Какие виды эффектов присутствуют в цифровых изображениях, которые упоминаются как «шум»?
Каковы различные источники шума?
Что вызывает каждый тип шума?
Каковы характеристики различных типов шума?
Как различные виды шума визуально проявляются на изображении? (то есть, разные ли виды шума «выглядят по-разному» - это результирующее изображение, и как они будут отличаться для глаз?)
Как вы можете минимизировать каждый тип?
Какие разные методы постобработки наиболее подходят для каждого вида?
Ответы:
Шум часто определяется как любое отклонение от «чистого» сигнала. Сигнал принимается за образец яркости изображения, поэтому любое изменение значений пикселей, представляющих изображение, является шумом. Эти изменения возникают главным образом из-за:
Выстрел шум. Случайное излучение фотонов из источника света приводит к случайным изменениям яркости изображения. Чем меньше у вас фотонов, тем больше этот шум очевиден. Может быть уменьшено путем попадания большего количества света на датчик.
Темный ток (тепловой) шум. Тепло, выделяемое камерой (которое, подобно свету, может излучать электромагнитное излучение, может отображаться на датчике). Так как это не часть сцены, это шум. Его можно уменьшить, охладив датчик, ограничив время экспозиции (чем дольше датчик активен, тем больше он нагревается) или снимая темную рамку (то есть с закрытым затвором или закрытой крышкой объектива), чтобы вычесть исходное изображение (некоторые камеры имеют настройку для автоматизации этого).
Неравномерность фотоотклика (фиксированная картина шума) Это происходит из-за недостатков в кремнии, которые заставляют пиксели быть немного более или менее чувствительными, чем их соседи. Калибровка может уменьшить PRNU, хотя она может зависеть от таких параметров, как время воздействия.
Читать шум. Электрический шум, который генерируется схемой, которая считывает значения из пикселей датчика. Может быть уменьшено путем использования более высокого значения ISO (в случае, когда сигнал не максимизируется, усиление сигнала перед считыванием означает, что шум считывания составляет меньший процент сигнала) или использованием камеры с более низким шумом считывания. Вы можете посмотреть на показатели теневого шума в базовом ISO, чтобы дать вам представление о шуме при чтении.
Квантовый шум. Ошибки округления, когда аналоговый сигнал преобразуется в конечный набор дискретных цифровых значений. Обычно это не заметно, можно уменьшить, используя датчик, который хранит больше битов на пиксель, например, 14 вместо 12.
Следующее является технически шумным, но редко упоминается как таковое:
Муар / наложение спектров. Этакий шум пространственного квантования возникает из-за интерференционных картин и фиксированного расстояния между сенсорными элементами. Его можно уменьшить с помощью фильтра сглаживания (обычно устанавливаемого на датчик в стандартной комплектации) или увеличения частоты дискретизации (количество пикселей на единицу площади), т. Е. Большего числа мегапикселей с одинаковым объективом.
Артефакты сжатия, когда изображение сохраняется в формате JPEG. Можно уменьшить, выбрав настройку высочайшего качества для JPEG или съемки в сыром виде.
Горячие пиксели, застрявшие пиксели, темные пиксели. Элементы датчика, которые всегда дают либо ноль, либо максимально возможный отклик.
Термин «цветной шум» описывает, как шум проявляет себя - это не источник шума, как указано выше. Цветовой шум относится к случайным изменениям цвета пикселей, а не только их яркости. Цветовой шум легко удалить, так как глаз менее чувствителен к пространственным изменениям цвета, потеря деталей из-за уменьшения шума менее заметна.
Снова «высокочастотный шум» относится к другой характеристике, пространственной частоте или как близко друг к другу пики шума.
Вам нужно знать только два вида шума, которые присутствуют во всех камерах, видимых при более высоких значениях ISO.
Чтобы свести к минимуму такой шум, старайтесь не снимать при более высоких значениях ISO, которые начинают ухудшать качество изображения (различное для каждой камеры). Использование быстрых объективов, таких как f2.8 или F1.4, может помочь вам в условиях недостаточной освещенности не поднимать ISO слишком высоко, чтобы поддерживать достаточно высокую скорость затвора. Если сцена слишком темная, единственный способ минимизировать шум - использовать вспышку.
Наконец, есть программное обеспечение, такое как Noise Ninja или Dnoise, которое может помочь вам избавиться от шума без ущерба для IQ.