.
    La petite astuce sur le HDR avec un compact que j’ai publié il y a quelques jours va dans ce sens.

    Il y a assez longtemps j’avais (mal) scanné quelques 30x40cm tirés sur de l’Agfa baryté (à l’époque c’était le top) et prise avec de la Tri-X (un film historique).
    http://luc.saint-elie.com/image/portfolio/
    Aucun des fichiers, (c’est dommage je ne les ai plus, quant aux tirages j’en ai perdus des cartons entiers au fil des déménagements, il ne reste presque plus rien) aucun des fichiers donc, regardé à la loupe de Photoshop n’était impeccablement net, pourtant certains des ces photos ont été faites au 6X6… je m’en fiche, chacune de ces photos est associée pour moi à un moment, une émotion, une rencontre… c’est ça la photo, pas la quête de la « vérité numérique ».

  5. Merci pour votre réponse détaillée et très instructive 🙂

    Vous avez abordé très précisément le point qui me préoccupait le plus : « il y aurait également la solution évidente de cesser la course aux pixels dont tout le monde, constructeurs compris s’accorde à reconnaitre qu’elle n’a plus de sens »

    Je me demande en effet quelles images produirait un appareil gorgé des raffinements techniques actuels s’il était doté, non pas d’un capteur plus gros (de type reflex)… mais d’un capteur moins petit(type compacts de générations antérieures).

    Les fabricants de microprocesseurs ont su mettre fin à la course à la fréquence, il reste à espérer que les fabricants d’appareils photos se résolvent à en faire de même pour les capteurs.

    L’idée pourrait être de communiquer davantage sur la qualité des images obtenues et sur la capacité de l’appareil à restituer de beaux tirages jusqu’à une dimension utile au grand public, disons A4.

    Le nombre de millions de pixels est une arme marketing à double tranchant : car sans être un adorateur du pixel ou un maniaque de l’image parfaite, plus les MP s’empilent, plus il semble légitime d’attendre des photos époustouflantes (plus encore si l’appareil affiche par ailleurs des caractéristiques techniques et optiques excellentes). Si ces photos sont seulement jolies vues à un mètre, ou réduites, ou en 10×15… on est un peu déçu. Sentiment que l’on retrouve autant dans les forums d’utilisateurs que chez les essayeurs spécialisés.

    Au-delà de ces considérations, il reste que Panasonic a su bousculer un certain ordre établi avec des appareils de plus en plus performants et hautement désirables… à suivre donc.

  6. Les fabricants de microprocesseurs ont su mettre fin à la course à la fréquence

    Oui, mais uniquement parce qu’ils ont trouvé une nouvelle solution marketing simple : la multiplication des cœurs… Qui, parmi nous, dispose d’un système et de suffisamment de threads gourmands pour rentabiliser 4 cœurs fonctionnant en parallèle ? Or, on annonce pour l’an prochain des 8, voire 12 cœurs…

    Le jour où les techniciens arriveront à convaincre les marketeux d’arrêter la course aux pixels, il faudra leur trouver une nouvelle valeur étalon facile à mettre en avant. On a cru un temps que ce serait la sensibilité (avec des compacts à 10 000 iso, dont tout le monde a eu l’heureux réflexe de dire que c’était nul), ça sera peut-être la rafale (avec un bridge 6 Mpx seulement, mais qui mitraille 60 im/s)…

    Si seulement ça pouvait être le grossissement des viseurs reflex, la suppression du lag des viseurs/écrans LCD ou l’utilisation d’un AF à détection de phase en continu (remember Hiroshi Terada ?) pendant la visée Live View ou l’enregistrement vidéo… Mais non, ça, c’est trop technique pour faire un argument simple.

    (Luc, dis-moi que je me trompe, que Panasonic a racheté le brevet Terada et que son prochain L100 sera un bridge 4/3 avec AF à détection de phase et viseur LCD à plus de 800×600 pixels… Par pitié ! 😉 )

  7. Bonjour,

    (Luc, dis-moi que je me trompe, que Panasonic a racheté le brevet Terada et que son prochain L100 sera un bridge 4/3 avec AF à détection de phase et viseur LCD à plus de 800×600 pixels… Par pitié ! )

    Euh.. alors bien sur, il a trois capteurs 4/3 (un pour la prise de vues, un pour le LiveView et le troisième fait de la vidéo, Quatre systèmes AF quant au viseur c’est un plasma full HD (ce qui permet de se mater un film entre deux séances de shooting) 🙂
    Blague à part, si je le savais, je n’aurais pas le droit d’en parler donc …

    Ceci étant, Pana présente l’avantage de ne pas être un historique de la photo (ce sont les gens de Solms qui permettent de garder le cap) et donc de ne pas hésiter à date régulière à faire péter les cadres convenus, que ce soit côté techno (2004 stabilisation, 2006 grand angle, 2008 gestion automatique des automatismes) ou de celui de la conception même des appareils (comme la série TZ qui dans une large mesure est un croisement entre un bridge et un compact).

    Si seulement ça pouvait être le grossissement des viseurs reflex, la suppression du lag des viseurs/écrans LCD

    Le grossissement des viseurs reflex, même si à titre personnel je pense bien évidement que ce serait une bonne chose (euphémisme), je ne crois pas du tout que cela va se produire.
    Je pense même l’inverse, je l’écris depuis quelques temps, je pense que les viseurs réflex vont disparaitre ou plus exactement être contingentés au milieu / haut de gamme.
    Il n’y a qu’à voir l’emphase actuelle sur le LiveView d’une part et surtout la façon dont toutes les marques communiquent dessus, il se dessine assez nettement une préparation, délibérée ou pas, du public à un futur dans lequel la notion de reflex ne sera pas forcément synonyme de « plus mieux bien ». La fluidité des écrans, ça c’est purement une question de gros sous, ce n’est pas une barrière technique… pour ce qui est de l’utilisation d’AF sophistiqués utilisables pendant le LiveView (à détection de phase ou autre) j’imagine que c’est le corollaire de ce que je disais plus haut sur la visée.

    Je crois en revanche puis qu’on parle de vidéo qu’il y a encore des améliorations à venir du côté des APN et ce, sur deux plans : le son et l’AF.
    Le son des APN est assez en retrait si on le compare à celui des caméscopes, et d’autre part l’autofocus très ponctuel et avec tentative de suivi des APN donne des vidéos ou l’autofocus « pompe» si les plans sont trop étagés.

    Mais non, ça, c’est trop technique pour faire un argument simple.

    Tout le drame du mégapixel en une phrase… c’est pour ça que ça ne va pas se terminer tout de suite.

  8. Luc,
    Très intéressante ton analyse de la perception visuelle d’un écran. Mais, un petit retour en arrière, pour être (panoramique 6×17) et avoir été en 24×36 et en 6×17 un grand utilisateur de pellicules couleurs 400 Iso, N’exagéront pas non plus sur le bruit de cette émulsion.
    A bientôt.
    Hervé Bernard

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