Čo je redukcia šumu v digitálnych obrazoch?
"Beautygate", posledný iPhone-gate, ktorý dokáže vytvoriť obrazy ľudí vyzeral príliš vyvážene, je výsledkom dvoch vecí: nového charakteru Smart HDR a agresívneho zníženia šumu. Ale čo je digitálne zníženie hluku a prečo je to tak dôležité? Poďme zistiť.
Ako pracujú senzory kamery
Digitálny snímač v telefóne alebo fotoaparáte je vyrobený z miliónov malých fotografií. Každý photosite zodpovedá jednému pixelu v konečnom obrázku. Keď svetlo zasiahne photosit, vytvára elektrický náboj. Čím viac svetla zasiahne photosite, tým silnejší je náboj a jasnejší pixel v konečnom obrázku.
Rovnako ako náboj vytvorený svetlom dopadajúcim snímač, je tu tiež malé množstvo náhodného pozadia na pozadí, ktoré vytvára digitálny šum. Tu začínajú problémy.
Vzhľadom k tomu, že náboj vytvorený na každom photosite je lineárne úmerný množstvu svetla, ktoré ho zasiahne, matematika vyvodzuje, že jasnejšie oblasti obrazu majú podstatne viac dát ako tieňové oblasti. To znamená, že pomer signálu k šumu je nižší v tmavých oblastiach obrazu, čo je dôvod, prečo sú tieňové oblasti obrazu viac náchylné na viditeľný hluk.
Ďalším faktorom je veľkosť senzora. Väčšie snímače zhromažďujú viac svetla jednoducho preto, že sú väčšie. V dôsledku toho sú menej náchylné na digitálny šum, pretože pomer signálu k šumu je vyšší. Kamery smartphone - pretože majú také malé senzory - sú obzvlášť náchylné na šum.
Prevod údajov na obrázky
Ak fotografujete, ak fotografujete v RAW, fotoaparát prevádza obrazové dáta do súboru obrázkov JPG. Robí to s niektorými dosť zložitými matematickými operáciami, ktoré nakoniec vyhodia veľa dát, aby získali použiteľný súbor.
Väčšina kamier tiež spracuje výsledný obrázok trochu, aby to vyzeralo lepšie. Robia veci, ako je zvýšenie kontrastu a sýtosti, ale tiež používajú algoritmy na zníženie šumu. Na obrázku nižšie môžete vidieť pohľad vedľa seba na súbor JPEG a nespracovaný súbor RAW zachytený súčasne s mojím zariadením iPhone 7 Plus. Pozrite sa, aký väčší šum je v obraze RAW.
Vo všeobecnosti je to dobrá vec. Digitálny šum je škaredý a algoritmy na redukciu šumu sú celkom dobre pochopené. fungujú tým, že sa priemerne menia malé rozdiely medzi pixelmi. Môžete si to všimnúť, najmä v detailoch, v detailoch z vyššie uvedených obrázkov.
Väčšina obrázkov bude vyzerať lepšie po znížení hluku. Je to dôležitá súčasť post-spracovania akéhokoľvek digitálneho obrazu. Záber JPEG je nepopierateľne lepší obraz ako hrubý RAW. Stane sa problémom len vtedy, keď sú algoritmy príliš agresívne pre daný subjekt, ako je to v prípade beautygate. Keď k tomu dôjde, prirodzené zmeny, ako sú tóny pleti, sa vyhladia, rovnako ako akýkoľvek digitálny šum. Vzal som veci príliš ďaleko na obrázku nižšie.
A pretože pôvodné údaje sú vyhodené, nie je veľa, čo môžete urobiť po tom, čo.
Zabránenie agresívnej redukcii šumu na telefóne
Najjednoduchším spôsobom, ako predísť tomu, aby váš telefón alebo fotoaparát používali príliš agresívne algoritmy na zníženie hluku, je zabrániť tomu, aby vôbec použili akékoľvek automatické zníženie šumu. Ak to chcete urobiť, jednoducho musíte strieľať v RAW.
Pri obrázkoch RAW sa v súbore ukladajú všetky obrazové údaje a šum. Poskytuje vám väčšiu voľnosť, pokiaľ ide o postprodukciu, a umožňuje vám kontrolovať, koľko zníženia hluku sa používa.
Na zariadení iPhone budete musieť použiť aplikáciu fotoaparátu tretej strany. Som veľkým fanúšikom Halide. V systéme Android môže aplikácia fotoaparátu vo vašom telefóne umožňovať snímanie RAW; ak nie, VSCO je skvelou voľnou voľbou. Fotoaparát DSLR alebo zrkadlový fotoaparát by ste predvolene mali natáčať obrázky RAW. Ak to nie je predvolené vo fotoaparáte, v ponuke sa nastaví zmena formátu, do ktorého sa uložia obrázky.
Zníženie šumu nie je zlá vec, ale keď fotoaparát alebo smartphone automaticky príliš veľa, veci môžu vyzerať divne. Najlepšia vec, ktorú musíte urobiť, je natočiť RAW a prevziať kontrolu.
