Pourquoi additionner des images ?

Lorsque l'on prend une photo avec un capteur numérique, spécialement lorsque la pause est longue, ou sa sensibilité poussée, il va apparaître un phénomène appelé "bruit", complétement différent dans le principe, mais similaire, question resultat, au grain d'un film argentique, bien souvent en pire !

ex :

Une des caractéristiques de ce dernier est d'être aléatoire, c'est cette propriété qui va nous servir à le réduire. L'idée c'est de pourvoir diviser son effet par le nombre d'image réalisées, je m'explique ;-)

Imaginons que nous ayons pris deux photos d'une étoile, le cercle, et qu'il soit apparu du bruit, les carrés. Comme je l'ai dit, il apparaît de manière aléatoire, donc à deux endroits différent :

image 1

image 2

 

On peut dire que chaque signal présent sur la photo, a une intensité que nous fixerons à 1. Additionnons les deux images avec un logiciel comme IRIS, on obtient :

Nos trois signaux sont toujours là, sauf que la luminosité des deux bruits est restée égale à 1 alors que celle de l'étoile est passée à 2. Si nous divisons cette image par deux pours en faire la moyenne, nous obtenons :

Miracle !!! L'intensité du bruit à été réduite de moitié, et celle du signal est revenu à sa valeur nominale : 1

Bien évidement, cet exemple est simpliste, dans la réalité, il faut additionner (ou compositer en langage astro) le plus de photos possibles pour obtenir ce que nous appellerons le rapport signal sur bruit, le plus élevé. Toute fois, on peut démontrer mathématiquement qu'au delà d'une certaine quantité de photos, le nombre nécessaire pour améliorer la qualité est si élevé, que ça en devient rédhibitoire. Ce bref exposé, nous montre du doigt un autre problème lié à ce traitement, il faut que les images soient rigoureusement alignées les une par rapport aux autres pour réaliser l'addition...