Restauration de films anciens : des poussières et des papillons

Encadrants : 

Occurrences : 

2012

Nombre d'étudiants minimum: 

6

Nombre d'étudiants maximum: 

6

Nombre d'instances : 

1

Le caractère très instable de nombreuses pellicules cinématographiques utilisées jusque dans les années 80 a conduit les institutions d'archivage du patrimoine à conduire des campagnes d'acquisition systématiques sur support numérique. Le caractère massif de ces acquisitions (en France par exemple, le CNC dispose d'environ un million de bobines stockées au froid) et les fortes dégradations déjà subies par ces films font que le développement de méthodes automatiques de restauration des versions numériques est un enjeu majeur, en particulier de préservation du patrimoine.

Parmi les nombreux défauts qui affectent les supports de films anciens, citons :

  • Le papillonnage (ou battement d'intensité) : variations du temps d'exposition ou de la sensibilité du support d'une image à l'autre, qui se caractérisent par des variations de radiométrie.
  • Les taches (blotchs en anglais) : défauts occultants qui peuvent etre dus à la présence de poussières et se caractérisent par une perte ponctuelle d'information.
  • Les rayures : dues à l'abrasion du support par l'appareil de lecture, elles se caractérisent par des pertes d'information sur des zones verticales qui persistent dans le temps. 
  • Diverses dégradations chimiques de la pellicule, qui peuvent la rendre cassante, altérer les couleurs, etc.

Le but de ce projet est de mettre en oeuvre des méthodes de restauration qui seront ensuite testées sur différents exemples de films anciens. Il est envisagé de se concentrer sur les deux premiers défauts de la liste ci-dessus et d'implémenter :

  • Des méthodes d'uniformisation de la radiométrie
  • Des méthodes de suppression des défauts occultants

Dans le premier cas, il s'agit de développer des méthodes de modification d'histogrammes. En fonction des centres d'intéret des étudiants, il pourra à cette occasion etre proposée une introduction aux méthodes de transport optimal, domaine actuellement particulièrement actif des mathématiques appliquées.
Dans le deuxième cas, on pourra s'appuyer sur des méthodes de filtrage non-linéaire et de suivi du mouvement dans les films.

Ci-dessous un exemple de traitement pour un extrait du film Our Shrinking world (1946), disponible sur le site www.archive.org.

A gauche : la séquence originale
A droite : la séquence après suppression du papillonnage, en appliquant une correction locale de la radiométrie proposée par J. Delon et A. Desolneux (voir ici pour des précisions).

Mots clés

Film, image, restauration, patrimoine