Le bruit thermique est dû à la chaleur du préamplificateur du capteur. Il apparaît sous forme d'une plage lumineuse en haut à gauche des images à grande sensibilité. Il contient aussi des pixels "chauds", allumés en permanence. Le "dark" est une image (ou une moyenne de quelques images) prise dans des conditions identiques à l'image utile, mais avec le cache sur l'objectif: on enregistre ainsi les défauts du capteur, qui sont ensuite soustraits à l'image utile. Avec une caméra CCD ou un appareil photo numérique (APN), on distingue l'offset (pose au 1/4000e de seconde) et le dark (à longue pose). Cependant, on peut simplifier en considérant que le dark contient l'offset (à faire hurler les puristes!): cela suffit pour des photos de loisir.

The thermal noise is caused by the heatness of the preamplifier of the sensor. It appears as a bright area located at the upper left corner of high-sensitivity images. It also contains "hot pixels", permanently lit. The "dark" is an image (or a mean of some images) taken in the same conditions as the usefull image, but with the cap placed on the objective: thus the failures of the sensor are recorded. These failures can be subtracted from the usefull image. With a CCD camera or a digital still camera (DSC), the "offset" (1/4000th a second exposure) and the "dark" (long exposure) are considered separatly. Meanwhile, one can regard these two images as a single image for simple, pure leisure applications, because the offset is contained in the dark (unacceptable for professional people!).

Dark pour Webcam
Chaque capteur de webcam possède des défauts qui lui sont propres: des points colorés formant un "bruit" très apparent lors de photos en faible lumière. Comme ce bruit est constant pour chaque point (pour une durée et un capteur donnés), on retranche une photo prise avec un cache sur l'objectif (cette photo noire est le "dark") aux photos de temps de pose identique. Une part importante du bruit est ainsi éliminée. Si les photos sont prises en pleine lumière, ce bruit est indiscernable (le rapport signal / bruit est élevé). 

Voici comment, à l'aide de ce "dark", on améliore le bruit (grain) d'une photo numérique prise dans la pénombre. Regardez les agrandissements:

photo brute

après soustraction du dark

La webcam testée est un abominable MaxPen VGA; on l'a trouvé sous différentes marques, celui-ci est un Maxell à 39 euros. Son capteur de qualité inférieure est un CMOS, procédé de fabrication donnant de moins bons capteurs que les CCD des Philips ToUCam Pro. Le MaxPen est utilisé en autonome, avec une faible lumière artificielle, ce qui met en valeur les "points chauds" du capteur.

1) photo de départ

2) photo objectif bouché

3) Charger les deux photos dans PaintShopPro, puis menu "Image", "Traitement arithmétique":


4) Soustraire le bruit ("dark") de la photo de départ:


5) Et voilà: la diminution du grain est manifeste: teinte plus douces, bruit diminué. Il ne s'agit là que de l'image brute, avant correction de contraste.
Procédure pour caméra Mintron, APN, etc
1) Prendre cinq images avec l'objectif bouché et un temps de pose identique à la photo: elles constituent cinq darks. Effectuer une moyenne de ces darks. Voici un exemple, dark en bas:

Attention: les darks doivent être pris avec la même sensibilité, même temps de pose et même température ambiante. Mais... si vous n'avez pas de dark? Utilisez la fonction "dépoussiérer" pour enlever les étoiles (ne fonctionne pas, évidemment, avec les nébuleuses, galaxies et amas compacts et globulaires).

2) Avec PaintShopPro (ou The Gimp - gratuit, ou PhotoShop - très cher, etc), copier le dark comme calque sur l'image du haut, et l'appliquer comme "différence". "Calque 1" est le dark et "Arrière-plan" est l'image du champ d'étoiles:

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