En quelques mots
- Le grain du film est une texture aléatoire composée de particules d'argent métallique
- Le processus de développement d'un film peut avoir un effet direct sur le grain apparent d'une image
- Les capteurs numériques ne possèdent pas de modèles aléatoires similaires dans leurs caractéristiques de bruit
Nous travaillons à une époque passionnante ; nous nous trouvons au confluent de l’évolution des images analogiques aux images numériques. À l’heure actuelle, nous bénéficions des avantages de l’ancien paradigme combinés aux nouvelles combinaisons et permutations. Parfois, les propriétés du régime photochimique semblent transcendantes. Leurs caractéristiques restent étrangement familières, tout en persistant et en se transformant dans le domaine numérique. L'une de ces caractéristiques est le grain du film. Mais qu'est-ce que c'est ? Pour répondre à cette question, nous devons d’abord revoir notre compréhension du processus photochimique impliquant les émulsions. Nous devons également examiner les schémas de développement et les caractéristiques uniques du film en tant que support d'enregistrement.
Grain défini
Le grain ou granularité du film est la présence observable de texture inhérente à une image photographique traitée. Cela peut être attribué à la structure de l’émulsion. Une impression de film est constituée de petites particules d’halogénure d’argent métallique. Lors de l'exposition, des photons lumineux bombardent et transforment ces particules pour créer une photographie. Le grain du film est fonction de ces particules. Son apparence varie en raison de la taille des grains, des fluctuations de l'exposition ou de la manipulation au cours du processus de développement chimique. Si nous comprenons les compromis, nous pouvons décider comment exploiter ou réduire les céréales.
Image fournie avec l'aimable autorisation :Capture One Facteurs affectant les céréales
La mesure dans laquelle le grain est perceptible dépend de la pellicule utilisée pour enregistrer l'image, des paramètres d'exposition et du processus de développement utilisé. Cela est plus visible dans une projection ou une photographie agrandie. La présence de grain peut être désagréable ou offrir une esthétique agréable basée sur le sujet ou le style de prise de vue. Vous devez décider comment le traiter.
Comment ça marche ?
Une émulsion photosensible se compose de plusieurs couches de substrat de gélatine qui adhèrent à une base structurelle. Les couches de gélatine contiennent des « grains » d’halogénure d’argent appliqués en suspension aléatoire. La sensibilité du film à la lumière dépend de la quantité d'halogénure d'argent présente dans le substrat. L'émulsion et l'acétate de base deviennent semi-transparents au cours du processus de développement. Au cours de ce processus, l'argent est converti et durci pour produire l'image inversée sur l'acétate. Cela crée le « négatif ».
L'émulsion photosensible étant appliquée sur la base par enduction en couches, la présence de grains apparaît aléatoire dans leur répartition. Le résultat est l’apparition d’un « agglomération » ou d’un « blocage » des grains à différents points d’une photographie. Lorsqu'elles sont agrandies, ces caractéristiques prennent une qualité « granuleuse ».
Exposition par rapport aux céréales
La nature des paramètres d'exposition calculés pour une image donnée affecte le grain de l'image. Étant donné que les grains du film sont sensibles à la lumière, l’exposition dépend de la quantité de lumière qui atteint le film via l’ouverture de l’objectif. Selon cette métrique, les halogénures d'argent peuvent devenir « surexposés » ou « sous-exposés » en fonction du taux de transformation via l'exposition aux photons. Une fois développés, les grains d’argent exposés à suffisamment de lumière pour passer de l’halogénure au fluorure font partie de l’image négative finale.
Le processus de développement élimine les grains qui n’ont pas reçu suffisamment de lumière pour être transformés. Cela laisse des « espaces » là où les grains étaient autrefois présents dans l’émulsion. C'est la perception de ces écarts que nous appelons le grain de l'image.
Grain par rapport à la sensibilité ISO
La sensibilité à la lumière d'un film ou d'un capteur numérique peut affecter directement le grain de l'image. Les films qui démontrent une faible sensibilité à la lumière possèdent une teneur plus élevée en halogénures d'argent dans leur émulsion. Plus il y a de grains présents dans l’émulsion, plus le besoin de lumière est grand – donc des expositions plus longues avec des diaphragmes plus larges. A l’inverse, plus un film est sensible à la lumière, moins la répartition des grains est présente dans l’émulsion. Moins de grain signifie moins de lumière et moins de temps requis pour l’exposition. Par conséquent, les films ISO plus élevés offrent des vitesses d’obturation plus rapides et des diaphragmes plus petits en proportion. Les compromis deviennent clairs en fonction du sujet et des préférences esthétiques.
Le développement peut-il affecter les céréales ?
Image fournie avec l'aimable autorisation :Capture One De plus, le processus de développement d’un film peut avoir un effet direct sur le grain apparent d’une image. Tout comme l'ISO désignée a une corrélation avec le grain, lorsque nous modifions l'ISO d'un film par manipulation chimique, un grain exagéré en est souvent la conséquence. Par exemple, si un film est évalué à 400 ISO, mais que nous réattribuons cette valeur à une valeur plus élevée et que nous exposons par conséquent selon cette valeur plus élevée (disons 800 ISO), il en résulte un grain prononcé. Cela est dû au développement amélioré requis pour la nouvelle ISO. Le film doit rester dans le bain de développement pendant une période prolongée, pendant laquelle les halogénures d'argent réagissent en se bloquant en amas surdéveloppés. Nous appelons cela le « traitement push ». Cela se traduit généralement par plus de contraste et de granulation de l'image.
Évolution du grain dans les images numériques
Enfin, il est nécessaire de discuter de la façon dont le grain a transcendé le support photochimique du film et est resté une composante visuelle des images numériques et du contenu vidéo. Comme dans les films, les images numériques reflètent la texture comme une relation entre les pixels et les grains d'halogénure d'argent et la corrélation entre l'exposition à l'ISO et le bruit du signal.
Comme nous l'avons appris ces dernières années, les photosites sont constitués de pixels, chacun sensible au rouge, au bleu et au vert dans les motifs de la mosaïque Bayer. Ces photosites sont sensibles à la lumière, tout comme les grains de films. Ils enregistrent des données d'image en présence de photons dans une proportion adéquate aux temps d'exposition (ou images par seconde).
Lorsqu'un capteur a disposé de suffisamment de temps et de lumière pour produire une image avec la luminosité souhaitée, nous disons que l'image résultante est exempte de bruit de signal. Cependant, lorsqu'une image numérique n'a pas eu suffisamment de temps et de photons pour produire une image lumineuse et équilibrée, le manque de données au niveau des pixels peut être enregistré sous forme de valeurs de noir ou de valeurs de couleur R, V ou B attribuées de manière aléatoire. Le résultat est soit un fichier image avec un « grain » noir, soit un bruit coloré. Le bruit de fond d'un capteur est la quantité minimale de signal nécessaire pour produire une image sans bruit. En ce qui concerne l'échelle IRE utilisée sur la plupart des moniteurs de forme d'onde, les bonnes expositions se situent généralement au-dessus de 20 IRE pour les détails des ombres mais en dessous de 95 IRE pour les détails des hautes lumières – les tons chair étant préférés entre 43 et 73 IRE, respectivement.
Le bruit est corrélé à l'ISO et à une exposition appropriée, comme vu ci-dessus. Par conséquent, les fabricants recommandent que l’image soit créée en utilisant l’ISO natif spécifique de ce capteur. En d’autres termes, les meilleurs résultats sont obtenus en utilisant l’ISO natif recommandé. L'ISO native pour un capteur d'appareil photo donné se trouve souvent dans le manuel d'utilisation correspondant.
Capteurs numériques
De plus, contrairement aux caractéristiques de grain d’une émulsion photographique, les capteurs numériques ne possèdent pas de modèles aléatoires similaires dans leurs caractéristiques de bruit. Cela est dû au positionnement structurel des pixels sur la surface d’un capteur d’image. En dehors du motif apparemment différent des bacs RVB présents dans un filtre mosaïque Bayer, le bruit numérique peut se produire avec plus de régularité en raison de la disposition linéaire des photosites sur le capteur.
Dans un capteur de couleur en couches, la lumière traverse différents substrats, chacun sensible aux longueurs d'onde rouge, bleue et verte. Lorsqu'un capteur utilise un filtre mosaïque Bayer, les données de couleur ne sont traitées qu'avec une seule couleur par pixel ou par groupe. Les autres valeurs de couleur sont une interpolation de la part du processeur. Par conséquent, lorsque des données de couleur inadéquates sont enregistrées, le processeur peut commettre des erreurs d'interpolation. Il en résulte le bruit coloré apparent évoqué.
Réflexions finales
Au cours du changement de paradigme actuel de l’analogique au numérique, nous devons souvent synthétiser la manière dont certains aspects de nos images évoluent. Le grain du film, ou bruit à l'ère numérique, est à la fois une caractéristique et un défaut, selon l'image souhaitée. Avec une meilleure compréhension du mécanisme technique derrière le grain du film, nous pouvons apprécier et manipuler le phénomène à notre avantage.