С наступлением "серых дней", т.е. отсутствием хоть какого хорошего освещения в квартире и при съемки без вспышки, а значит на повышеных iso, я столкнулась с большой проблемой - шум на фотографии. Не имея большого опыта по борьбе с данным явлением, пришлось обратиться к всезнающиму Интернету и вот что мне удалось найти...
Понятие цифрового шума
Для начала давайте попробуем разобраться - что такое цифровой шум. Если не применять сложных и непонятных терминов, то цифровой шум - это детали изображения, которые выглядят не так, как должны. Обычно, это довольно мелкие элементы изображения, которые выглядят как светлые, темные или цветные частицы заполняющие собой целые области Сильный и хорошо различимый шум отвлекает зрителя от фотографии и придает ей неестественный, цифровой вид.
На возникновение шума влияют различные причины. К основным факторам можно отнести качество освещения, время экспозиции кадра, температура светочувствительного сенсора, а так же способ приобразования камерой аналогового сигнала в цифровой.
Обычно цифровой шум подразделяют на две категории:
Яркостной шум (Luminance Noise) - проявляется на фотографии в виде маленьких темных пятен/точек и очень часто похож на зерно обыкновенной фотопленки;
Хроматический шум (Chrominance Noise) - проявляется в виде маленьких пятен другого цвета, отличного от цвета той области, где такой шум проявляется (из-за чего это шум сразу и очень хорошо видно на изображении). Хроматический шум является наиболее раздражающим для восприятия.
Кроме того, что универсального алгоритма шумоподавления не существует (ну, хорошо - пока не существует) - сама процедура ослабления шума является достаточно сложной задачей в силу тесной взаимосвязи шума с деталями изображения. Некоторые детали могут быть ошибочно приняты за шум и наоборот. Яркостный шум иногда можно перепутать с хроматическим, который проявляется на изображении довольно случайным образом и с различной интенсивностью. Поэтому создавая программу для борьбы с шумом надо принимать во внимание большое количество факторов, включая саму цифровую камеру, природу возникновения цифрового шума, наличие мелких деталей на фотографии, а также субъективность восприятия любого изображения человеческим глазом. Из всего это списка максимальное сохранение фотографических деталей является наиболее важным и определяющим требованием. И оптимальная процедура по уменьшению цифрового шума должна отличать мелкие детали изображения от шума и сохранять их, для того чтобы избежать неестественного и цифрового вида обработанной фотографии.
Цифровые камеры - такие разные!
Цифровые камеры - такие разные! Все цифровые камеры получают изображение по разному - это обусловлено особенностями применяемого в данной модели светочуствительного сенсора и программного обеспечения камеры, которое занимается предварительной обработкой сигнала, получаемого с этого сенсора.
Независимо от брэнда и модели любая цифровая камера имеет некоторое количество настроек, которые позволяют в определенных пределах манипулировать процессом создания изображения внутри камеры. Очень часто среди этих настроек есть и возможность подавления шума. Вам следует избегать применения этой опции если впоследствии вы хотите использовать какую-либо из программ по подавлению шума на компьютере. Автор рекомендует вообще полностью отключить подавление шума в вашей камере (если это, конечно, возможно). Чтобы понять почему это является необходимым условием, давайте посмотрим на процесс получения изображения в камере.
Сигнал поступающий со светочуствительного сенсора обрабатывается процессором внутри камеры, который оптимизирован на максимизацию фотографических деталей и минимизацию цифровых шумов. Если функция подавления шума активирована, то она подключается к этому процессу. На основании заложенного в нее алгоритма процедура подавления шумов анализирует изображение пытаясь отделить значимые детали от шумов. Данный алгоритм обычно достаточно прост и все, что не попадает под определение "значимых деталей изображения" обычно размывается, чтобы уничтожить следы шума. В результате этого процесса часть деталей изображения безвозвратно теряется и уже не может быть восстановлена даже самой сложной и изощренной программой. Когда вы отключаете процедуру подавления шума внутри камеры (или устанавливаете самое минимальное значение этой опции) вы сохраняете в своих кадрах максимум деталей (вместе с шумом, конечно). Впоследствии это позволит вам применить более сложные и изощренные алгоритмы уменьшения шума и при этом сохранить оптимальный уровень детализации.Проблема заключается в том, что практически все камеры в той или иной мере пытаются ослабить цифровые шумы при обработке сигнала еще внутри камеры. И хотя большинство современных камер предоставляет возможность включения или отключения этой опции, существуют камеры которые не только не позволяют выключить подваление шумов, но даже не предоставляют возможности влиять на силу этого процесса. Производители делают из самых лучших побуждений - желая макимально облегчить нам процесс съемки и получения финального изображения. Но, как говорится, благими намерениями... Вопрос не в том, что подавление шума внутри камеры плохо само по себе, а в том, что на компьютере можно более точно и гибко применить эту процедуру к конкретному изображению и соответсвенно получить более качественный результат.
А вот насколько вам требуется этот более качественный результат? Может быть то, что вы получаете от своей камеры вас вполне устраивает? Тогда зачем огород городить?
Настоящая борьба начинается с тщательной подготовки
Отключите подавление шумов в своей камере.Подавление шумов внутри камеры может приводить к невосполнимой потере деталей изображения, что значительно усложнит последующий процесс обработки изображения; Отключите усиление резкости внутри камеры. Алгоритм усиления резкости может нежелательно усилить шум в изображении, что негативно скажется на последующих процедурах подавления шума и усиления резкости; Старайтесь правильно выбирать экспозицию, избегайте недодержек.Основное место возникновения шумов - тени. Поэтому недодержанные кадры всегда содержат больше шумов, чем правильно экспонированные. И хотя современные средства позволяют в достаточно большом диапазоне править яркость снимков - за все приходится платить: вместе с деталями из теней проявляется и цифровой шум; Избегайте применения установок повышения контраста внутри камеры.Контраст создает более глубокие тени и следовательно более шумное изображение. Добиться нужной степени контраста гораздо проще и эффективнее в процессе последующей обработки фотографии на компьютере.
Несколько идей по уменьшению шумов
Уменьшение шума часто лучше, чем его полное удаление, особенно если вы собираетесь печатать свою фотографию; Старайтесь уменьшить воздействие процедуры подавления шума в областях с высокой насыщенностью мелкими деталями (трава, листва, волосы). Именно в этих областях труднее всего отделить шум от деталей изображения, но именно здесь он и наименее заметен; Выборочное применение шумоподавления часто дает лучший результат, что глобальное искоренение шума на всем изображении; Каждое изображение имеет свой уровень детализации и как следствие требует различного подхода при применении алгоритмов подавления шумов.
Чем раньше, тем лучше
В принципе, вы должны применять процеду ослабления/подавления шума в процессе обработки своей фотографии как можно раньше. В идеале раньше любых других операций, которые могут модифицировать изображение - цветокоррекции, усиления/ослабления контраста, усиления резкости и изменения размера. Все эти операции могут в значительной мере изменить значения пикселов и в непредсказуемой форме исказить шумовую составляющую изображения. В результате программа ослабления шума будет борться уже не с самим шумом, а с его модифицированным ("перекачанным в спортзале") вариантом и алгоритмы шумоподавления могут давать непредсказуемые (читай - плохие) результаты. Поэтому, запомните главный принцип шумоподаваления - чем раньше, тем лучше...
источник
полная версия статьи
