Qu'est-ce que l'interpolation en photo numérique ?

L'interpolation est un concept clé de la photo numérique, bien qu'elle ne lui soit pas exclusive. Elle affecte directement la qualité d'image, tant à la prise de vue qu'au traitement.

Interpolation : définition

L'interpolation est une estimation qui utilise des données connues pour déduire des valeurs inconnues. En reconnaissant les motifs autour de la zone inconnue, on peut générer de nouvelles données. Exemple (Sean McHugh, Cambridge in Color) : estimer la température à 12h à partir de 11h et 13h. Plus il y a de données connues autour, plus l'estimation est précise.

Interpolation d'image

En imagerie numérique, l'interpolation intervient lors du redimensionnement ou de la déformation d'une image. Le changement de taille/forme nécessite des pixels absents de l'original. L'interpolation comble ces trous en échantillonnant les pixels environnants, calculant leur moyenne et générant un nouveau pixel. Selon l'algorithme, la dégradation est minime ou sévère.

Algorithmes non-adaptatifs

Ils détectent les pixels voisins. Classifications strictes : Plus Proche Voisin, Bilinéaire, Bicubique, Spline, Sinc, Lanczos… Chacun échantillonne plus de pixels que le précédent, pour plus de précision, mais temps de traitement plus long.

Algorithmes adaptatifs

Généralement propriétaires, liés au logiciel qui les utilise (contrairement aux non-adaptatifs, universels). Ils varient beaucoup mais visent à détecter/s'adapter aux contours pour minimiser les artefacts. Souvent réservés au redimensionnement, pas à la rotation/déformation.

Artefacts d'interpolation

L'interpolation non-adaptative génère trois types de distorsion (artefacts) : aliasing (pixelisation), flou, halos de contour (bords nets mais distordus). Chaque méthode favorise l'un de ces défauts. Les algorithmes adaptatifs peuvent les corriger, selon leur conception.

Zoom numérique

Le zoom numérique n'agrandit pas optiquement : l'appareil prend une photo à la résolution du zoom minimal et interpole la zone zoomée. Résultat : image dégradée vs zoom optique qui agrandit la lumière avant le capteur. Le zoom numérique interpole avant la capture.