5 причин появления шума на фотографиях и как избежать его появления при съемке

Как уменьшить шум в Фотошопе?

В правой части рабочего окна располагаются все нужные вам ползунки. Они разбиты на два раздела. Один посвящен работе с резкостью. Другой же нужен для уменьшения шума. Именно со второй группы начинается наша работа по устранению цифрового шума. Иногда достаточно повысить параметр «Светимость». В других случаях придется ещё и с четырьмя другими параметрами поработать. И лишь в самых запущенных случаях придется переходить к первому разделу, пытаясь вернуть резкость.

В нашем случае потребовалось подрегулировать всего один параметр. Резкость чуть ухудшилась, но это заметно лишь при прямом сравнении двух снимков при 100-процентном масштабе. Зато мы избавились от мозолящих глаза точек. Отныне вы знаете о том, как уменьшить шум в Фотошопе. Не говоря уже о том, что вы ознакомились с ещё одним преимуществом RAW-формата. Если у вас имеется хорошая камера и у вас есть достаточное количество времени на обработку, то старайтесь сохранять изображения именно в нём. Последующая работа в Adobe Camera RAW позволяет вытянуть из кадра всё. В дальнейшем его даже можно попытаться продать в фотостоках. Но это уже тема отдельного урока.

Уменьшение шумов на фото при съемке

Нужно сразу отметить, что шумы в цифровой фотографии есть всегда и это обусловлено особенностями светочувствительной матрицы, составляющей основу любого цифрового фотоаппарата. Однако в большинстве случаев уровень шумов настолько мал, что человеческий глаз оказывается не способным разглядеть дефекты изображения. Но в некоторых ситуациях, особенно при съемке в условиях недостаточного освещения, цифровые шумы на снимке уже становятся хорошо заметными. Существует несколько способов уменьшить влияние шумов при съемке:

— Не использовать высокие значения светочувствительности ISO

Пожалуй, главной причиной возникновения шумов на фотоизображениях становится слишком высокое значение чувствительности ISO, установленное фотографом. Когда съемка происходит при слабом освещении в отсутствии вспышки, приходится повышать чувствительность матрицы, чтобы фотография получилась более светлой. Однако чрезмерное увеличение значения ISO в настройках фотоаппарата приводит к тому, что изображения становятся слишком шумными.

Влияние значения ISO можно оценить на примере, по зоне фотографии внутри красного овала (кликабельно):

Подавление шумов

1 из 3


ISO 200

ISO 1600

ISO 25600

Хотя производители фототехники в настоящее время упорно работают в направлении уменьшения уровня шумов для высоких значений ISO, тем не менее, не стоит бездумно использовать расширенный диапазон  светочувствительности. Лучше выбирать минимально возможное или среднее значение ISO, и только после пробных фотографий делать соответствующие выводы о необходимости повышения чувствительности матрицы. Таким образом, увеличивать значение ISO следует только тогда, когда в этом действительно существует необходимость.

В условиях недостаточного освещения старайтесь применять светосильные объективы или вспышку. Что касается оптики, то чем шире будет открыта диафрагма, тем короче можно будет сделать выдержку. Все это позволит делать более качественные фото при слабом освещении без необходимости серьезно повышать значение светочувствительности ISO и, тем самым, увеличивать риск проявления шума.

— Снимайте со штатива

Для уменьшения шумов целесообразно использовать штатив или монопод, на который можно установить цифровую камеру. Это особенно актуально для тех ситуаций, когда Вы снимаете какие-либо статические объекты в условиях низкой освещенности. Использование штатива позволит установить настройки чувствительности сенсора фотокамеры на их наименьшее значение, что, в свою очередь, снизит вероятность проявления цифрового шума на снимках.

— Предохранение фотокамеры от перегрева

Не секрет, что цифровой шум начинает проявляться сильнее при нагреве сенсора цифровой камеры. Здесь действует простое правило – чем выше температура матрицы, тем больше шумов на фотоизображении. В этой связи старайтесь подолгу не снимать в условиях жары,  повышенной влажности и действия прямых солнечных лучей, а также не использовать без особой надобности слишком длительные выдержки.

Кроме того, учитывайте тот факт, что при использовании режима LiveView в цифровых зеркальных фотоаппаратах светочувствительная матрица работает не только во время экспонирования кадра, но и чуть дольше, что может приводить к ее дополнительному нагреву. Поэтому не стоит злоупотреблять съемкой в этом режиме, дайте сенсору своего фотоаппарата время на то, чтобы остыть.

— Съемка в RAW

Снимать предпочтительнее в формате RAW. Этот формат содержит больше информации, чем JPEG, соответственно у Вас появляется больше возможностей для получения качественного снимка. Кроме того, Вы сможете уменьшить шумы на фотоизображении уже при конвертировании RAW-файлов посредством программного обеспечения для обработки снимков.

Современные цифровые фотоаппараты оснащаются различными функциями шумоподавления, однако используемые в них программные алгоритмы далеки от совершенства и не всегда корректно подавляют шум. Зачастую использование подобной функции приводит к потере мелких деталей изображения. К тому же, если Ваш фотоаппарат уже удалил часть шумов, это может затруднить последующую обработку и доводку фотографии на компьютере.

И это всё, что можно сделать с шумом?

Пожалуй, послесъёмочная обработка фотографий на сегодняшний день самый эффективный по качеству способ борьбы с электронными шумами. Однако, далеко не самый быстрый. Профессиональные фотографы давно уже выработали довольно эффективные методы борьбы с электронными шумами во время фотосъёмки. И все они, как раз и связаны с источниками шума:

  1. Длинная выдержка.

    Для разных типов матриц и фотоаппаратов эта величина различна. В любом случае, по возможности, следует избегать фотосъёмки с выдержками длиннее 1/15 сек. тем более, что при более длинной выдержке необходим штатив.

  2. Высокая чувствительность ISO.

    здесь всё просто, чем меньше чувствительность, тем меньше шумов. Это относиться как к «мыльницам» так и зеркальным фотоаппаратам .Разница лишь в том, что шумы у компактного фотоаппарата при ISO200 будут примерно такими же как у зеркального фотоаппарата с полноразмерной матрицей при ISO800.

  3. Избегайте длительной работы фотоаппарата без выключения.

    Помните, нагрев матрицы — дополнительный источник шумов. Особенно это касается при съёмке зеркальной камерой в режиме фокусировки по ЖК дисплею — очень уж они греются.

  4. Если вы ещё не выбрали свою фотокамеру помните — выбор фотоаппарата это всегда компромисс между ценой и физическим размером матрицы.

    Не обязательно покупать зеркалку — учиться фотографировать лучше и эффективнее на компактном фотоаппарате с возможностью ручных настроек. Однако при выборе камеры не
    забывайте о размере матрицы!

  5. Если вы собираетесь распечатывать фотографии в большом формате используйте компьютер для уменьшения шумов на фотографии.

Уменьшаем шум на этапе обработки

Приём 8. Встроенный фильтр в фотошопе

Фильтр уменьшения шума, встроенный в фотошоп, реагирует на дви типа шума: хроматический (цветовой) и яркостный (световой). Цветовой шум — это случайная вариация цвета пикселя, характерен для картинок, снятых при высоком ИСО, и представляет собой множество разноцветных крапинок. Этот шум не является большой проблемой, потому что его удаление не сильно повреждает мелкие детали снимка. Яркостный же шум — штука неприятная, потому что является случайной вариацией яркости пикселей. Удаление яркостного шума неизбежно приводит к уничтожению мелких деталей картины. Что лучше: шум или размытые мелкие детали? Ответ, как всегда, где-то посередине.

Стандартные настройки

В стандартных настройка мы видим четыре основных параметра:

  1. Степень шумо-давления(Strength). Именно этот параметр отвечает за удаление сложного яркостного шума. Как показывает практика, оптимальные значения данного параметра — это 7-8. Если меньше — результат будет неудовлетворительным, больше — всё замылится.
  2. Степень сохранения деталей (Preserve Details). При удалении шумов теряется резкость мелких деталей. Данный параметр позволяет ограничить потерю этих деталей. Наилучший результат достигается при значениях 40-60%. Если поставить больше, удаление шумов будет неэффективно в областях с мелкими деталями.
  3. Степень подавления цветных шумов (Reduce Color Noise). Чем выше данное значение, тем менее насыщенен цвет. Значение по вкусу. Мы в данном случае выбрали 25%.
  4. Увеличение резкости изображения (Sharpen Details). Данный параметр возвращает резкость потерянным деталям за счёт усиления контрастности контуров. Ни в коем случае не злоупотребляйте данным параметров, иначе контуры будут выглядеть неестественно и опять «вылезут» шумы.

В стандартных настройках есть ещё чек-бокс Удалить JPEG артефакты (Remove JPEG Artefacts), который во включенном состоянии сглаживает различные артефакты JPEG-компрессии. Но нормальные герои всегда идут в обход микростокеры обрабатывают файлы без компрессии, то есть в 16-битном TIFF. Поэтому им этот чек-бокс не нужен. Но если очень любопытно, попробуйте включить его и посмотреть, как фотошоп пытается из несжатого файло удалить последствяи компрессии.

Продвинутые настройки

В продвинутых настройках мы имеем возможность посмотреть шумность картинки по каналам: синий (Blue), красный (Red), зелёный (Green). Обычно один из каналов шумнее других. В нём мы и пытаемся достигнуть компромис между двумя параметрами: интенсивность шумоподавления (Strength) и сохранение деталей (Preserve Details).

В данном случае нам удалось уменьшить шум (Strength=10), сохранив детали в ветвях деревьев (Preserve Details = 50%).

Приём 9. Плагины для фотошопа

Фильтр Reduce Noise несомненно является одним из лидеров в данной области. Однако, несмотря на это, на рынке существуют и другие продукты, которые могут быть использованы, как stand-alone инструменты, а могут быть интегрированы в фотошоп, как плагины. К ним относятся Neat Image, Noise Ninja, Nik Multimedia Dfine, Digital GEM и другие.

Мы выбрали Neat Image для сравнения с Reduce Noise. Одним из преимуществ Neat Image является наличие профилей. Профили зависят от модели фотокамеры и предназначены для более эффективного шумаподавления. Профили можно скачать с сайта Neat Image.

Откуда берётся цифровой шум

Перед тем, как заняться устранением шума, следует разобраться как он выглядит, откуда берётся и почему появляется на снимках. Все матрицы состоят из миллионов пикселей. Каждый пиксель захватывает свой цвет в конкретной точке пространства. Затем, на основе сложных алгоритмов из точек складывается цветное изображение. За передачу данных отвечают электрические сигналы, которые на определённом этапе превращаются в цифровой сигнал. Проблемы возникают ещё на этапе электрического сигнала, когда между соседними пикселями проскакивает ток с одной ячейки в другую. Это токи утечки, которые пробивают себе путь через тончайший изолятор. Также помехи возникают вследствие перегрева сенсора изображения.

При длительных экспозициях датчик долго остаётся под напряжением, что вызывает нагрев элементов. Также шум появляется при съёмке с высоким значением ISO.

При недостатке освещения в камеру не может попадать больше света через объектив, так что остаётся повышать чувствительность матрицы. Это приводит к появлению помех и погрешностей.

Интересно, что с шумом не всё так просто. Бывает цветовой и монохромный яркостный шум, причём чаще всего на снимках присутствует оба типа одновременно.

Яркостный шум похож на зерно плёнки, но в отличие от него имеет строгую пиксельную форму. Каждая частица зерна на плёнке имеет уникальную форму, размер и положение. Шум распространяется равномерно по всему кадру и имеет строгую форму. Яркостный шум появляется из-за того, что каждый пиксель получает не одинаковое количество света.

Цветовой шум выглядит так же, как и яркостный, только каждый пиксель имеет свой цвет. С данным вопросом лучше всего разбираться на примере. Ознакомимся со снимком, на основе которого будет делаться объяснение борьбы с шумом.

Фотонный шум

Свет состоит из отдельных сгустков энергии названных фотонами. Фотоны попадают на светочувствительный элемент в разное время и разные точки. Из-за этой неравномерности мы получаем разные результаты в разных сенселях и можем говорить о том что световой поток шумит (у нас нет единого уровня света, он всё время неоднородный по площади сенсора)

Чем больше фотонов попадает на сенсель, тем лучше отношение сигнал / шум (SNR) благодаря которому мы можем высветлять картинку без видимого шума.
Важно: фотонный шум возникает при наличии света. Если я плотно закрою объектив крышкой, то фотонного шума на чёрном кадре не будет

Функция подавления шума в Lightroom

В модуле Develop в программе Adobe Photoshop Lightroom вы найдете раздел под названием Detail, где располагаются нужные нам инструменты Sharpening и Noise Reduction. Инструмент Noise Reduction разбивается на два подраздела: Luminance (Яркость) и Color (Цвет). Каждая из категорий имеет свой набор корректирующих слайдеров.

Слайдер Luminance отвечает за зернистость, а слайдер Color за цвет шума. Соответственно первый слайдер будет смягчать зернистость, в то время, как второй будет работать с элементами, цвет которых выбивается из общей картины. Поскольку программа разграничивает области подавления шума, вы можете понять, какой тип шума преобладает на вашей фотографии.

Подавление шума Luminance

В первой секции инструмента Noise Reduction находятся слайдеры, относящиеся к  Luminance (Яркость): Luminance, Detail и Contrast. Они контролируют три аспекта яркостного шума.

  • Ползунок Luminance фокусируется на зернистости шума. По мере увеличения эффекта, зерна будут всё больше и больше сливаться. Если вы уведете ползунок слишком далеко, то такие детали, как волосы и текстура ткани просто пропадут.
  • Следующий ползунок Detail (Детализация) регулирует порог эффекта, который создает изменение в Luminance. То есть он помогает восстановить некоторые детали, которые были потеряны после использования слайдера, отвечающего за яркость шума (Luminance).
  • И наконец, слайдер Contrast (Контраст) влияет на контраст каждого отдельного “зерна”. Работает он аналогично стандартному инструменту, отвечающему за контрастность, но в меньшем масштабе. Эффект от его использования трудноуловим даже при значении 100.

Подавление шума Color

Далее следует секция со слайдерами, регулирующими подавление цветового шума. К ним относятся: Color, Detail и Smoothness. Они контролируют три аспекта цветового шума.

  • Слайдер Color воздействует на “цветную рябь” на вашей фотографии, приводя пиксели к цветовой однородности. Но если вы уведете слайдер слишком далеко, то все похожие цвета смешаются и сгладятся.
  • Слайдер Detail работает аналогично одноименному слайдеру в секции Luminance и регулирует порог создаваемого эффекта.
  • Слайдер Smoothness определяет, насколько плавным будет переход между исправленными цветами. Он аналогичен ползунку Contrast. Его эффект также едва уловим.

Параметры раздела «Уменьшение шума»

Как уже говорилось мною выше, я собираюсь сосредоточить своё внимание именно на трёх ползунках. Самое главное вы должны знать, для чего предназначены эти опции

  • Luminance (Светимость): данный тип шума напрямую связан с яркостью любого пикселя, содержащегося на фотографии. Этот шум чаще всего связан с более высокими значениями ISO, то есть чувствительность датчика камеры усиливается в попытке зафиксировать как можно больше света в кадре. Из-за этого усиления шум появляется случайно на всей фотографии, и пиксели, которые должны иметь одинаковое значение яркости, слишком светлые или слишком тёмные. Ползунок «Светимость», расположенный на панели Detail (Детализация) в Camera RAW, использует алгоритм сравнения определённых пикселей с окружающими пикселями и изменяет уровень яркости любых значений. Перемещение ползунка вправо может уменьшить этот тип шума на фото, но это имеет свою цену. Шум может быть уменьшен до такой степени, что фотография покажется чем-то похожим на кадр мультфильма или картину.
  • Luminance Detail (Сведения о яркости): данный ползунок можно считать порогом, поскольку он по существу останавливает действия ползунка яркости от уменьшения шума, дойдя до определённого уровня предела. Если вы переместите ползунок «Сведения о яркости» влево до упора, то ползунок светимости будет продолжать сглаживать фотографию по мере его передвижения вправо. Если ползунок «Сведения о яркости» переместить вправо до упора, то при перемещении ползунка светимости вправо эффект будет гораздо меньший.
  • Luminance Contrast (Контраст яркости): этот параметр контролирует и поддерживает контрастность фотографии. По мере того, как ползунок «Светимость» смещается вправо, тем самым уменьшается шум и снижается контраст. Перемещая данный ползунок вправо, Camera RAW пытается сохранить этот контраст, но, если переместить слишком далеко, на фотографии могут появиться пятна.

Что такое цифровой шум

В фотоаппаратах, которые использовались до появления цифровой техники, фотография фиксировалась на целлулоидной плёнке, покрытой соединениями серебра. Плёнка выпускалась разных степеней чувствительности, что позволяло получать хорошее изображение при разном освещении. В цифровых фотоаппаратах, объектив фокусирует кадр на полупроводниковой матрице. Это тонкая пластина из чистого кремния, на которой по специальной технологии создаются миллионы фототранзисторов. Каждый такой элемент называется пиксель. Он преобразует полученное, через оптику, количество света в электрический потенциал.

Для корректной работы светочувствительного элемента, на него подаётся определённое питающее напряжение от аккумулятора фотоаппарата. В процессе работы этой цифровой системы на выходе получается не только полезный сигнал, но и цифровой шум (зерно, помехи, дефекты). Эти помехи, прежде всего, определяются физическими процессами, протекающими в полупроводниковых элементах. Визуально они представляют собой мельчайшие цветные точки, появляющиеся на фотографии. Такие точки могут иметь разный размер, цвет и яркость. В обычной фотографической практике рассматриваются два вида дефектов:

    1. Яркостные;
  1. Цветовые или хроматические.

При некоторых видах съёмки на фотографии может возникнуть ещё одна разновидность помех – это дефекты от слишком продолжительной выдержки. Такие шумы возникают при астрофотографии на снимках звёзд и галактик.

Подавление шума

Изображение — это изображение, фотография или любая другая форма 2D-представления любой сцены. Большинство алгоритмов преобразования данных датчика изображения в изображение, будь то в камере или на компьютере, включают в себя некоторую форму шумоподавления . Для этого существует множество процедур, но все они пытаются определить, являются ли фактические различия в значениях пикселей шумом или реальными фотографическими деталями, и усреднить первое, пытаясь сохранить второе. Однако ни один алгоритм не может сделать это суждение идеально (для всех случаев), поэтому часто приходится идти на компромисс между удалением шума и сохранением мелких, низкоконтрастных деталей, которые могут иметь характеристики, аналогичные шуму.

Упрощенный пример невозможности однозначного подавления шума: область однородного красного цвета на изображении может иметь очень маленькую черную часть. Если это один пиксель, он, скорее всего (но не обязательно), является ложным и шумовым; если он покрывает несколько пикселей абсолютно правильной формы, это может быть дефект в группе пикселей в датчике изображения (ложный и нежелательный, но не только шум); если он нерегулярный, скорее всего, это истинная особенность изображения. Но однозначного ответа нет.

Этому решению может помочь знание характеристик исходного изображения и человеческого зрения. Большинство алгоритмов шумоподавления выполняют гораздо более агрессивное подавление цветового шума, так как существует мало важных мелких деталей цветности, которые можно потерять. Кроме того, многие люди считают шум яркости менее неприятным для глаза, поскольку его текстурированный вид имитирует зернистость пленки .

Качество изображения с высокой чувствительностью данной камеры (или рабочий процесс разработки RAW) может сильно зависеть от качества алгоритма, используемого для уменьшения шума. Поскольку уровень шума увеличивается с увеличением чувствительности ISO, большинство производителей камер автоматически увеличивают агрессивность шумоподавления при более высокой чувствительности. Это приводит к снижению качества изображения при более высокой чувствительности двумя способами: уровень шума увеличивается, а мелкие детали сглаживаются более агрессивным шумоподавлением.

В случаях сильного шума, таких как астрономические изображения очень далеких объектов, дело не столько в уменьшении шума, сколько в извлечении небольшого количества информации, скрытого в большом количестве шума; методы разные, ища небольшие закономерности в массивно случайных данных.

КОНЦЕПЦИЯ

Некоторая степень шума всегда присутствует в любом электронном устройстве, которое передает или получает «сигнал». Для телевидения этим сигналом являются данные радиопередачи, переданные по кабелю или полученные через антенну; для цифровых камер – это свет, который попадает на матрицу камеры. Даже при том, что шум неизбежен, он может стать настолько маленьким относительно сигнала, что покажется незаметным. Отношение сигнал – шум (SNR – signal to noise ratio) — полезный и универсальный способ сравнить относительные количества сигнала и шума для любой электронной системы; высокие отношения будут иметь очень немного видимого шума, тогда как противоположность верна для низких отношений. Изображения ниже показывают камеру, производящую очень шумную картину слова «signal» на однородном фоне. Полученное изображение демонстрирует увеличенную 3-D картинку сигнала над фоновым шумом.

Изображение выше имеет достаточно высокое отношение сигнал – шум для того, чтобы ясно различить информацию изображения и фоновый шум. Низкое отношение сигнал – шум произвело бы изображение, где «сигнал» и шум более сопоставимы и таким образом более трудны для различения.

В цифровых камерах

Изображение слева имеет выдержку> 10 секунд при слабом освещении. Изображение справа имеет достаточное освещение и выдержку 0,1 секунды.

При слабом освещении, правильная экспозиция требует использования медленной скорости затвора (т.е. долгое время экспозиции) или открытое отверстие (нижняя диафрагменное число ), или оба, чтобы увеличить количество света (фотонов) захваченное , который в свою очередь уменьшает воздействие дробовой шум. Если достигнуты пределы выдержки (движения) и диафрагмы (глубины резкости), а результирующее изображение все еще недостаточно яркое, то следует использовать более высокое усиление ( ) для уменьшения шума чтения. На большинстве камер более длинная выдержка приводит к увеличению шума соли и перца из-за токов утечки фотодиодов . За счет удвоения дисперсии шума чтения (увеличение стандартного отклонения шума чтения на 41%) этот шум соли и перца можно в основном устранить путем вычитания темных кадров . Шум с полосами, похожий на шум теней , может быть получен за счет осветления теней или обработки цветового баланса.

Читать шум

В фотографии с цифровой камеры входящие фотоны ( свет ) преобразуются в напряжение . Это напряжение затем проходит через обработку сигналов цепь цифровой камеры и цифровая форму с помощью аналого-цифрового преобразователя . Любые колебания напряжения в цепи обработки сигнала, которые вносят вклад в отклонение от аналоговых к цифровым единиц , от значения идеального пропорционально числу фотонов, называется шум считывания.

Влияние размера сенсора

Размер датчика изображения или эффективная площадь сбора света на пиксельный датчик является самым большим определяющим фактором уровней сигнала, которые определяют отношение сигнал / шум и, следовательно, уровни кажущегося шума, при условии, что площадь апертуры пропорциональна площади датчика или что f-число или освещенность в фокальной плоскости поддерживается постоянной. То есть для постоянного числа f чувствительность тепловизора примерно соответствует площади сенсора, поэтому более крупные сенсоры обычно создают изображения с меньшим шумом, чем сенсоры меньшего размера. В случае изображений, достаточно ярких для режима ограничения дробового шума , когда изображение масштабируется до того же размера на экране или печатается с таким же размером, количество пикселей мало влияет на воспринимаемый уровень шума — шум зависит в первую очередь на области сенсора, а не на том, как эта область делится на пиксели. Для изображений с более низкими уровнями сигнала (более высокие настройки ISO), где шум чтения (минимальный уровень шума) является значительным, большее количество пикселей в данной области датчика сделает изображение более шумным, если шум чтения на пиксель будет таким же.

Например, уровень шума, создаваемый датчиком Four Thirds при ISO 800, примерно эквивалентен уровню шума, создаваемому полнокадровым датчиком (примерно с четырехкратной площадью) при ISO 3200, и шуму, создаваемому датчиком компактной камеры размером 1 / 2,5 дюйма. (примерно 1/16 площади) при ISO 100. Эта способность создавать приемлемые изображения с более высокой чувствительностью является основным фактором, стимулирующим внедрение цифровых зеркальных фотокамер, которые, как правило, используют более крупные сенсоры, чем компактные. Пример показывает сенсор зеркальной фотокамеры при ISO 400, создавая меньше шума, чем датчик «наведи и снимай» при ISO 100.

Коэффициент заполнения сенсора

Датчик изображения имеет индивидуальные Фотосайты для сбора света из данной области. Не все области датчика используются для сбора света из-за другой схемы. Более высокий коэффициент заполнения сенсора приводит к улавливанию большего количества света, что позволяет повысить производительность ISO в зависимости от размера сенсора.

Датчик тепла

Температура также может влиять на количество шума, производимого датчиком изображения из-за утечки. Имея это в виду, известно, что зеркалки производят больше шума летом, чем зимой.

Каким бывает цифровой шум изображения?

  1. Случайный цифровой шум
  2. Постоянный цифровой шум

Случайный цифровой шум — это мельчайшие точки произвольного цвета, которые хаотично расположены по всему снимку. Этот вид шума особенно отличен на однотипных поверхностях: кожа, гладь воды тени, небо и так далее. Ниже расположен яркий пример случайного цифрового шума.

Случайный цифровой шум изображения

Постоянный цифровой шум тесно связан с такими понятиями, как: «битые» и «горячие» пиксели. На месте «битых» пикселей постоянно присутствуют белые и/или черные точки, их никак нельзя убрать. Они могут появиться из-за неправильной эксплуатации девайса или из-за производственного брака. «Горячие» пиксели появляются при длинных выдержках, когда матрица фотоаппарата сильно нагревается. На месте «горячих» пикселей видны цветные точки. После покупки новенького фотоаппарата сразу же проведите опыт, закройте крышку объектива, выставьте ISO на максимальный показатель и выдержку на 30 секунд. После этого просмотрите получившийся снимок и найдите ваши «горячие» пиксели. Ниже расположен пример таких пикселей.

Постоянный цифровой шум изображения

Этот снимок был сделан на Nikon D90, ISO 3200, выдержка 30 секунд.

Также существует еще одна классификация шума:

  1. Хроматический цифровой шум
  2. Яркостный цифровой шум

Хроматический шум проявляется в форме мелких точек разного цвета, отличающихся от цвета той области, где они находятся. Этот вид шума особенно сильно бросается в глаза наблюдателя и создает неприятные ощущения.

Хроматический цифровой шум изображения

Яркостный цифровой шум изображения проявляется в форме мелких, темных частиц, напоминающих обычное пленочное зерно. Очень часто используется фотографами для придания особого шарма своим фотографиям. При умеренном использовании благоприятно сказывается на ощущениях наблюдателя при просмотре снимка.

Яркостный цифровой шум изображения

Часть 1: Что такое шум изображения для цифровой фотографии

В цифровых фотографиях слово шум в терминах звука обычно используется для описания визуального искажения. Шум изображения на фотографиях, сделанных цифровыми камерами, — это случайные пиксели, разбросанные по всей фотографии. В какой-то степени цифровой шум на фотографиях существует всегда, независимо от того, насколько профессиональная зеркальная камера у вас есть. Цифровой фотошум представляет собой изменение яркости или цветовой информации на изображениях. Из-за шума в фотографии может испортить качество фото, Цифровой шум обычно считается нежелательным. Чтобы избежать и уменьшить шум на ваших фотографиях, вам следует внимательно изучить причины, вызывающие шум на изображении.

Почему на фотографии появляется шум

Причин появления шума немного, и на часть из них вы можете повлиять.

  • Некачественная матрица фотоаппарата
  • Высокое значение ISO при съемке
  • Неправильная обработка фотографии

Если вас интересует физика процесса проявления шума и не пугает слово «флюктуация», то рекомендую статью: Визуальный шум цифровых камер на CambridgeColor.

Шумы матрицы фотоаппарата

Это источник постоянного цифрового шума, повлиять на который невозможно.

Шумность матрицы определяется качеством изготовления и взаимосвязь проста.

Чем дешевле фотоаппарат, тем более дешевая матрица в нем установлена, и тем большее количество шума вы получите на фотоснимках.

Отмечу, что при длительной работе матрица фотоаппарата перегревается, что приводит к появлению или увеличению количества шума. Длительной работой матрицы фотоаппарата можно считать съемку на выдержках в несколько часов или съемку большого количества кадров без остановки.

Разумеется, матрицы дешевых фотоаппаратов более подвержены нагреву.

Высокое значение ISO при съемке

Из предыдущих абзацев следует вывод, что дорогой фотоаппарат позволит избежать шума в кадре. Это верный вывод, пока вы не начнете снимать на высоких значениях ISO.

Дорогой фотоаппарат не избавляет от шума на фотографиях. Дорогой фотоаппарат снимает на более высоких значениях ISO, что приводит к меньшей зашумленности снимка. Но, это не означает, что шума в кадре не будет совсем.

Приведу пример.

Дешевые фотоаппараты порождают обилие цифрового шума при съемке на 400ISO. Топовые фотоаппараты обладают подобным уровнем шума при съемке на 6500ISO и выше.

Запомните.

Чем хуже фотоаппарат, тем больше шума вы получите при поднятии ISO.

Порог появления шума зависит от качества матрицы фотоаппарата. Сделайте серию тестовых фотографий, последовательно поднимая ИСО, и рассмотрите кадры в 100% масштабе. Вы увидите, при каком значении ИСО уровень шума станет неприемлем.

Как снимать ночью без шума

Опишу отдельно, хоть это и частный случай.

Снимая ночью, неопытный фотограф вынужден поднимать ISO, чтобы обеспечить короткую выдержку для съемки с рук.

Поднятие ISO приводит к увеличению количества цифрового шума, и чем хуже матрица фотоаппарата, тем большее количества шума будет на итоговом кадре.

Как этого избежать?

Очень просто.

Используйте съемку на низком ISO и штатив для съемки. Также может помочь использование встроенной или выносной вспышки.

Качество снимков, полученных при использовании встроенной вспышки будет ужасным. Но описание этих страстей выходит за рамки темы этой статьи.

Исправление шума в Lightroom

Фотография с камеры может выглядеть не слишком хорошо.

Лучше всего говорить о принципах борьбы с шумом рассматривая критические примеры, которые содержат максимальное количество недочётов. Со всеми ими мы будем бороться.

Снимок сделан с ISO 25600. Фотография сохранена в формате RAW. В камере есть функция, которая самостоятельно пытается убрать шум при длительных выдержках. Для примера эта функция отключена.

Лучше всего бороться с шумом при съёмке. Если открыть диафрагму, то на сенсор будет поступать больше света. При этом можно уменьшить ISO, что приведёт к снижению шума. Также можно увеличить выдержку. Если она не будет составлять несколько минут, то это будет отличный способ борьбы с шумом. Однако, на деле не всегда можно прибегнуть к данным настройкам, как и не всегда получается использовать вспышку. Открытая диафрагма уменьшит глубину резко изображаемого пространства и размоет фон. Возможно, нам нужна максимальная резкость. Длинные выдержки подходят для съёмки статичных предметов со штатива. При работе с рук слишком длинную выдержку н поставишь, поэтому часто приходится повышать ISO и получать шумные снимки. Это лучше, чем не делать фотографии вовсе, так что разберёмся как бороться с данным недугом.

Лучше всего рассматривать шум при увеличении фотографии до 100%. Рассмотрим принцип подавления шума в Adobe Lightroom. Аналогичные настройки есть и в других графических редакторах. Также существует множество плагинов, которые уменьшают шум по особым алгоритмам. Стоит помнить, что снижение шума уменьшает резкость фотографий. Об этом нужно помнить и искать баланс между шумом и резкостью.

После импорта фотографии в Lightroom переходим в модель «Develop» (Коррекции) для редактирования. Переключение модулей находится в правой верхней части окна. Вы увидите справа много групп настроек, которые объединены по функциональности. Одна из групп будет иметь название «Detail» (Детализация). Она-то нам и нужна. В данной группе есть настройки резкости и удаления шума.

Маленькое окошко показывает снимок при 100% увеличении, так что вы прямо в нём можете видеть текущее состояние фотографии. Слева от окна находится значок курсора. Он позволяет изменить отображаемую область. Выберите такую область, которая будет отображать различные элементы снимка. Это позволит боле объективно оценивать ситуацию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector