Petite matrice de valeurs de poids appliquée à chaque pixel — 3×3, 5×5 ou plus large. Détermine l'opération : flou gaussien, détection Sobel, netteté.
Sur l'écran, une matrice 3x3 de chiffres — c'est votre outil pour la manipulation des pixels. Vous appliquez cette matrice à chaque pixel de votre image, multipliez les pixels voisins par les valeurs de poids correspondantes et additionnez le résultat. Le résultat devient la nouvelle valeur du pixel. Vous répétez ce processus pour chaque position de l'image — et votre opération d'image est terminée. C'est le convolution, le noyau de convolution est la matrice elle-même.
La taille et les valeurs déterminent tout. Une matrice 3x3 symétrique avec des uns partout, divisée par 9, produit un effet de flou — chaque pixel devient la moyenne de ses voisins. Si vous augmentez les poids au centre, vous renforcez l'information originale et produisez un flou avec de la présence. Le célèbre flou gaussien se résume au noyau à une distribution gaussienne comme noyau — des matrices plus grandes (5x5, 7x7) avec des poids décroissants vers l'extérieur. Si vous voulez détecter les bords, vous utilisez des noyaux de détection de bords comme Sobel ou Roberts — là, les pixels voisins ont des signes différents, ce qui comprime les transitions. L'accentuation fonctionne de manière similaire : valeur centrale élevée (par exemple, +5), voisins négatifs — cela renforce les contrastes et apporte de la définition.
Sur le plateau, c'est secondaire, mais en post-production — dans Nuke, After Effects ou pendant le pipeline de grading — les noyaux de convolution sont omniprésents. Vous n'écrirez pas une matrice à la main à chaque fois ; le logiciel dispose d'une bibliothèque de filtres prêts à l'emploi avec des noyaux optimisés. Mais si vous avez besoin de looks personnalisés ou si vous voulez comprendre ce qui se passe sous le capot, vous devez intérioriser le principe. Une matrice 5x5 coûte plus de puissance de calcul qu'une matrice 3x3 — c'est pertinent pour les plans à forte charge VFX. Des noyaux plus grands donnent des résultats plus lisses, mais aussi plus de latence. Certains directeurs de la photographie et superviseurs VFX construisent des piles de flou de manière itérative, plusieurs flous faibles au lieu d'un seul fort — cela semble souvent plus naturel et est également plus performant. Un point important : les opérations de noyau sont séparables pour certains filtres (comme Gauss). Vous pouvez d'abord effectuer un pliage horizontal, puis vertical — cela économise une puissance de calcul massive et est donc la norme dans les logiciels de production réels.
N'oubliez pas : ce que le noyau ne "voit" pas (les bords de l'image) doit être extrapolé — les stratégies de remplissage comme Mirror, Wrap ou Constant-Black modifient ici le résultat. Dans le composite final, vous le remarquerez comme un artefact de bord s'il est mal configuré.