Retrouvez cet article dans : Linux Magazine Hors série 15
Le "bruit" CCD est un problème typique des périphériques d'acquisition d'images comme les webcams ou les appareils photo numériques. Ce bruit généré sur l'image par le fonctionnement du capteur CCD ou CMOS de l'appareil prend la forme de taches, de vagues ou encore de nuages rouges, verts ou bleus sur la photo.
Le bruit CCD n'est pas la manifestation d'un problème dans votre matériel. En réalité, il s'agit d'une limitation technique de celui-ci. Si nous prenons le cas d'une webcam, il y a de fortes chances qu'avec un éclairage insuffisant ou une mise au point approximative, les images obtenues soient "bruitées". Ce type de phénomène est également visible sur des appareils photo numériques et, dans la plupart des cas, cela est parfaitement invisible sur l'écran LCD au format timbre poste de l'appareil.
Il est possible d'éliminer, ou du moins de limiter ce bruit par quelques manipulations et réglages de l'image.
C'est le sujet de ce didacticiel. Notre base de travail pour cet exercice sera la photo en figure 1. Celle-ci présente nettement des imperfections provenant directement du capteur CCD qui, semble-t-il, n'avait pas suffisamment de données pour fonctionner correctement. La figure 2 est un zoom à 400% sur cette même image, le bruit CCD est clairement visible.
The Gimp dispose d'un filtre très intéressant pour se débarrasser des parasites et autres perturbations électroniques sur les photos. Celui-ci est disponible via le menu Filtres->Amélioration->Anti-parasites. Une fois ce menu sélectionné, la fenêtre correspondant à la figure 3 s'ouvre.
Vous pouvez y régler le type d'anti-parasitage ainsi que différents éléments avec lesquels vous devrez jouer, et observer le résultat sur la zone de prévisualisation. Avec le bruit CCD, un anti-parasitage adaptif et récursif donne généralement de bons résultats. En fonction des couleurs et de la luminosité de votre photo, vous devrez régler le niveau de noir et de blanc de manière différente. Gardez cependant à l'esprit que plus la valeur de rayon sera importante, plus votre image sera floue suite à l'application du filtre.
La figure 4 donne une idée du résultat qu'il est possible d'obtenir. Notre bruit CCD a bien disparu, mais notre image est floue. Nous devons donc apporter quelques modifications et traitements complémentaires pour compenser l'application du précédent filtre.
Le problème qui se pose à nous est le suivant : nous venons de supprimer le bruit CCD en "floutant" l'image. Si nous appliquons un filtre qui crée l'effet inverse du flou (durcissement), nous allons faire réapparaître le bruit CCD. La solution est théoriquement simple puisqu'il suffit de durcir l'image uniquement là où un certain contraste est nécessaire. Ainsi, dans les zones où le bruit CCD était le plus visible, l'image restera identique. La technique qui va être maintenant exposée est une variante de celle décrite par Eric Jeschke sur son excellent site.
Commençons par dupliquer l'image de départ avec Image->Dupliquer. Mettons l'original dans un coin et travaillons sur la copie. Notre première tâche, la plus délicate, sera d'obtenir une sélection afin d'y appliquer le filtre de durcissement. Pour ce faire, nous allons décomposer l'image en trois suivant les montants de teinte, de saturation et de valeur. Pour ce faire, utilisez le menu Image->Mode->Décomposer (cochez la case TSV). Suite à cette manipulation, vous allez obtenir trois images en niveau de gris.
Réduisez les fenêtres de teinte et de saturation (ne les fermez pas) et travaillons sur celle de valeur (figure 5). Dupliquez cette image et travaillez sur la copie. Utilisez le menu Filtres->Flou->Flou gaussien IIR pour appliquer un léger flou sur l'image afin de réduire encore davantage le bruit CCD présent. Nous allons ensuite chercher à détecter les bords dans l'image. C'est, en effet, dans ces zones que le contraste est le plus important, et donc là que nous devrons durcir l'image.
Pour détecter les bords, rien de plus simple : nous utilisons le menu Filtres->Détection de bord...->Bord (figure 6). Une quantité entre 5 et 7 est habituellement correcte pour une photo peu dense. Le résultat est des plus étranges, mais parfaitement nécessaire (figure 7). Les parties claires de l'image obtenue deviendront, plus tard, notre zone de sélection. Nous devons rendre ces zones claires plus grandes et plus franches.
Pour jouer sur la taille des zones claires et obscures d'une image en niveau de gris, et augmenter le contraste entre elles, nous devons manipuler les niveaux. Utilisez Images->Couleurs->Niveau et déplacer la poignée blanche (à droite) pour obtenir une image plus nette (figure 8). Vos actions sont directement répercutées sur la fenêtre d'image.
Essayez d'obtenir une image plus nette comme la figure 9, qui n'est pas sans rappeler ces œuvres dessinées à l'aide d'une pointe ou d'une lame sur des plaques en verre noircies à la chandelle. Si vous êtes satisfait du résultat, sélectionnez l'ensemble de l'image (CTRL+A) et copiez-la (CTRL+C).
Revenez maintenant sur la fenêtre de Valeur de départ. Dans la fenêtre des Calques, activez l'onglet des canaux et ajoutez-en un à l'aide du bouton au bas de la fenêtre. Assurez-vous que ce nouveau canal est actif et collez le contenu du presse-papier (CTRL+V) comme sur la figure 10. Utilisez enfin le bouton de sélection pour créer une sélection à partir du nouveau canal (figure 11).
Et voilà, notre zone de durcissement est active et prête à l'emploi. Durcissons donc gaiement en utilisant le menu Filtres->Amélioration->Enlever le relief... Les valeurs de paramètres en figure 12 devraient faire l'affaire dans la plupart des cas. Le changement n'est quasiment pas visible à l'œil nu et c'est parfaitement normal. Nous ne travaillons, en effet, que sur une partie minime de l'image, et surtout, nous agissons uniquement sur Valeur.
Il est maintenant temps de réassembler notre image et donc réutiliser les fenêtres Teinte et Saturation. Sur la fenêtre de Valeur modifiée, utilisez le menu Image->Mode->Compose (ce menu n'est actif que sur une image en niveau de gris). La fenêtre en figure 13 apparaît à l'écran. Assurez-vous que TSV soit coché et réunissez les différentes composantes (prenez garde à ne pas choisir de mauvaises fenêtres, en particulier si vous avez fait un certain nombre d'essais).
Une fois la recomposition effectuée, on voit clairement la différence (figure 14). Nous avons grandement réduit le bruit CCD tout en conservant les contours et la netteté des zones importantes de l'image.
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