Qu’est-ce que le Dithering ?

Dithering est un terme que les producteurs de disques reconnaîtront immédiatement. L'application d'un tramage à un fichier audio numérique est souvent un processus important que vous devez effectuer pour que la qualité du fichier musical puisse atteindre son plein potentiel. Le tramage est également une fonction pratique lorsque vous modifiez des photos.

Quel que soit l'endroit où vous avez rencontré le terme "to dither", il faut garder à l'esprit qu'il s'agit d'un processus assez complexe. Si vous vous êtes demandé ce qu'est la tergiversation, vous êtes au bon endroit. Nous allons vous expliquer ce qu'est le dithering, comment il fonctionne et pourquoi il est essentiel pour le mastering des enregistrements audio.

Qu'est-ce que le Dithering ?

La meilleure façon de répondre à la question : Qu'est-ce que le dithering ? est avec un exemple.

Disons que vous venez de terminer un master 16 bits. Vous avez fait tout le mélange critique. Vous avez obtenu le son de la piste exactement comme vous le souhaitez. Donc, maintenant il est temps d'y appliquer un peu de tremblement.

Cela signifie que vous allez appliquer une séquence de codage aléatoire à la piste. Nous appelons ce processus "dithering". Et lorsque vous utilisez le dither, vous atteignez l'objectif de réduire le bruit de quantification. En utilisant le dither, le bruit de fond de la piste ne sera pas audible lorsque vous stockerez la piste.

C'est l'exemple parfait de la façon dont on peut et de la raison pour laquelle on peut utiliser la technique du "dither" sur une piste. Mais regardons aussi la définition du dictionnaire "dither".

La définition que vous trouverez dans un dictionnaire sera assez semblable à celle de l'exemple. Elle dira généralement quelque chose du genre : "C'est un type de bruit que l'on applique délibérément pour rendre aléatoire l'erreur de quantification". Et c'est exactement ce que montre notre exemple. Maintenant, allons un peu plus loin et voyons comment fonctionne exactement le processus de tramage, maintenant que nous avons appris notre définition du tramage.

Comment fonctionne le Dither ?

Comme nous le savons déjà, "dither" un fichier audio signifie ajouter du bruit au fichier audio afin de rendre aléatoire l'erreur de quantification. Comme il s'agit d'une phrase extrêmement compliquée à comprendre pour la plupart des gens, nous allons essayer de décomposer le processus d'ajout de dither à une piste en termes aussi simples que possible. Il faut toutefois préciser qu'il s'agit d'un processus extrêmement compliqué et technique, qui ne peut donc être simplifié qu'à l'extrême.

La première étape du tramage consiste à ajouter un bruit aléatoire au fichier audio. Vous faites cela avant le processus de quantification ou de re-quantification. La raison pour laquelle cela doit être fait est que si vous passez par le processus de quantification sans trembler, vous obtenez une distorsion de quantification. Et aucun producteur de disques ne voudrait d'une distorsion de quantification liée à son signal original ou de toute forme de distorsion sur sa piste.

Les alternatives au tramage sont la troncature ou l'arrondissement du fichier audio. Mais ces deux procédés posent d'autres problèmes. C'est la raison pour laquelle la plupart des producteurs juxtaposent leurs pistes avant le processus de quantification, car vous obtenez alors un niveau de bruit à la fois fixe et constant à chaque fois.

Lorsque vous tramez un fichier audio, un bruit aléatoire est introduit par la trame. Les bruits de ce type sont extrêmement importants pour l'équilibre du son. Cela signifie que vous pouvez augmenter le niveau de bruit. Et si vous augmentez le plancher de bruit, vous ne perdrez pas de données ou de son lorsque vous quantifierez l'audio en 16 bits.

La forme la plus courante de tremblement que les gens utilisent avec l'audio numérique moderne est la forme de tremblement à distribution de bruit triangulaire. La raison pour laquelle cette forme de dither est préférée aux autres formes d'ajout de dither est simplement qu'elle réduit les premières zones de distorsion harmonique. Cela signifie que vous minimisez également la modulation du bruit, grâce à sa concentration sur les premiers stades de la distorsion harmonique.

L'autre option consiste à utiliser une forme rectangulaire de tramage, qui est parfois appelée distribution uniforme. Contrairement à la distribution triangulaire, le bruit sera concentré sur toute la gamme de manière égale plutôt que d'être concentré sur la gamme moyenne, ce qui est ce que vous obtenez avec la distribution triangulaire du bruit.

Une autre forme de dither est appelée noise shaping. Le but de la mise en forme du bruit, lorsqu'elle est utilisée à des fins de tramage, est de mettre en forme l'énergie spectrale de l'erreur de quantification. Là encore, il s'agit d'un processus assez complexe. Mais, comme son nom l'indique, lorsque le son numérique est atténué par le processus de mise en forme du bruit, on obtient un son beaucoup plus doux et équilibré. Les fréquences que l'oreille humaine est le plus à même d'entendre seront également plus claires.

Nous devons noter que le processus de tramage dépendra légèrement de la profondeur de bits de la piste audio numérique. Le processus d'ajout de bruit afin de rendre aléatoire la distorsion de quantification dépend du niveau de profondeur binaire, car il n'est pas entièrement nécessaire avec les fichiers dont la profondeur binaire est de 32 bits ou plus. Il convient mieux aux fichiers audio dont la profondeur de bits est de 16 bits. Nous allons maintenant aborder la raison pour laquelle le tramage est si essentiel.

Pourquoi le Dithering est-il important ?

Le tramage est essentiel en raison de la distorsion. Comme tout producteur de disques vous le dira, la distorsion est votre ennemi. Et si vous prévoyez d'enregistrer des fichiers audio de 16 bits ou d'une profondeur de 24 bits, vous devez procéder à un tramage. Il n'y a pas moyen d'y échapper. Sans tremblement, la piste ne pourra pas atteindre son plein potentiel. Et il n'est pas nécessaire d'être un ingénieur en mastering pour le reconnaître.

Il suffit de comparer une piste audio à laquelle on a appliqué un tremblement et d'écouter la même piste audio sans tremblement. Ça se voit. Vous devez vous assurer que vous avez supprimé toute distorsion de la piste, et c'est particulièrement vrai pour la distorsion de quantification. C'est cette forme de distorsion que le dither peut supprimer de votre piste.

Vous pouvez également utiliser le tramage dans le traitement des images. Encore une fois, la raison pour laquelle vous devez procéder à un tramage est que vous avez quelque chose qui est à la fois analogique et numérique. Tout comme votre enregistrement audio est une représentation numérique du signal original, la même chose se produit avec une image que vous numérisez ensuite. Si vous n'appliquez pas de tramage à l'image, vous risquez d'obtenir des bandes de couleur, ce qui ruinera complètement l'image.

L'une des raisons pour lesquelles les gens ont tendance à penser que le tramage appartient au passé est tout simplement parce que nous enregistrons rarement de la musique avec une profondeur de bits de 16 ou 24 bits maintenant. Vous ne devez utiliser le tramage que lorsque vous travaillez avec des données audio ayant cette profondeur de bits.

Dans certains cas, les gens refusent même de procéder au tramage lorsqu'il s'agit d'une profondeur de 24 bits. Mais un enregistrement 16 bits est ce que l'on trouve sur les CD. En raison du fonctionnement de l'oreille humaine et de l'importance de la gamme dynamique, il est difficile pour l'homme de distinguer la différence de qualité audio entre un enregistrement numérique de 16 ou 24 bits.

Pour cette raison, le dither est toujours pertinent. Tu dois l'utiliser quand tu fais le mastering. C'est la meilleure façon de gérer la distorsion et de s'assurer que le plancher de bruit est aussi bas que possible.

Faut-il utiliser le Dithering lors du mastering ?

Oui. Si vous demandez à n'importe quel ingénieur de mastering, il vous dira qu'il faut ajouter du dither au fichier lors du mastering de la piste. C'est généralement à la fin du processus de masterisation d'une piste audio que l'on ajoute le dither. Si vous ne faites pas de tramage sur une piste, vous risquez d'obtenir de moins bonnes performances du codec de compression. Et cela signifie distorsion et bruit, ce qui est la dernière chose que vous voulez. Si vous procédez par tramage, le bruit ne sera pas un problème.

Le tramage est très important si vous voulez également sous-échantillonner. Le sous-échantillonnage consiste à réduire le signal audio lorsque vous souhaitez réduire la taille du fichier audio. Comme vous réduisez le débit binaire, c'est extrêmement important. Sinon, la qualité de l'enregistrement en souffrira.

Le tramage est également crucial en termes de gamme dynamique. Si vous utilisez le tramage pour mettre en forme l'enregistrement audio, vous augmentez la plage dynamique de la piste, de sorte que vous obtenez un fichier de 16 bits. Mais en raison de l'utilisation de la mise en forme du bruit et du tramage, vous obtenez un son qui semble avoir une gamme dynamique de 120 dB. C'est idéal en raison du fonctionnement de l'oreille humaine.

Vous le percevrez comme ayant la même qualité qu'un fichier de 24 bits. C'est l'une des raisons pour lesquelles l'audio 16 bits, tel qu'on le trouve sur les CD, est perçu par les humains comme offrant la même qualité que l'audio haute résolution, comme l'audio 24 bits. Si vous avez l'habitude d'écouter de la musique via Spotify ou un autre service de streaming, le son utilisé par ces services est également en 16 bits. Cela est dû au fait qu'ils ont été compressés avec perte.

Pour conclure, il est très important d'ajouter le dither à une piste lors du mastering, surtout si vous travaillez avec de l'audio 16 bits. C'est moins important avec l'audio 24 bits, et beaucoup de gens recommandent de ne pas faire de tramage avec l'audio 24 bits car ce n'est pas nécessaire. Mais si vous voulez compresser ou sous-échantillonner de 24 bits à 16 bits, vous devrez certainement ajouter du dither au moment du mastering. Vous voudrez également ajouter le dither si vous comprimez pour mettre de l'audio 16 bits sur un CD.

À quoi d'autre sert le Dither ?

Nous n'utilisons pas seulement le dither pour la musique. Nous l'utilisons également pour la photographie numérique, et le processus est sensiblement le même. Le terme "bruit" est toujours utilisé, mais, bien entendu, il ne s'agit pas d'un bruit audible mais d'une forme numérique de bruit.

Vous pouvez trouver de nombreuses images en ligne qui vous montreront la différence avant l'ajout de l'ombrage et après l'ajout de l'ombrage. Le résultat est une image quelque peu granuleuse. Cet effet peut également donner aux images un aspect moucheté.

Vous pouvez également utiliser le tramage pour les graphiques. De la même manière qu'il est utilisé pour le traitement des images numériques, lorsque vous utilisez le tramage sur les graphiques, vous obtenez une image granuleuse.

Le tramage Floyd-Steinberg est la forme la plus courante, utilisée pour les images et les graphiques. Lorsque vous procédez au tramage d'une image, vous réduisez la profondeur de couleur de l'image, ce qui explique l'effet granuleux ou moucheté obtenu.

Une autre raison pour laquelle nous ajoutons de l'agitation aux images est qu'elle aide à surmonter les bandes de couleur. On parle de "banding" lorsque les couleurs sont représentées de manière inexacte, ce qui peut nuire à l'image. L'ajout d'un tramage à l'image permet d'éliminer rapidement toute bande de couleur. Il peut également contribuer à rendre l'image plus ronde et plus texturée. Par conséquent, vous n'avez aucun problème de planéité.

Nous utilisons le dither dans de nombreuses applications. Par exemple, vous constaterez que le dithering se produit avec les téléviseurs LCD. Il est même utilisé dans les smartphones et certains appareils photo numériques. Ce processus se fait sans être appliqué par l'utilisateur de l'appareil.

Le commerce à haute fréquence, tel qu'il est abordé dans le livre de Michael Lewis "Flyboys", a été quelque peu étouffé par un processus de tergiversation. Cela s'explique par le fait que les marchés d'échange ajoutent du dither pour créer des ruptures et des retards de manière aléatoire lorsque les ordres ont été soumis numériquement au marché. Ces délais rendent le processus de négociation à haute fréquence moins facile. Cela élimine le désir des traders de ce type d'utiliser ces tactiques.

Résumé

Le tramage est important. Il n'y a aucun doute là-dessus. Que ce soit pour les ingénieurs de studio qui réalisent le mastering des pistes ou pour les photographes qui veulent ajouter de la texture à une image numérique, le tramage a son utilité. C'est un processus compliqué qui a une quantité énorme d'effets secondaires merveilleux. Si l'on considère que le tramage est également utilisé pour bloquer les transactions à haute fréquence ou pour améliorer l'image de votre téléviseur LCD, on se rend compte du nombre d'utilisations possibles du tramage.

Vous n'avez plus besoin de vous demander : qu'est-ce que la tergiversation ? puisque vous connaissez tout du processus maintenant. Si vous envisagez d'expérimenter le dither, c'est une bonne idée. Vous constaterez une amélioration du son de votre matériel audio ou de l'aspect de vos images numériques.

Et si vous prévoyez de réduire la profondeur de bits d'un enregistrement audio de 24 bits à 16 bits, vous n'aurez de toute façon pas d'autre choix que de procéder à un tramage à chaque fois que vous le ferez. Amusez-vous à expérimenter le tramage et appréciez les résultats fantastiques qu'il vous donnera.

Si vous avez aimé l'article, veuillez laisser vos commentaires.