Які ефекти впливають на цифрові зображення, які називають «шумом»?
Чим відрізняються джерела шуму?
Що викликає кожен тип шуму?
Які особливості шумів різних типів?
Як візуально проявляються різні типи шуму на зображенні? (тобто, чи різний вид шуму "виглядає по-різному" - це отримане зображення, і як би вони відрізнялися для ока?)
Як можна мінімізувати кожен тип?
Які різні методи післяобробки найбільш підходять для кожного виду?
Відповіді:
Шум часто визначають як будь-яке відхилення від "чистого" сигналу. Сигнал приймається як зразок яскравості зображення, тому будь-які зміни значень пікселів, які представляють зображення, є шумом. Ці зміни виникають в основному через:
Шум пострілу. Випадковий спосіб випромінення фотонів із джерела світла викликає випадкові зміни яскравості зображення. Чим менше фотонів у вас, тим більше очевидний цей шум. Можна зменшити, отримавши більше світла на датчику.
Темний струм (тепловий) шум. Тепло, яке виробляється камерою (електромагнітне випромінювання подібно до світла, може з’являтися на датчику). Оскільки це не частина сцени, це шум. Його можна зменшити за рахунок охолодження датчика, обмеження часу експозиції (чим довше датчик активніше, тим більше він нагрівається) або зйомки темного кадру (тобто із закритою шторкою або кришкою об'єктива), щоб відняти від початкового зображення (деякі камери мають налаштування для автоматизації цього).
Фотовідповідь нерівномірність (фіксований шум). Це виникає внаслідок недосконалості кремнію, що спричиняє пікселі трохи більш-менш чутливі, ніж їхні сусіди. Калібрування може зменшити PRNU, хоча це може залежати від таких параметрів, як час експозиції.
Читання шуму. Електричний шум, що генерується схемою, яка зчитує значення з пікселів датчика. Можна зменшити, використовуючи більш високий ISO (у випадку, коли сигнал не максимізований; посилення сигналу перед зчитуванням означає, що шум читання є меншим відсотком сигналу) або за допомогою камери з меншим шумом читання. Ви можете подивитися на тіньові показники шуму в базовій ISO, щоб дати уявлення про шум, що читається.
Шум квантування. Помилки округлення, коли аналоговий сигнал перетворюється на кінцевий набір конкретних цифрових значень. Зазвичай це не помітно, можна зменшити за допомогою датчика, який зберігає більше біт на піксель, наприклад 14 замість 12.
Нижче наведено технічний шум, але їх рідко називають такими:
Moire / aliase. Своєрідний шум просторового квантування, згладжування виникає через структури перешкод та фіксованого інтервалу сенсорних елементів. Її можна зменшити за допомогою фільтра, що згладжує (як правило, підходить для датчика як стандарт) або збільшення частоти дискретизації (кількість пікселів на одиницю площі), тобто більше мегапікселів з однаковим об'єктивом.
Артефакти стиснення, коли зображення зберігається як JPEG. Можна зменшити, вибравши налаштування найвищої якості для JPEG або зйомки в режимі "сире".
Гарячі пікселі, застряглі пікселі, темні пікселі. Елементи датчика, які завжди дають або нуль, або максимально можливу відповідь.
Термін "кольоровий шум" описує, як проявляється шум - це не джерело шуму, як описано вище. Колірний шум відноситься до випадкових змін кольору пікселів, а не лише до їх яскравості. Кольоровий шум легко усунути, оскільки око менш чутливе до просторових варіацій кольору, втрата деталей через зменшення шуму менш помітна.
Знову ж таки "високочастотний шум" відноситься до іншої характеристики, просторової частоти, або наскільки близько розташовані піки шуму.
Вам потрібно знати лише два типи шуму, які надходять із усіма камерами, видимими на більш високих ISO.
Щоб мінімізувати такий шум, намагайтеся не стріляти в більш високі ISO, які починають погіршувати якість зображення (різна для кожної камери). Використання швидких лінз, таких як f2.8 або F1.4, може допомогти вам в умовах слабкої освітленості, щоб не натискати ISO занадто високо, щоб зберегти швидкість затвора досить високою. Якщо сцена занадто темна, єдиний спосіб мінімізувати шум - використовувати спалах.
Нарешті, є таке програмне забезпечення, як Noise Ninja або Dnoise, яке може допомогти вам позбутися шуму без шкоди для IQ.