Quelle est la différence entre le bruit numérique ISO élevé et le grain du film?


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Quelle est la différence entre le bruit numérique ISO élevé et le grain du film? Pourquoi l'une "mange-t-elle les détails" et l'autre pas?


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+1 Cette question demande des comparaisons côte à côte ... J'aimerais beaucoup les voir. J'ai cherché un peu mais je suis tombé court.
Reid

Réponses:


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  • La taille des grains dans le film varie en fonction de la sensibilité du film. Plus le film est sensible, plus les grains sont gros. Le bruit numérique a toujours la taille d'un pixel, quel que soit le réglage ISO.

  • Le grain du film est de couleur neutre, car il se compose principalement de différences de luminance. Le bruit numérique comprend à la fois des différences de luminance et de couleur et est le plus visible dans le canal de couleur bleu.

  • Dans les appareils photo numériques les plus récents, le bruit numérique est assez égal. Dans les modèles précédents, le bruit avait plus de bandes et de motifs. Le grain du film n'a pas de bandes ni de motifs, il est donc perçu comme un bruit pur. Si le bruit numérique présente une bande ou un motif quelconque, le cerveau peut facilement le détecter, ce qui est plus gênant que le bruit pur.

  • Ni le grain ni le bruit ne mangent les détails. C'est la réduction du bruit qui mange les détails, car elle ne peut pas faire la différence entre les petits détails et le bruit. La réduction du bruit est utilisée avec le bruit numérique, mais elle peut également être utilisée pour réduire le grain du film.

Il y a un exemple ci-dessous. À gauche, le grain d'un film Kodak Gold ISO 200. À droite, le bruit numérique d'un Canon EOS 5D Mark II @ ISO 3200. Notez le bruit bleu dans les zones sombres de l'image de droite.

grains vs bruit


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Le grain du film peut-il être appelé bruit?
Karel

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Ce n'est pas habituellement appelé bruit, mais c'est un processus similaire car il dépend de processus aléatoires. Vous pouvez même voir du bruit dans vos globes oculaires: regardez une surface blanche et plate, et vous pourrez voir du fuzz nager autour de vous. Même idée - des fluctuations aléatoires dans certaines parties du processus entraînent des variations de fréquence élevées dans l'image.
Reid

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Exemple intéressant et qui donne une idée des différences, mais comme le film a déjà été numérisé ici, vous ne pouvez pas vraiment dire quel motif est causé par le grain du film et quel est celui qui est causé par le bruit du scanner. Je parierais qu'une partie du bruit de chrominance dans les ombres profondes est causée par la numérisation.
Karel

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@ Karel: C'est un point intéressant. Le processus de numérisation ajoute bien sûr une petite quantité de bruit, mais je ne pense pas que ce soit vraiment visible. Le bruit du scanner serait de la taille d'un pixel comme dans l'image de droite, mais vous pouvez clairement voir les plus gros grains du film. Les deux sont des cultures 1: 1 des images.
Guffa

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Votre lien d'image est cassé! Veuillez le réparer ou héberger vos téléchargements sur notre compte imgur. Merci.
Kevin Vermeer

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Il y a aussi le problème du bruit numérique chroma (couleur) versus luma (luminosité). Les gens trouvent généralement plus inacceptable le bruit de chrominance car il semble moins naturel; C'est pourquoi les photos bruyantes fonctionnent parfois mieux lors d'une conversion N & B. Les meilleurs algorithmes de réduction du bruit peuvent également s’adresser sélectivement à l’un ou à l’autre.

Je pense que le film n'a quasiment que du bruit en luma, ce qui est une des raisons pour laquelle les gens le trouvent parfois moins désagréable que le bruit numérique.


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La plus grande différence concerne les modèles de bruit. Le grain du film est causé par les grains d'argent présents dans le film et ne présente pas un motif uniforme.

Le bruit ISO est provoqué dans le capteur numérique et est basé sur les pixels, donc dans un motif.

Certains pensent que la granulation de film est plus agréable à cause du motif incohérent dans lequel le bruit se produit.


Je ne pense pas que les schémas de bruit soient un problème pour les appareils photo numériques modernes.
Karel

C'est certainement un problème sur mon D90 à des ISO plus élevés; un motif carré clair apparaît. C'est pire sur certaines images que d'autres évidemment.
Reid

Avec des valeurs ISO faibles (inférieures à 400 ou plus), les appareils photo numériques modernes ne poseront probablement pas problème, mais selon le modèle, ils sont encore très répandus, en particulier si vous maximisez votre ISO dans des conditions de faible éclairage pour prendre des photos.
Chills42

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Un film ISO supérieur avait tendance à avoir plus de grain; et les prises de vues numériques à ISO plus élevée présentent plus de bruit - une cause similaire, mais l'apparence visuelle est différente.

Le bruit numérique ISO est lié à la taille de chaque pixel, car il est exprimé pixel par pixel (plus vous avez de pixels, moins le bruit est évident lorsque vous regardez la même taille), alors que dans le cas d'un film, le bruit est calculé par cristal. besoin de plus gros cristaux pour une plus grande sensibilité.

Une analogie que j’ai utilisée dans le passé pour démontrer cela est de demander à plusieurs personnes de chronométrer avec un chronomètre le temps qu’il faut pour conduire une voiture autour d’un parking, puis de chronométrer le temps qu’il faut à une personne pour faire le même trajet - Parce que la personne est plus lente, la marge d'erreur est proportionnellement plus petite que le nombre total, même si différentes personnes donnent l'heure à quelques secondes d'intervalle.


Je pensais que le film ISO inférieur avait plus de grain?!
Txwikinger

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@txwikinger sensibilité plus faible == numéro ISO plus élevé == grain / bruit plus perceptible
Rowland Shaw

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Une différence intéressante est que le bruit de la caméra numérique est dans une large mesure le bruit de quantification lié au processus d’imagerie. Cela peut aller jusqu'à des capteurs "invariants ISO" où le réglage ISO n'affecte plus la capture d'image brute mais détermine plutôt l'exposition souhaitée par la caméra et la manière dont les valeurs brutes sont ensuite interprétées. Pour un tel capteur, le niveau de bruit dépend de l'exposition réelle mais pas de la valeur ISO définie.

En revanche, le choix du niveau ISO / ASA pour le film détermine le grain du film. Un film ASA100 sous-exposé de 3EV conserve son grain fin par rapport à un film ASA800 mais perd son contraste. Si vous augmentez le contraste lors de l'agrandissement, vous obtiendrez plus d'un aspect tramé que de points à grain grossier.

Certains appareils photo numériques peuvent utiliser des valeurs ISO plus élevées à des résolutions réduites: cela ressemble un peu plus à ce que font les films ASA supérieurs avec leur grain plus grossier même si le "grain" de l'appareil photo numérique est un motif rectangulaire alors que le grain du film est espacé de manière irrégulière.


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Énorme différence.

Le grain du film s'apparente davantage à une texture qui donne vie aux images.

Le bruit est un défaut de sensibilité de la caméra à la lumière. Le bruit est le résultat de l'interprétation de la lumière dans une image que l'appareil photo ne peut pas capturer. La caméra ne peut pas capturer la lumière dans des situations de faible luminosité et invente donc les couleurs que le capteur ne peut pas capturer. Ce bruit n’est donc pas la représentation d’une image réelle, c’est une interprétation de ce que le capteur pense pouvoir y trouver.


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Cela ne me semble pas correct. Pouvez-vous décrire comment la caméra "invente" les couleurs?
Mattdm

La caméra ne peut pas inventer. La caméra récupère la lumière avec un capteur puis traite un signal (provenant du capteur).
Dragos
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