Цифровой шум на фото: Цифровой шум на фотографии. Виды шума. Причины возникновения

Содержание

Почему он появляется и как снимать без него

Вы знаете, что быстрым и популярным способом оценки технического качества фотографии, которым пользуются инспекторы фотостоков, выступает оценка зашумленности снимка?

Что такое цифровой шум?

Цифровой шум это хаотичные цветные или однотонные пиксели, разбросанные по фотографии. Чем больше шума, тем хуже выглядит снимок.

Увеличенный пример шумной фотографии вы видите ниже.

Знакомо такое?

Новички идут по ложному пути, изучая способы борьбы с цифровым шумом и методы его подавления.

Это ненужная потеря времени.

Изучите и поймите причины появления цифрового шума, и исчезнет необходимость борьбы с ним.

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.

Как избежать шума

Из первой части статьи можно сделать вывод, что не нужно снимать на тех значениях ISO на которых появляется большое количество шума.

Стоимость фотоаппарата неважна, поскольку отодвигается порог появления шума, но не исчезает вероятность его появления.

Большое количество цветного шума начинающие фотографы добавляют в процессе обработки фотографии в Лайтруме или Фотошопе.

Добавление происходит при следующих операциях:

Поднятие экспозиции или резкое осветление теней
Добавление резкости
Насыщенность цвета и изменение цвета

Поднятие экспозиции или резкое осветление теней

Начинающие фотографы пренебрегают изучением правильного экспонирования кадра, уповая на съемку в RAW формате или последующую обработку. Они полагают, что смогут вытянуть экспозицию кадра в Лайтруме или другом конвертере. Подобная тактика работает, пока речь идет о небольшой коррекции экспозиции.

При сильном программном поднятии экспозиции, в осветленных теневых участках появляется большое количество цифрового цветного шума.

Это обусловлено алгоритмами работы самой программы обработки.

Научитесь правильно экспонировать кадр. Это избавит вас от необходимости вытягивать тени, что положительно скажется на низком уровне шума.

Добавление резкости

В современной фотографии любят добавлять резкость.

Отчасти это связано с тем, что постобработка предоставляет возможность, а отчасти с тем, что социальные сети любят сжимать фотографии, что сказывается на резкости.

Не разбирающиеся в тонкостях новички избыточно повышают резкость с расчетом на будущее автоматическое понижение качества фотографии при загрузке в социальные сети.

Поднятие резкости увеличивает резкость всему, что есть на снимке, включая шум.

Чем больше вы добавите резкости, тем большее количество шума и его усиление вы получите на итоговой фотографии.

Способов увеличения резкости много. Но нет такого, который бы не увеличивал шумность снимка.

Насыщенность цвета и изменение цвета

Новички любят сильно изменять настройки цвета в фотошопе или лайтруме. Нужно учитывать, что чем сильнее изменяется цвет, тем сильнее проявляется цветной шум снимка.

Подобное происходит и при конвертации в черно-белое изображение. Сильно изменение слайдеров насыщенности, яркости или изменения цвета приводит к появлению шума в конвертированном черно-белом изображении.

Как убрать шум

Существует огромное количество программ и плагинов, которые уменьшают цифровой шум на снимке, и рассмотрение которых выходит за пределы этой статьи.

Я долго использовал программу шумоподавления Noiseware Professional, пока не осознал простую истину.

Достаточно не делать ничего из того, что я описал выше или не злоупотреблять этим, и вам не придется убирать шум специально.

Несмотря на кажущуюся простоту, это стало откровением.

В нынешнее время у меня нет необходимости в удалении шума по причине его отсутствия.

Достаточно уметь снимать, избегая съемки на высоких значениях ISO и правильно экспонируя кадр.

Это универсальный способ, который работает в любых условиях и на любых камерах.

Цифровой шум на фотографии.

Что такое цифровой шум

Цифровой шум -дефект фотографии, вносимый фото сенсором (матрицей) цифрового фотоаппарата. Это мелкие элементы изображения, которые выглядят как светлые, темные или цветные частицы, заполняющие собой целые области. Шум портит наше восприятие фотографии, наиболее сильно заметен на однотонных частях фотографии

Разделяют два вида шума

Яркостной шум — небольшие элементы изображения, имеющие различия в яркости, пожожие на зерно фотопленки.
Хроматический шум — небольшие элементы изображения, имеющие различия в цвете.

Причины цифрового шума

Свет, падающий на матрицу фотоаппарата, преобразуется сначала в электрический сигнал. В результате дальнейших преобразований получается цифровое изображение. Наряду с «полезными» электрическими сигналами в матрице всегда присутствуют сигналы шума. Среди причин шума можно выделить

физические дефекты матрицы, примеси в материале матрицы;
ошибки, получающиеся из-за особенностей взаимодействия фотонов света с атомами материала матрицы;
дефекты, появляющиеся в результате преобразования сигнала, технологий сжатия.

Что влияет на величину шума

Физический размер пикселя. Рассмотрим матрицы с одинаковыми физическими размерами. Чем больше пикселей содержит матрица, тем меньше площадь каждого пикселя, поэтому пиксел получит меньше света. Отношение «полезный» сигнал /шум будет меньше, и шум будет заметнее. Не нужно гнаться за большим кол-вом пикселов.
Чувствительность матрицы (ISO). Фактически чувствительность матрицы постоянна. Увеличивая ISO, мы меняем коэффициент усиления сигнала. А при усилении сигнала возникает больше искажений, и мы видим больше шума на фотоснимке.
Время экспонирования. Уровень цифровых шумов сильно зависит от температуры матрицы, чем температура выше, тем выше уровень шума на изображении. При длительной выдержке (1 секунда и более) уровень цифровых шумов возрастает.

Как уменьшить цифровой шум на этапе его возникновения

Уменьшение ISO.
Уменьшение выдержки.
Применение более светосильных объективов. Чем шире будет открыта диафрагма, тем короче можно сделать выдержку.
Съемка при хорошем освещении, применение встроенной вспышки.
Использование функции шумоподавление на фотоаппарате. Но следует помнить, что данные функции могут не всегда корректно подавлять шум, вследствие чего теряются мелкие детали изображения.
Съемка в RAW формате. RAW формат содержит больше информации, чем jpg, поэтому у фотографа больше возможностей для получения качественного снимка.

Как уменьшить шум программными средствами

Универсальных алгоритмов удаления шума пока нет. Программы не всегда могут отличить мелкие деталей изображения от шума , часто сильное подавление шума приводит к частичной потере и мелких деталей, при этом мы видим размытую картинку. Программы подавления шума должны учитывать различные факторы, например, камеру, которой снимали фотографию, природу возникновения шума, наличие мелких деталей на фотографии и др. Многие программы позволяют пользователю вручную менять параметры, т.к. наше восприятие изображения субъективно. Пользуясь ручными режимами в программах подавления шума часто можно достигнуть лучших результатов, нежели автоматическими режимами. Следует применять процедуру ослабления/подавления шума раньше других операций, таких как цветокоррекция, яркость /контраст, изменение размера и др.

Существует много программ, которые помогают бороться с шумами.

Рассмотрим встроенный в Photoshop SC фильтр Filter — Noise — Reduce Noise
и специализированный плагин Noise Ninja, позволяющий удалять шумы с меньшими потерями в качестве. Работа Noise Ninja основана на профилях, которые создаются для различных камер и для разных параметров съемки этими камерами. Noise Ninja не входит в стандартный набор фильтров Photoshop, ее необходимо устанавливать дополнительно.

Так выглядит штатный фильтр Photoshop — Reduce Noise:

— Обработка фотографий в вопросах и ответах -

Наверх

Устраняем шум на фото в Photoshop

Сегодня мы рассмотрим, что такое шум в цифровых фотографиях и как его избежать.

Шум в цифровых снимках является наследием зерна, которые встречалось в негативах и позитивах пленочных снимков. Однако зерно считается благородным явлением, а вот шум таковым не считается. Для того, чтобы разобраться откуда появляется шум и как с ним бороться нужно разобраться с его природой.

Цифровой шум проявляется как элемент цифрового изображения. Его размеры близки к размеру пикселя. Существует два вида шума — хроматический и яркостной. Уровень шума зависит от установленного значения ISO — светочувствительности, а также уровня черного. Уровнем черного называют систематическую поправку, основанную на значении уровня темного тока. Уровень темного тока измеряется устройством по группе пикселей, которые находятся в полной темноте. Не будем слишком глубоко погружаться в физику процесса. Если выражаться как можно проще — хроматический шум проявляется на высоких значениях ISO. Каждая камера имеет своё значение высокого ISO. Приведем пример. Canon 350D проявляет шум на значении ISO равном 600. При этом шум достаточно отчетливо виден. При этом Canon 5D mark II только начинает шуметь на фото при значении ISO = 3000.

Нужно запомнить одно правило. Лучше избегать появления шума при съемке, чем бороться с ним во время обработки. Также стоит придерживаться еще нескольких правил:

1. Ночью и в сумерках с высоким значением ISO лучше не снимать.
2. Темные закрытые помещения лучше снимать со штативом.
3. При съемке закатов или восходов лучше использовать длинные выдержки, чем высокое ISO.
4. При слабом освещении используйте вспышку, но ни в коем случае не завышайте ISO.

Если же после съемки вы обнаружили на фотографиях шум, можно воспользоваться его подавлением с помощью программных методов. Полностью избавиться от шума, убрать его не удастся, но заметно снизить уровень шума вполне возможно. Все программы дают побочный эффект после применения фильтра. Он проявляется в снижении контраста и замыливании снимка. Если, к примеру, использовать снимок автомобиля, то применение фильтра по удалению шума приведет к потере деталей в гранях кузова, рисунке колес, решетке радиатора и т.д. Хотя сглаживание фактуры снимка пойдет фотографии на пользу. Для восстановления резкости и деталей снимка придётся пользоваться не только программой для удаления шума, но и использовать маски и слои.

Мы сравним принципы работы и эффективность двух программ для подавления шума. В тесте будет использовано изображение автомобиля Mazda от Pre mus.

Рассмотрим мы два популярных программных продукта — это Imagenomic Noiseware Professional, а также Noise Ninja. Они оба выпускаются как дополнительный модуль для программы Photoshop и как отдельное приложение. Приступим к тесту.

Это наш тестовый снимок:

Первым испытаем плагин Noiseware.

Вот как выглядит интерфейс:

К базовым функциям программы можно отнести: снижение шума, усиление и защита деталей. Имеется и набор пресетов для разных типов и жанров съемки. Есть заготовки от портрета до пейзажа. Есть и вкладки для более детальной настройки плагина — это Детализация (Detail), Частота (Frequency), Диапазон цвета (Color Range), Диапазон тональности (Tonal Range). Не углубляясь в подробности программы, посмотрим на эффект от применения фильтра.

Как вы могли заметить, результат очевиден. За несколько кликов удалось избавить изображение от огромного количества шума, убрать шум. Потери деталей незначительны. Обратите внимание на то, каким ровным стало небо.

Второй выступает плагин Noise Ninja.

Вот как выглядит его интерфейс:

В этом тесте, мы не используем ни каких особых настроек. Вся обработка выполняется в автоматическом режиме. И вот что у нас получилось.

Количество шума значительно уменьшилось. Как и Noiseware, Noise Ninja тоже уменьшил детализацию на траве.

На следующем снимке показан эффект от наложения дубликата оригинального слоя с маской, восстанавливающей детализацию травы.

Вот как это выглядит:

Каждый, кто занимается обработкой фотографий, сталкивается с проблемами, вызываемыми шумом. Применение описанных фильтров значительно повышает качество снимка. Надеюсь, этот урок был полезен всем, кто сталкивается с проблемой шумов на фото.

Стандарты качества в стоковой фотографии. Часть 4: Шумы

Шум

При неблагоприятном освещении фотографы повышают светочувствительность ISO, чтобы уловить больше света. Например, предположим, вы фотографируете с рук на улице объективом tele 400мм при диафрагме f/8 или f/10. Для правильной экспозиции потребуется короткая выдержка. Однако для правильной экспозиции не всегда возможно использовать желаемую выдержку 1/800 или 1/1000 при светочувствительности ISO 100. Итак, приходится повышать ISO, чтобы уловить достаточно света.

Увеличение значения ISO увеличивает количество электричества, проходящего через сенсор фотоаппарата, позволяя ему воспринимать больше света. Но от этого сенсор больше нагревается. Именно это повышение температуры сенсора вызывает искажение цветов пикселя, или цифровой шум. Искаженные цвета пикселей проявляются как пестрые точки в более темных частях снимка. Чем выше светочувствительность ISO, тем больше нагревается сенсор, и тем выше возможный уровень шума.

Шум может также появиться и при обработке фотографий. Редактирование кривых и контраста недоэкспонированного снимка может привести к появлению шума даже при использовании низкой ISO.

Определенное количество шума снимку не вредит. Если речь идет о незначительной зернистости, шум необязательно считается серьезной технической ошибкой.

Искажение цветов пикселя

Шум становится серьезной проблемой, когда цвета пикселя сильно искажены. Такой шум затрудняет работу со снимком, особенно если его требуется репродуцировать и печатать. Нежелательная цветовая гамма сильного шума наносит серьезный ущерб офсетной печати.

Примеры неприемлемого шума:

Данные снимки – яркие примеры неприемлемого шума. Для наглядности мы взяли фотографии с утрированным уровнем шума. Как вы заметили, речь идет не просто о зернистости или пестрых точках, цвета на снимке сильно искажены. Именно это искажение цветов – признак сильного, неприемлемого шума. Хотя и меньшее количество шума может испортить снимок, теперь вы имеете представление об искажении цветов, о котором идет речь.

По мере развития технологии цифровых фотоаппаратов и программного обеспечения (RAW-конвертеров, например), шум становится все менее острой проблемой.

Не бойтесь увеличивать ISO для получения правильной выдержки. Выдержка – это ваша основная задача. Стандартный современный фотоаппарат без проблем воспроизведет уличный дневной свет при ISO 400.
Если все же на вашем снимке присутствует шум, хорошенько рассмотрите фотографию в 100 процентом масштабе, чтобы решить, требуется ли устранить шум, можно ли его обработать или просто оставить, как есть.

Устранение шума: шумоподавление

Шум можно устранить. Однако необходимо быть очень осторожным. Существует множество программ и дополнений к графическим редакторам, которые позволяют устранить шум или снизить его уровень, но при неосторожном использовании они могут нанести намного больший ущерб снимку, чем сам шум.

Программы для шумоподавления могут серьезно повредить детали снимка. Если вы плохо знакомы с работой подобной программы, вы можете испортить фотографию, сделав ее еще хуже, чем до редактирования. Неумелое снижение шума на этом снимке привело к потере контуров, сделав снимок размытым, «пластиковым» и нечетким.

Большинство RAW-конвертеров включают приложения для снижения шума, которые, как правило, дают лучшие результаты. Снимайте в RAW-формате и подходите к подавлению шума с осторожностью.

Вот пример снимка, сделанного при ISO 2500, с высоким уровнем шума:

Если вы решили попытаться устранить шум с помощью RAW-редактора, существуют два основных способа:

Снижениеяркостногошума (Luminance Noise Reduction):

При снижении яркостного шума мы устраняем острые вариации яркости. Этот способ может быть достаточно радикальным. Например, в случае снимка, показанного ранее, снижение яркостного шума привело к потере деталей и структуры изображения.

Снижениецветовогошума (Chrominance Noise-Reduction):

При снижении цветового шума мы устраняем острые вариации цвета. Этот способ значительно мягче. В то время как снижение яркостного шума приводит к слишком размытому изображению, снижение цветового шума дает более зернистый эффект. Хотя в данном случае этот способ не позволил полностью устранить изначальное искажение цвета, оставив зернистые пятна на снимке.

В последнем снимке мы использовали оба способа, чтобы мягко снизить уровень шума, в то же время сохраняя детали и четкость.

И не забывайте, что всегда можно просто уменьшить разрешение изображения. Это поможет снизить уровень шума, а использовать максимальное количество пикселей, которое дает ваш фотоаппарат, не всегда необходимо.

Обработка шума: черно-белое изображение

Как мы уже говорили ранее, самый большой вред, который шум наносит снимку – это мелкие цветные пятнышки, те самые зеленые и фиолетовые точки. Это искажение цветов может сделать изображение непригодным для коммерческого использования или офсетной печати.

Для черно-белой фотографии шум не представляет собой такую большую проблему. Поэтому снимок, испорченный высоким уровнем шума, можно спасти, конвертировав его в черно-белый. Более того, если вы фотографируете при плохом освещении и предполагаете, что на фотографии будет много шума, делайте черно-белый снимок.

Это 100% масштаб фотографии неба, сделанной матрицей 10мп. После конвертации фотографии в черно-белый пейзаж с помощью программы NIK на изображении появилась зернистость как на старых пленочных фотографиях, которая, однако, не портит снимок, а придает ему выразительность. Это неплохая фотография.

Обработка шума: зернистость

Шум и зернистость – не одно и то же. Когда мы говорим о зернистости, мы говорим о текстуре пленочных фотографий. Вкратце, пленка содержит крошечные кристаллы солей галогенидов серебра, которые являются светочувствительным элементом. После проявки пленки эти кристаллы оставляют зернистую текстуру. В черно-белых пленках присутствуют микроскопические нити, которые оставляют реальную зернистость на бумаге. В цветных пленках помимо серебра во время проявки формируются сгустки краски. Серебро затем удаляется с пленки с помощью химикатов, оставляя только цветное изображение. Именно эти маленькие сгустки краски называют зернистостью цветной пленки, хотя, строго говоря, зернистостью они не являются.

Чем более чувствительна пленка (эквивалент более высокой ISO в цифровых фотоаппаратах), тем более крупные остатки серебра и сгустки краски, и тем чаще они образуют мелкие хаотичные скопления, становясь более заметными для невооруженного глаза.

Это 100% разворот отлично отсканированного негатива. Разрешение фотографии 8000 пикселей, достаточно для использования изображения в любых целях. Это неплохая фотография.

Зернистость – одна и эстетических особенностей пленочных фотографий. Во многих цифровых редакторах есть фильтры и опции для имитации зернистости пленки. Зернистость и цифровой шум – это не одно и то же. Хотя осторожное применение пленочной зернистости может замаскировать неравномерные цветные точки с помощью красивой, равномерной текстуры.

Четких и простых правил применения данного способа нет, основным ориентиром служит конечный результат, а если перестараться, пострадает качество изображения. Начните обработку RAW файла, работайте медленно и осторожно, и внимательно следите, когда увеличение зернистости начинает скорее вредить снимку, чем делать его лучше. Чрезмерное применение искусственной пленочной зернистости может придать снимку чересчур обработанный, неестественный вид.

Это 100% разворот очень красивой и великолепно использованной зернистости. Учитывая, что фотография была сделана матрицей 21мп, вполне уместно применение подобной однотонной зернистости, чтобы подчеркнуть настроение более художественных снимков. Это неплохая фотография.

Оставить, как есть: приемлемый шум

Если цифровой шум не искажает цвета, обладает ровной текстурой и сочетается с общей композицией снимка, создавая красивое изображение, его не обязательно устранять, он может даже выглядеть красиво. Если у шума равномерная красивая текстура, не стоит беспокоиться. Сохраняйте критический подход и честность. Подходите к вопросу осмотрительно, избегайте искажения цветов, но не бойтесь небольшого количества шума.

Статья написана по материалам фотобанка iStockPhoto, фотографии авторов Gremlin.

Предыдущие части:

Стандарты качества в стоковой фотографии. Часть 3: Сжатие (компрессия)

Стандарты качества в стоковой фотографии. Часть 2: Фокусировка

Стандарты качества в стоковой фотографии. Часть 1: Освещение

Последнее изменение: 17 октября 2019 в 16:18.

Как уменьшить цифровой шум на фотографии

Независимо от мастерства фотографа, на цифровых снимках возможно появление шумов. То есть они присутствуют всегда, только при определённых условиях или характеристиках съёмки, они будут более заметны. Эффект особенно проявляется, когда нужно распечатать фотографию большого формата. Шумы на изображениях возникают по нескольким причинам, но есть способы позволяющие, если не избавиться полностью от этого явления, то заметно снизить его.

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;

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.

Причины появления

Шум проявляется в любом электронном устройстве, в том числе и цифровых фотоаппаратах. Это обусловлено процессами, протекающими в полупроводниковых элементах и некоторыми другими причинами. Увеличение помех может быть вызвано следующими факторами:

Увеличение чувствительности сенсора на фотоаппарате, означает только то, что на усилитель сигнала подаётся большее напряжение. При повышении коэффициента усиления, чувствительность элемента действительно возрастает и можно снимать при пониженном освещении, но увеличение усиления влечёт за собой возрастание цифровых дефектов, что будет хорошо заметно на фотографии.

Продолжительная выдержка обеспечивает длительное воздействие света на матрицу. Помехи при этом так же возрастают. Качество фотографии зависит от физических характеристик матрицы фотоаппарата, точнее от размера чувствительных элементов и расстояния между ними.

Рекламируя компактные «мыльницы», фотоаппараты бюджетного класса, производители указывают большое число мегапикселей, но у таких фотоаппаратов матрицы так же небольшого размера. Это означает, что расстояние между пикселями очень маленькое и матрица в процессе работы нагревается, что приводит к возрастанию шумов.

В отношении двух типов матриц (ПЗС и КМОП) мнения неоднозначные. На низких уровнях чувствительности ПЗС шумит меньше, чем КМОП, но с нагревом сенсора помехи заметно возрастают и их сложнее удалять системой шумоподавления. Дефекты с КМОП матрицы проще поддаются обработке, но заменить на фотоаппарате один тип матрицы на другой невозможно, поэтому следует пользоваться тем, что имеется в наличии. Кроме этих причин возникновения дефектов, они могут проявляться из-за низкого качества изготовления сенсора и наличия «битых» пикселей.

Как избежать появления дефектов

Самый актуальный вопрос – это как избежать шумов на фотографии. Полностью устранить их невозможно, но снизить уровень вполне реально. Если

фотоаппарат ещё не приобретён, следует покупать модель с сенсором большего размера. В таких конструкциях проще избежать перегрева матрицы. При фотосъёмке нужно соблюдать некоторые правила, позволяющие уменьшить появление зерна:

Использовать светосильные объективы;
Снимать с минимальной чувствительностью ISO;
Избегать продолжительных выдержек;
Включать систему шумоподавления в фотоаппарате;
Ограничить применение цифрового увеличения.

Стоит понимать, что любая система подавления цифровых шумов – не панацея. Так как по факту в их задачу входит удаление дефектных пикселей с фотографии, а значит снижение детализации. Как итог, чем больше было их удаленно, тем более “замыленной” получится результатирующий кадр.

При съёмке в жаркий солнечный день фотоаппарат должен быть максимально защищён от перегрева корпуса, поскольку

при этом нагревается сенсор и уровень зерна на фотографии возрастает. Если, в дальнейшем, планируется распечатка фотографий большого формата, то эти правила нужно строго соблюдать, так как при таком увеличении помехи будут особенно заметны.

Оценка уровня шума

Объективно оценить можно только наличие «битых» пикселей на светочувствительном элементе фотоаппарата. Для этого нужно установить максимальную чувствительность, закрыть объектив специальной заглушкой и сделать снимок при 30 секундной выдержке. В результате на чёрном фоне будут хорошо заметны белые точки. Это дефект матрицы и точки будут на каждом изображении. Алгоритма, который мог бы точно анализировать шумовую составляющую и отделять её от полезного сигнала, не существует, иначе не было бы никаких проблем. Поэтому помехи на фотографии можно оценить только визуально.

Варианты удаления

Для удаления зерна нужно воспользоваться возможностями фоторедактора. В программе Adobe Photoshop для этой цели имеется полезный инструмент. Сначала необходимо открыть в программе нужную фотографию, затем последовательно включить следующие пункты:

«Фильтр»;
«Шум»;
«Уменьшить шум».

В открывшемся окне имеются четыре ползунка, с помощью которых можно устранить некоторые дефекты изображения. Регулировки «Интенсивность» и «Сохранить детали» позволяют сбалансированно снизить яркостные дефекты. При повышении интенсивности воздействия, дефекты становятся менее заметными, но снижается и детализация. Это можно компенсировать регулировкой «Сохранить детали». Алгоритм «Уменьшить шумы цветов» позволяет подавить цветовые дефекты, при этом резкость не уменьшится, но снизится цветовая насыщенность. Ползунок «Детали резкости» повышает чёткость отдельных элементов фотографии. Сравнить исходное изображение и полученный результат, можно нажав кнопку «Просмотр». Эти коррекции выполняются в режиме «Основной». Если перейти в режим «Дополнительно», нажав соответствующую кнопку, то можно снижать уровень зерна в каждом из каналов RGB.

В фотошопе есть и другие, более сложные инструменты, позволяющие «почистить» фотографию от шумов. Технология получения гламурного портрета, как с обложки глянцевого журнала, предполагает работу с несколькими слоями. Здесь используется размытие по Гауссу, создание чётких контуров отдельным деталям и другие приёмы обработки. Работая с каждым слоем по-отдельности, шумы на изображении удаётся удалить практически полностью.

Опытные фотографы знают, что лучше постараться не допустить появления избытка шумов в процессе съёмки, чем, впоследствии, сложно и долго их удалять. Соблюдение простых правил позволяет получать фотографии отличного качества без их обработки. Устранять шум на изображении, в некоторых случаях, не рекомендуется, так как этот процесс неизбежно снижает детализацию снимка, поэтому приходится отказываться от коррекции фотографии, чтобы сохранить мелкие, но наиболее важные, детали изображения.

Что такое Шум | [ПРО]ФОТО

Цифровой шум изображения это дефект изображения (шум), вносимый фотосенсорами и электроникой устройств, которые их используют (цифровой фотоаппарат, теле-/видеокамеры и т. п.) вследствие несовершенства технологий, а также фотонной природы света.

Цифровой шум заметен на изображении в виде наложенной маски из пикселей случайного цвета и яркости.
На камерах с массивом цветных фильтров (к этому типу принадлежат большинство цифровых камер) цветовой шум обычно имеет визуально более крупные зерна, чем пиксели на изображениях. Это является побочным эффектом для алгоритма получения полноцветного изображения.
Для трехматричных систем или матрицы без фильтра шум будет более мелкозернистым.
В цветном изображении шум может иметь разную интенсивность для разных каналов изображения. Это визуально окрашивает его. Шум на фотографии снятой при лампах накаливания имеет преимущественно желто-синие оттенки, а не зелёно-фиолетовые. Дело в том, что хотя изначально все пиксели одинаково подвержены шуму, но после применения баланса белого синий канал изображения, и, соответственно, шум в нём увеличиваются сильнее.
Шум заметен на однотонных участках, а в особенности — на тёмных участках изображения.
Как принято в электронике, обычно говорят об отношении сигнал-шум. Наглядно можно сравнивать шум разных матриц так: привести две парные тестовые фотографии к одному размеру и одинаковой яркости, и после этого визуально оценить цветовые шумы.
Иногда цифровой шум отождествляют с такими явлениями обычной (химической) фотографии, как зернистость плёнки и фотографическая вуаль.

Подавление цифрового шума

Существуют всевозможные способы подавления цифрового шума на уровне сенсора, трактов цифрового фотоаппарата и при дальнейшей цифровой обработке.

На уровне сенсора используются пиксели большего размера и более плотно прилегающие друг к другу микролинзы. Также, можно использовать цветные фильтры, пропускающие больший процент света. Последний способ может отрицательно сказываться на качестве цветопередачи камеры.
Использование более высококачественных усилителей и АЦП с большей разрядностью также, очевидно, позволяет уменьшить шум. Иногда (например, в астрофотосъёмке) используют охлаждение матрицы.
Подавление цифрового стохастического шума при постобработке проводится усреднением яркости пикселя по некоторой группе пикселей, который алгоритм считает «похожими». Обычно при этом ухудшается детальность изображения, оно становится более «мыльным». Кроме этого, могут проявится ложные детали, которых не было на исходной сцене. Например, если алгоритм будет искать «похожие» пиксели недостаточно далеко, то мелкозернситый и среднезернистый шум может быть подавлен, а слабый, но всё равно довольно заметный неестественный «крупный» шум останется видимым.

Причины возникновения цифрового шума

На отношение сигнал-шум влияют шумы аналоговой электроники цифрового фотоаппарата («обвязка», усилители, АЦП), но основным источником цифрового шума является фотосенсор. Цифровой шум в фотосенсоре возникает по следующим причинам.

Дефекты (примеси и др.) потенциального барьера вызывают утечку заряда, сгенерированного за время экспозиции — т. н. чёрный дефект. Такие дефекты видны на светлом фоне в виде тёмных точек.
(англ. Dark current — Темновой ток) — является вредным следствием термоэлектронной эмиссии и «туннельного» эффекта и возникает в сенсоре при подаче потенциала на электрод, под которым формируется потенциальная яма. «Темновым» данный ток называется потому, что складывается из электронов, попавших в яму при отсутствии светового потока. Такие дефекты видны на тёмном фоне в виде светлых точек, т. н. белый дефект. Белые дефекты особенно проявляются при больших экспозициях. Основная причина возникновения темнового тока — это примеси в кремниевой пластине или повреждение кристаллической решётки кремния. Чем чище кремний, тем меньше темновой ток. На темновой ток оказывает влияние температура элементов камеры, электромагнитные наводки, как внешние, так и внутренние, от самой камеры. При увеличении температуры на 6-8 градусов значение темнового тока удваивается.
Из-за шума, возникающего вследствие стохастической природы взаимодействия фотонов света с атомами материала фотодиодов сенсора. При движении фотона внутри кристаллической решётки кремния, вероятно, что фотон, «попав» в атом кремния, выбьет из него электрон, родив пару электрон-дырка, но сказать точно, сколько фотонов родит пары, а сколько пропадёт с какими-то другими эффектами, нельзя. Электрический сигнал, снимаемый с сенсора, будет соответствовать количеству рождённых пар. Снимаемый сигнал с сенсора при заданных выдержке и диафрагме (интенсивности света) будет определять квантовая эффективность — среднее число рождаемых пар электрон-дырка.
Из-за наличия дефектных (не работающих) пикселей, которые возникают при производстве фотосенсоров (несовершенство технологии) и всегда находятся в одном и том же месте. Для устранения их негативного влияния используются математические методы интерполяции, когда вместо дефектного «подставляется» либо просто соседний элемент, либо среднее по прилегающим элементам, либо значение, вычисленное более сложным способом. Естественно, что вычисленное значение отличается от фактического и ухудшает резкость конечного изображения. Этот же дефект вносит интерполяция, корректирующая конечное изображение, при использовании фильтра Байера.

Что влияет на величину цифрового шума

Плотность элементов — размер фотодиода на микросхеме зависит от технологии. По технологии CCD элементов «обвязки» у пиксела меньше, чем по технологии CMOS и больше площади сенсора достается линзе фотодиода. Это особенно сказывается на сенсорах маленького размера. При одинаковых физических размерах сенсора, у сенсора, имеющего большее разрешение, активная площадь каждого фотодиода меньше. На маленькие линзы фотодиода падает меньше света, меньшие потенциалы считываются с фотодиода и требуется большее аналоговое усиление сигнала перед оцифровкой. В результате больше уровень шума и меньше отношение сигнал-шум. Но данное утверждение справедливо только при неизменной технологии изготовления матрицы. Новые матрицы могут содержать менее шумные элементы и соответственно увеличивать можно или разрешение с сохранением уровня шума или сохранить разрешение, но уменьшить шум. На текущий момент производители предпочитают вариант сохранения уровня шума и увеличение разрешения.
Время экспонирования. Темновой ток фотодиода при больших экспозициях сильно ухудшает отношение сигнал-шум. Чем больше время экспонирования (при равном количестве попавшего на матрицу света), тем больше тепловой шум транзисторов электроники и хуже отношение сигнал-шум.

Курсы для фотографа:

Как уменьшить шум на фотографиях

До распространения цифровой фотографии в каждом магазине техники продавалась фотопленка, на упаковке которой всегда можно было найти маркировку светочувствительности – 100, 200 или 400 ISO. Чувствительная пленка применялась для съемки при низком освещении, но у нее был серьезный недостаток – зернистость.

Вместо естественных цветов и плавных переходов из одного оттенка в другой на фотографии можно было увидеть уродливые точки и пятна. И хотя дни зернистых снимков остались далеко позади, цифровые фото имеют аналогичную проблему – шум.

Шум – это крохотные частые цветовые вкрапления, которых на снимке не предполагалось. Они возникают следующим образом. Сенсор камеры представляет собой миллионы светочувствительных датчиков, и каждый определяет луч света как источник напряжения. Если освещение слабое, а в настройках выставлена высокая чувствительность, сенсоры могут ошибочно регистрировать несуществующее напряжение. Результатом будет являться фотография с шумом.

Также количество шумов зависит от размера матрицы фотокамеры. Чем матрица меньше, тем выше вероятность появления шумов. Вот почему смартфоны более склонны выдавать «шумные» фотографии. Компактные цифровые камеры, прозванные в народе “мыльницами”, генерируют меньше шума, а профессиональные зеркальные фотоаппараты обеспечивают наиболее качественную съемку.

С одной стороны, шумы довольно малы. При просмотре снимков приемлемого качества на компьютере их можно вообще не заметить. Но они обязательно проявятся при увеличении масштаба, обрезке и широкоформатной печати.

Самый лучший выход – научиться минимизировать шумы на этапе съемки.

Управление шумом с помощью настроек ISO

Размер матрицы изменить нельзя, но можно настроить чувствительность камеры к свету. При слабом освещении необходимо выставить более высокое значение ISO для получения отчетливой картинки. Но чем выше ISO, тем больше шумов будет на снимке, поэтому необходимо постоянно экспериментировать с этой настройкой и искать компромисс.

Не забудьте уменьшить ISO при съемке в помещении с ярким светом или в солнечный день. В противном случае у вас получатся мутные снимки.

Многие люди снимают на высоких настройках ISO, даже не подозревая об этом. Если вы перевели камеру в режим автонастройки, ISO скорее всего будет увеличено, но вы об этом не узнаете. Лучше всего снимать в режиме ручной настройки.

Контролировать ISO можно при съемке на Windows Phone и Android. iPhone не дает возможности изменять настройки ISO вручную, но Apple хорошо потрудились над тем, чтобы отладить работу камеры в автоматическом режиме.

Избегайте нагревания камеры

При высокой температуре сенсоры склонны генерировать больше шума. Таким образом, если вы бросите камеру на пару часов под открытым солнцем, а потом продолжите съемку, фотографии получатся сильно размытыми даже при низком значении ISO. При этом не важно, какой тип камеры вы используете – зеркальный аппарат или смартфон.

Камера может нагреться и от продолжительной активной работы. Чем больше сенсоры работают, тем сильнее они нагреваются. Фотографии, полученные в результате долгой выдержки или в режиме серийной съемки, могут иметь довольно большое количество шумов. Но больше всего шума возникает после видеосъемки: если после записи пятиминутного ролика вы резко переключитесь в режим фото, изображения почти наверняка буду испорчены шумами.

Что такое шум цифровой камеры и как его исправить

Вы видели термин «шум» и задумывались, что это такое? Или, может быть, вы заметили, что некоторые из ваших изображений не такие четкие и ясные, как вам хотелось бы, и имеют почти зернистый вид. Причиной может быть цифровой шум. Понимая, что такое шум и как он проникает в ваши фотографии, вы можете предпринять несколько шагов, чтобы его избежать. А для тех случаев, когда шум неизбежен, мы также обсудим некоторые способы его устранения.

Что такое шум?

Как и в случае со звуком, где шум относится к нарушениям слуха, в фотографии термин цифровой шум относится к искажениям , визуальным . Шум выглядит как крошечные цветные пиксели или пятнышки на вашей фотографии, а иногда напоминает зернистость, которую вы можете увидеть на пленочной фотографии. Вероятно, вы заметите больше шума на фотографиях, сделанных в условиях низкой освещенности. Шум может искажать визуальные детали вашей фотографии, поэтому фотографы стараются избегать ее.На уровень шума могут влиять несколько факторов, включая размер сенсора, более высокие настройки ISO и длительную выдержку, и это лишь некоторые из них.

Как избежать шума

Если вы замечаете много шума на своих фотографиях, первым делом необходимо определить, каков может быть фактор (факторы). Как только вы сможете определить, откуда исходит шум, вы можете предпринять шаги, чтобы его избежать. Вот несколько способов предотвратить появление большого количества шума:

Низкое значение ISO: Более высокое значение ISO приводит к большему шуму, поэтому помогает снимать с минимальным возможным значением ISO, сохраняя при этом правильную экспозицию.Различные зеркальные камеры могут различаться по способности снимать без шума при высоких значениях ISO, и это во многом связано с сенсором камеры (подробнее об этом ниже). Примеры ниже показывают, как ISO влияет на количество шума в изображении. Все эти изображения были сняты на Canon 6D. На изображении, снятом при ISO 16000, шум значительно более заметен при увеличении изображения. Вы можете видеть, что когда ISO снижается до 4000, увеличивается четкость деталей и уменьшается количество шума.Это становится еще более очевидным при ISO 2500.

Я пытаюсь поднять ISO в крайнем случае для получения правильной экспозиции. Когда я снимаю в условиях низкой освещенности и мне нужно получить больше света на матрицу камеры, чтобы правильно экспонировать изображение, я всегда стараюсь сначала открыть диафрагму. Если мне все еще нужно больше света, я уменьшаю выдержку до минимально приемлемой скорости для объекта, который я фотографирую, прежде чем увеличивать ISO.

Большой сенсор: Размер сенсора камеры играет большую роль в конечном качестве изображения, включая уровень шума на фотографии.Датчик вашей камеры содержит миллионы «фотосайтов» или светочувствительных точек, используемых для сбора и записи информации, поступающей через объектив камеры. Естественно, датчик большего размера может собирать больше информации. Следовательно, чем больше матрица вашей камеры, тем лучше качество изображения. Разница в размере сенсора — одна из основных причин, почему камеры с кроп-сенсором создают изображения с большим шумом при повышенных значениях ISO, чем полнокадровые камеры. Вы можете узнать больше об кадрировании и полнокадровых камерах здесь.

Правильная экспозиция: При правильной экспонировании фотографии в изображение вносится меньше шума. Правильно настроив экспозицию в камере, вы сможете избежать ненужного шума. См. Сравнение ниже. Изображение слева было правильно экспонировано в камере , а изображение справа изначально было недоэкспонировано, при этом экспозиция была увеличена на в Lightroom. Оба изображения были сняты при ISO 12800. Обратите внимание на существенную разницу в количестве шума на изображении справа.Правильная экспозиция изображений в камере имеет большое значение для предотвращения нежелательного шума.

Можно ли исправить шум?

Некоторые камеры имеют встроенное шумоподавление, которое может быть полезно, но я не использую эту функцию, поскольку шумоподавление очень просто при постобработке. В модуле разработки Lightroom вы можете уменьшить шум на изображениях с помощью ползунка «Яркость» на панели «Детали». Просто переместите ползунок вправо, чтобы уменьшить шум, соблюдая осторожность, чтобы не заходить слишком далеко.Слишком сильное шумоподавление может привести к потере деталей на вашем изображении, придавая им «пластиковый» вид, поэтому обязательно следите за общим внешним видом вашего изображения при использовании этой функции.

В следующий раз, когда вы столкнетесь с цифровым шумом на изображениях, проверьте, может ли один из приведенных выше советов помочь вам предотвратить его или исправить, чтобы вы могли получать четкие, чистые изображения без неприятных искажений. этот шум привносит в ваши изображения.

Что такое шум в фотографии?

Шум — это тема в фотографии, которая, кажется, вызывает путаницу.Однако очень важно понимать это, если вы хотите добиться максимального качества изображения. В этой статье мы подробно рассмотрим два типа шума, которые влияют на ваши фотографии, дробовой шум и цифровой шум, а также то, что вы можете сделать, чтобы их минимизировать. Мы также объясним связь между такими вещами, как ISO вашей камеры и количеством шума на ваших фотографиях. Итак, что такое шум в фотографии и что вы можете сделать, чтобы его уменьшить?

За несколько лет до того, как я купил свою первую зеркалку, у меня была наведи и снимай, и я действительно хотел научиться пользоваться ею, но понятия не имел о фотографии.Когда я прочитал в Интернете, что установка высокого ISO «добавляет больше шума» к фотографии, естественно, я начал думать, что камера на самом деле становится громче при таких настройках. Я проверил эту теорию, сделав две фотографии с разными значениями ISO, и — я мог бы поклясться в этом! — затвор камеры был значительно громче при более высоком ISO. После этого довольно долгое время я думал, что высокие значения ISO можно использовать, за исключением музеев или соборов, где требуется тишина.Я сомневаюсь, что многие другие люди так безнадежно заблуждались по поводу шума, но все же есть несколько аспектов шума, которые даже опытные фотографы часто неправильно понимают.

Что такое шум?

Шум — это зернистая вуаль на фотографии, которая затемняет детали и делает изображение значительно хуже. В некоторых случаях фотографии могут быть настолько зашумленными, что их невозможно будет использовать. На каком-то уровне мы все хорошо знакомы с понятием шума — если не в фотографии, то в других областях, таких как музыка и аудиозаписи.

Вы наверняка заметили, что даже в тихой комнате есть фоновое «шипение» в видео или аудио, которые вы записываете. Обычно мы не слышим это шипение, но оно проявляется в аудиозаписях (особенно с микрофоном более низкого качества). Где-то по пути в ваш звук закрались недостатки.

То же самое и в фотографии. Фактически, даже если вы сделаете снимок с закрытой крышкой объектива, полученное изображение не будет полностью черным . Это может быть близко, но всегда будут крошечные недостатки: случайные, яркие и обесцвеченные пиксели.

В этом случае вы можете очень легко увидеть случайные пиксели, просто увеличив яркость изображения в Lightroom или Photoshop. Если вы никогда не делали этого раньше, разумно подумать, что он просто плавно масштабирует фотографию от черного до серого и до белого без проблем, но это не так. Вместо этого на практике фотография станет все более уродливой, с огромными участками обесцвечивания и странно выглядящими пикселями. Это называется шумом.

Эти случайные дефекты называются шумом. Эта фотография, сделанная при ISO 12800, содержит огромное количество шума.Это слишком много для любого разумного использования.

Что вызывает шум в фотографии?

Технически, некоторое количество шума будет всегда на каждой фотографии. Вы ничего не можете сделать, чтобы предотвратить это; это физическое свойство света и фотографии.

На ваших фотографиях есть два основных типа шума: дробовой шум и цифровой шум. Несмотря на то, что они происходят из разных источников, дробовой шум и цифровой шум обычно трудно отличить друг от друга, когда вы смотрите на окончательную фотографию, поскольку они обычно приводят к одному и тому же результату: случайным образом слишком яркие, слишком темные или обесцвеченные пиксели.

Шум при съемке

Шум при съемке или фотонный шум — это случайность из-за фотонов в сцене, которую вы фотографируете, которые незаметны и случайны.

Свет излучает и отражает все, что вы видите, но это не фиксированный узор, и в результате возникает зернистость. Например, очень тусклая лампочка может излучать в среднем 1000 фотонов в секунду, но каждая отдельная секунда будет немного отличаться — 986 фотонов, 1028 фотонов, 966 фотонов, 981 фотон, 1039 фотонов и так далее.Если вы сделаете снимок этой лампочки длительностью в одну секунду, вы не будете каждый раз получать один и тот же результат. Это то, что фотографы называют дробовым шумом на изображении.

Цифровой шум

Цифровой шум или электронный шум — это случайность, вызванная сенсором камеры и внутренней электроникой, которые вносят дефекты в изображение.

Иногда на цифровом изображении будет отчетливо виден узор, хотя это зависит от камеры. И дробовой шум, и цифровой шум важны в цифровой фотографии.Шум при съемке обычно сильнее влияет на ваши фотографии, но цифровой шум является причиной того, что фотография с крышкой объектива не полностью черная. Каждый имеет значение.

NIKON D800E + 20mm f / 1.8 @ 20mm, ISO 3200, 1/20, f / 4.0

Как минимизировать шум в фотографии

Вы можете думать о шуме как о «фоне» для каждого снимка. Он всегда будет рядом, что бы вы ни фотографировали. Таким образом, ваша цель — получить реальные данные (то есть реальную сцену, которую вы пытаетесь сфотографировать) выше этого фона.Лучший способ сделать это — захватить больше света.

Рассмотрим ситуацию, когда вы не улавливаете достаточно света в поле, а шум на изображении преобладает над сигналом — фактической информацией. Прежде всего, ваша фотография будет очень темной. Вы не уловили много света от сцены. Но помимо этого, когда вы пытаетесь сделать фотографию ярче на своем компьютере, вы сделаете более заметным и сигнал, и большую часть шума, в результате чего фотография будет выглядеть очень зернистой и обесцвеченной!

Если вы когда-нибудь слышали термин отношение сигнал / шум , то это то, что он имеет в виду.Фотография с «большим шумом» не всегда плохо сказывается на качестве изображения, потому что сигнал также мог увеличиться, возможно, на пропорционально большую величину, что сделало бы шум в целом менее заметным. Здесь важно просто соотношение.

Итак, как добиться наилучшего качества изображения на фотографиях? Все дело в захвате фактического сигнала , чтобы вы могли подавить фоновый шум, который всегда будет присутствовать. Вы можете сделать это, увеличив выдержку, установив более широкую диафрагму или сфотографировав более яркую (яркую) сцену.Другими словами, за счет большей «световой экспозиции».

Таким образом можно уменьшить шум на изображении. Любой, кто говорит вам использовать более низкое значение ISO для уменьшения шума, упрощает ситуацию. Если вы просто уменьшите ISO, не изменяя никаких других настроек, чтобы захватить больше света, вы просто получите более темную фотографию — фотографию, которую вам нужно осветлить при постобработке, показывая весь шум, который вы пытались скрыть (и, фактически, , как правило, больше, чем если бы вы просто использовали более высокое значение ISO).

NIKON D7000 + 105mm f / 2.8 @ 105mm, ISO 100, 1/40, f / 3.2
Здесь я смог уловить много света с моей диафрагмой и выдержкой, обеспечивая максимальное качество изображения.

Как ISO влияет на цифровой шум

ISO — это единственная настройка камеры, кроме диафрагмы и выдержки, которая делает фотографию ярче. Обычно считается, что повышение ISO (для получения более яркого снимка) увеличивает шум. Это правда?

Начнем с основ. ISO никак не влияет на дробовой шум. Физически не может.Как мы уже говорили, дробовой шум полностью связан с случайностью света, излучаемого и отраженного от самой сцены — то, что никак не может зависеть от настроек вашей камеры.

Итак, ISO влияет только на цифровой шум, также известный как электронный шум. То, как это влияет на это, поначалу может показаться удивительным, но после некоторых размышлений это имеет смысл: для типичных камер при нормальных настройках повышение ISO на снизит уровень электронного шума на . Это полная противоположность тому, что вам, вероятно, говорили.

Прежде чем бросить фотографию в раздражении, запомните: Для качества изображения важно не фактическое количество шума. Это отношение сигнал / шум.

Использование более высокого ISO уменьшит «количество» шума . Но когда вы снимаете с высоким ISO, это происходит потому, что у вас не было выбора и вы не могли сделать снимок ярче каким-либо другим способом, то есть захватывая больше реального света. Это означает, что у вас будет не очень хорошее соотношение сигнал / шум. Другими словами, вы не получили достаточно данных, чтобы преодолеть завесу шума, даже если эта завеса немного менее сильна.

Здесь я хочу подчеркнуть, что для вашей камеры хорошо, что она снижает электронный шум при более высоких значениях ISO. Вот почему мы повышаем ISO в камере, а не снимаем с базовым ISO и повышаем яркость всего при постобработке — так вы получите повышение качества изображения, поскольку электронный шум будет ниже. Но соотношение сигнал / шум — вот что действительно важно для качества изображения, поэтому фотографы не постоянно снимают все при ISO 12800. Безусловно, лучший способ уменьшить появление шума на изображении — это заглушить его светом.

(Действительно, в том же духе, фотографирование более яркой сцены увеличит «количество» фотонного шума. Но это увеличивает сигнал намного больше , улучшая отношение сигнал / шум и, следовательно, качество изображения. .)

NIKON D800E + 14-24 мм f / 2,8 @ 14 мм, ISO 3200, 25 секунд, f / 2,8
Есть причина, по которой я использовал здесь ISO 3200 вместо того, чтобы увеличивать яркость фотографии с низким ISO в Lightroom или Photoshop: качество изображения лучше, благодаря более низкому уровню электронного шума.

Работает ли программное обеспечение шумоподавления?

Наконец, некоторые люди наверняка зададутся вопросом о настройках «шумоподавления» в их программном обеспечении для постобработки.Действительно ли они снижают шум, или в этом есть загвоздка?

На практике есть загвоздка. Использование алгоритмов шумоподавления уменьшит видимый шум на фотографии, но также повредит достоверные детали и сделает их менее резкими. Если вы используете слишком сильное шумоподавление, ваши фотографии будут выглядеть как пластиковые. Это намного хуже, чем простое зерно.

Подавление шума по-прежнему является полезным инструментом. Если шум на изображении особенно заметен, вы захотите использовать постобработку, чтобы немного его уменьшить.Полезный метод здесь — применить селективное шумоподавление к большим областям без особых деталей, например, не в фокусе, при уменьшении шума в меньшей степени на изображении в целом.

Итог: не избегайте снижения шума полностью, но будьте осторожны при его использовании.

NIKON D7000 + 105mm f / 2.8 @ 105mm, ISO 3200, 1/100, f / 2.8
Здесь я использовал шумоподавление, включая локальные настройки для улучшения качества фона. Особенно это заметно при больших размерах печати.

Сводка

Фотографии с большим количеством шума, цифрового или дробового шума — это те фотографии, на которых случайные дефекты очевидны. Ваша камера на самом деле не громче, но она может рассердиться, что реальные детали вашей фотографии недостаточно сильны, чтобы заглушить шумовой фон.

Нетрудно использовать эти знания для получения лучших изображений. Просто увеличьте реальные данные , которые вы снимаете, когда это возможно (с более длинной выдержкой, большей диафрагмой или более яркой сценой).Если вы достигли разумного предела для этих трех переменных, оставшиеся варианты не подходят. Увеличьте значение ISO, чтобы уменьшить цифровой шум (предпочтительно), или сделайте фотографию ярче с помощью программного обеспечения для постобработки (не так хорошо, если вы не используете постоянную настройку ISO). В любом случае, всегда лучше захватить больше света.

Цифровой шум и дробовой шум — это случайность, и способ подавить случайность — это реальные данные. Если вы запомните это, вы сможете свести к минимуму шум на фотографиях и сделать снимки высочайшего качества.

Цифровой шум — что это? Что вызывает это? И как мне от этого избавиться?

Цифровой шум на фотографиях, сделанных цифровыми камерами, представляет собой случайные пиксели, разбросанные по всей фотографии. Это эффект, аналогичный «зернистости» в пленочной фотографии, и он ухудшает качество фотографии.

Цифровой шум обычно возникает, когда вы делаете снимки при слабом освещении (например, ночные фотографии или темные сцены в помещении) или используете очень длинные выдержки или режимы с очень высокой чувствительностью.

При съемке с помощью цифровой камеры для измерения освещенности каждого пикселя используется электронный датчик (также известный как ПЗС-матрица), состоящий из множества крошечных пикселей. В результате получается матрица пикселей, представляющая фотографию.

Как и любой другой электронный датчик, ПЗС-матрица несовершенна и включает в себя некоторый шум (также известный как белый шум, указывающий на его атрибут случайности). В большинстве случаев свет значительно сильнее шума.Однако в экстремальных сценах, где освещение очень слабое или когда требуется большое усиление, уровни шума могут стать значительными и привести к тому, что пиксели на фотографиях содержат больше данных о шуме, чем данные о реальном освещении. Эти пиксели обычно появляются на фотографии в виде случайных точек или пятен (например, белых точек, случайным образом разбросанных по фотографии).

Понимание цифрового шума в различных сценах:

при слабом освещении (ночные фотографии или темные сцены): , когда сцена темная, количество света, измеренное каждым пикселем ПЗС-матрицы, низкое.Когда интенсивность света очень низкая, она может стать слишком близкой к уровню шума, естественному для ПЗС-матрицы. В таких случаях некоторые пиксели могут выглядеть как шум, потому что измеренный для них уровень шума значительно превышает фактическую интенсивность света или превышает его.

длинная выдержка: , когда затвор остается открытым в течение длительного времени, на фото будет больше шума. Медленная выдержка приводит к тому, что ПЗС-матрица интегрирует больше света на пиксель.Эффект можно легко понять как CCD, «накапливающий» свет в каждом пикселе и измеряющий общий свет за период времени срабатывания затвора. Однако в то же время ПЗС-матрица также «накапливает» шум. По этой причине на фотографиях с длинной выдержкой некоторые пиксели будут выглядеть как шум, потому что для этих пикселей количество интегрированного шума значительно близко или превышает фактический измеренный свет.

режимы высокой чувствительности: Высокая чувствительность в цифровой фотографии обеспечивается механизмами, которые приводят к усилению.ПЗС-матрица усиливает выполняемые измерения. Однако нет способа просто усилить фактический свет, падающий на пиксели ПЗС, вместо этого усиливаются и шум, и реальный свет. В результате ПЗС-матрица становится чувствительной не только к свету, но и к собственному шуму. Когда применяется слишком большое усиление, некоторые пиксели будут выглядеть как шум.

Хотя полностью предотвратить цифровой шум невозможно, существует несколько вариантов, позволяющих значительно уменьшить его.При съемке фотографий в условиях низкой освещенности, таких как ночные фотографии, можно поиграть с двумя основными параметрами: чувствительностью и выдержкой. Повышение чувствительности создает больше внутреннего шума в ПЗС-матрице, в то время как замедление затвора позволяет большему шуму интегрироваться в ПЗС-матрицу. Количество шума, создаваемого обоими параметрами, разное. Рекомендуется установить камеру в ручной режим и поиграть с несколькими разными парами чувствительности / выдержки, чтобы найти ту, которая генерирует наименьший шум.

Некоторые камеры имеют встроенную функцию под названием « шумоподавление, ». Подавление шума реализовано сложным программным обеспечением, которое может идентифицировать пиксели шума и удалять их. Например, программное обеспечение может идентифицировать пиксели шума на основе их случайности и, как правило, чрезмерного разрыва интенсивности между ними и соседними пикселями. Удаление шума может быть реализовано путем интерполяции значения замещающего пикселя на основе его соседних пикселей.

Если у вас нет встроенной функции шумоподавления или она не работает должным образом, вы можете использовать программное обеспечение для ПК, которое удаляет цифровой шум. Многие программы для обработки фотографий включают сочетание автоматического и ручного удаления цифрового шума. Некоторые программные пакеты также могут использовать несколько фотографий одного и того же объекта, чтобы «усреднить» их и, таким образом, удалить шум (полагаясь на тот факт, что цифровой шум является случайным, а пиксели шума будут разными на каждой сделанной фотографии).

В заключение, цифровой шум должен понимать любой фотограф-любитель или профессиональный фотограф. Однако для большинства фотографов цифровой шум не является практической проблемой даже в условиях низкой освещенности, как правило, цифровой шум минимален и может быть значительно уменьшен простым включением функции шумоподавления вашей камеры. Для профессиональных фотографов, которые снимают в более экстремальных условиях, цифровой шум может представлять реальную проблему, и с ней можно справиться, сочетая оптимизацию настроек камеры и удаление шума с помощью профессионального программного обеспечения.

Зив Хапарнас — ветеран технологий и пишет о практических проблемах технологий и науки. Эту статью можно перепечатывать и использовать при условии, что в нее включен блок ресурсов, включая обратную ссылку. Дополнительную информацию о печати фотоальбомов и фотографии в целом можно найти на http://www.printrates.com — сайте, посвященном печати фотографий.

Шум изображения цифровой камеры

: понятие и типы

«Шум изображения» — это цифровой эквивалент зернистости пленки для аналоговых камер.С другой стороны, это можно рассматривать как аналог тонкого фонового шипения, которое вы можете услышать из своей аудиосистемы на полной громкости. Для цифровых изображений этот шум проявляется в виде случайных пятен на гладкой поверхности и может значительно ухудшить качество изображения. Хотя шум часто ухудшает качество изображения, иногда он желателен, поскольку может добавить старомодный зернистый вид, напоминающий ранние фильмы. Некоторый шум также может увеличить видимую резкость изображения. Шум увеличивается с настройкой чувствительности камеры, продолжительностью выдержки, температурой и даже варьируется в зависимости от модели камеры.

КОНЦЕПЦИЯ: ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛА И ШУМА

Некоторая степень шума всегда присутствует в любом электронном устройстве, которое передает или принимает «сигнал». Для телевидения этот сигнал представляет собой широковещательные данные, передаваемые по кабелю или принимаемые антенной; для цифровых фотоаппаратов сигналом является свет, попадающий на сенсор камеры. Несмотря на то, что шум неизбежен, он может стать настолько маленьким по сравнению с сигналом, что кажется несуществующим. Отношение сигнал / шум (SNR) — полезный и универсальный способ сравнения относительных величин сигнала и шума для любой электронной системы; высокие отношения будут иметь очень мало видимого шума, тогда как обратное верно для низких отношений.Последовательность изображений ниже показывает камеру, создающую очень зашумленную картинку слова «сигнал» на гладком фоне. Полученное изображение показано вместе с увеличенным трехмерным представлением, изображающим сигнал выше фонового шума.

Изображение выше имеет достаточно высокий SNR, чтобы четко отделить информацию изображения от фонового шума. Низкое отношение сигнал / шум приведет к созданию изображения, в котором «сигнал» и шум более сопоставимы и, следовательно, их будет труднее отличить друг от друга.

ТЕРМИНОЛОГИЯ: ISO SPEED

«Настройка ISO» или «Чувствительность ISO» — это стандарт, который описывает ее абсолютную светочувствительность.Настройки ISO обычно указываются с коэффициентом 2, например ISO 50, ISO 100 и ISO 200, и могут иметь широкий диапазон значений. Более высокие числа представляют большую чувствительность, а соотношение двух чисел ISO представляет их относительную чувствительность, что означает, что фотография с ISO 200 займет вдвое меньше времени, чтобы достичь того же уровня экспозиции, что и фотография, сделанная при ISO 100 (при прочих равных настройках). Чувствительность ISO аналогична чувствительности ASA для разных пленок, однако одна цифровая камера может снимать изображения с несколькими различными чувствительностью ISO.Это достигается за счет усиления сигнала изображения в камере, однако это также усиливает шум, и поэтому более высокие значения ISO будут производить все больше шума.

ВИДЫ ШУМА

Цифровые камеры производят три распространенных типа шума: случайный шум, шум с «фиксированной структурой» и шум полос. Три качественных примера ниже показывают ярко выраженные и изолированные случаи для каждого типа шума на обычно гладком сером фоне.

Шум с фиксированным шаблоном
Длинная выдержка
Низкая скорость ISO Случайный шум
Короткая выдержка
Высокая скорость ISO Полосовой шум
Камера для восприятия
Яркие тени

Случайный шум характеризуется флуктуациями интенсивности и цвета выше и ниже реальной интенсивности изображения.Всегда будет какой-то случайный шум при любой длине экспозиции, и на него больше всего влияет чувствительность ISO. Характер случайного шума меняется, даже если настройки экспозиции идентичны.

Фиксированный структурный шум включает в себя так называемые «горячие пиксели», которые определяются как таковые, когда интенсивность пикселя намного превышает интенсивность флуктуаций окружающего случайного шума. Шум с фиксированной структурой обычно появляется при очень длительных выдержках и усугубляется повышением температуры. Фиксированный узорчатый шум уникален тем, что показывает почти одинаковое распределение горячих пикселей, если снимается в одних и тех же условиях (температура, длина экспозиции, чувствительность ISO).

Шум с полосами сильно зависит от камеры и представляет собой шум, который вносится камерой при считывании данных с цифрового датчика. Шум с полосами наиболее заметен при высоких значениях чувствительности ISO и в тени, или когда изображение было чрезмерно ярким. Шум полос также может увеличиваться при определенных балансах белого в зависимости от модели камеры.

Хотя фиксированный узорный шум кажется более нежелательным, его обычно легче удалить, поскольку он воспроизводится. Внутренняя электроника камеры просто должна знать шаблон, и она может вычесть этот шум, чтобы показать истинное изображение.Фиксированный шаблонный шум представляет собой гораздо меньшую проблему, чем случайный шум в цифровых камерах последнего поколения, однако даже малейшее количество может отвлекать больше, чем случайный шум.

Менее нежелательный случайный шум обычно гораздо труднее удалить без ухудшения изображения. Компьютерам сложно отличить случайный шум от тонких текстурных узоров, например, от грязи или листвы, поэтому, если вы удалите случайный шум, вы часто закончите удаление и этих текстур.Такие программы, как Neat Image и Noise Ninja, могут замечательно снижать шум, сохраняя при этом фактическую информацию об изображении. См. Также мой раздел об усреднении изображения, чтобы узнать о другом методе уменьшения шума.

Перейдите к части 2: «Шум на изображении: примеры и характеристики»

Как избежать и уменьшить шум на ваших фотографиях (Руководство на 2021 год)

Мы все видели это на наших изображениях: неравномерная зернистость, которая делает наши изображения непривлекательными.

Но как избежать шума? И, если это неизбежно, как уменьшить шум на фотографиях?

В этой статье я поделюсь множеством советов и приемов как для предотвращения, так и для устранения шума.Конкретно поделюсь:

Почему вы в первую очередь имеете дело с шумом
Пять простых способов предотвратить появление шума на ваших изображениях
Рабочий процесс шумоподавления, который можно использовать для уменьшения шума в Lightroom и Adobe Camera Raw

Звук хорошо? Давайте начнем с первого важного вопроса:

Что такое шум?

Вообще говоря, шум определяется как аберрантные пиксели. Другими словами, шум состоит из пикселей, которые неправильно представляют цвет или экспозицию сцены.

Почему возникает шум?

Шум появляется, когда вы снимаете изображение с большой выдержкой или используете в камере высокое значение ISO.

(Что считается высоким значением ISO? Это зависит от модели вашей камеры, но в наши дни большинство камер начинает шуметь около ISO 1600 или 3200.)

Означает ли это, что вам никогда не следует делать длинные выдержки или превышать ISO 100?

Нет! Бывают случаи, когда вам может понадобиться — или даже захочется — использовать длинную выдержку или поднять ISO.Пейзажные фотографы, фотографы мероприятий и фотографы дикой природы все время снимают при слабом освещении, что требует длительных выдержек и / или высокого ISO.

В то же время существует простых способов избежать излишнего шума на фотографиях, даже при использовании вышеперечисленных методов, , которые я расскажу в следующем разделе:

Уменьшение шума на изображениях может иметь огромное значение для общего качества.

5 способов уменьшить шум в камере

Ниже я расскажу о пяти методах уменьшения шума во время съемки.

Не каждый метод подходит для каждой ситуации, поэтому стоит ознакомиться со всеми из них и тщательно выбрать правильный метод для вашего конкретного снимка.

1. Снимайте при более низких настройках ISO

Да, мы начинаем с наиболее очевидного метода. Но фотографы часто устанавливают ISO слишком высоко, слишком быстро, что приводит к плохому качеству изображения.

Теперь, если вашей камере три года или новее, функциональность ISO будет отличной. Вы не должны видеть слишком много шума на изображениях даже при ISO 3200.Однако при более высоких значениях ISO, таких как ISO 6400, ISO 12800 и выше, может быть некоторый шум.

Так что не стоит сразу же повышать ISO. Вместо этого помните о своей экспозиции и осознайте, что съемка с высоким ISO приведет к увеличению шума на изображениях . При необходимости увеличьте ISO, но рассмотрите другие варианты, прежде чем устанавливать ISO 12800.

Вот несколько моментов, о которых следует подумать, прежде чем повышать ISO:

Откройте диафрагму до максимального значения (например,g., f / 2,8)
Если вы снимаете при слабом освещении, используйте штатив и уменьшите выдержку
Если вы снимаете менее крупный объект (например, человека), используйте вспышку

Каждый из этих Стратегии помогут вам получить красивую яркую экспозицию — без излишнего повышения ISO .

Конечно, если ваши снимки все еще получаются темными, вам нужно будет увеличить ISO. Я бы порекомендовал сделать несколько пробных снимков, чтобы узнать возможности ISO вашей камеры и в какой момент настройки ISO начинают действительно ухудшать качество изображения.

В течение многих лет я снимал на Nikon D80 и знал, что все, что выше ISO 500, действительно сложно использовать. Стало трудно удалить шум при ISO 640 и выше. И если мне удалось его успешно удалить, все изображение выглядело как акварель благодаря процессу шумоподавления. Так что я работал в рамках своих ограничений.

2. Съемка в формате RAW

Вас пугает сама идея съемки в формате RAW? Не должно быть! RAW — отличный способ получить лучших из ваших изображений, поэтому обязательно используйте его.

Нет необходимости постоянно снимать в формате RAW. Но когда вы заметите, что свет становится слишком темным, переключитесь на RAW.

Почему это так важно?

JPEG имеют сжатие — процесс, во время которого в ваши изображения встраивается шум. Таким образом, удаление шума при постобработке становится действительно сложной задачей (как и увеличение экспозиции, что часто важно в ситуациях с высоким ISO).

3. Выставить правильно с начала

Увеличение слишком темной экспозиции приведет к появлению шума, поэтому важно, чтобы вы с самого начала получали нужную экспозицию.

Когда вы снимаете, я настоятельно рекомендую проверять ЖК-дисплей вашей камеры, включая гистограмму, чтобы убедиться, что вы прибили экспозицию.

И не бойтесь сделать несколько снимков с разной экспозицией, особенно если вы имеете дело с сложной сценой; Лучше быть в безопасности, чем потом сожалеть!

Кроме того, чем выше ваш ISO, тем надежнее файл. Другими словами: если вы используете высокий ISO, вам лучше выбрать правильную экспозицию, потому что усиление недоэкспонированного изображения с высоким ISO приведет к шумному беспорядку.

(Конечно, тоже не передерживайте. Хотя передержка не вызовет проблем с шумом, она стирает детали, что никогда не бывает хорошо.)

4. Будьте осторожны при длительной выдержке.

С помощью длинной выдержки получаются одни из самых драматичных изображений.

Но если выдержка слишком длинная, сенсор камеры может нагреться, вызывая нежелательный шум.

Не позволяйте этому мешать вам делать длинную выдержку — если вы любите длинную выдержку, то делайте длинную выдержку — просто помните, как ваша камера обрабатывает длинную выдержку.

На самом деле, вы можете подумать о съемке серии длинных выдержек, а затем проверить каждый файл на вашем компьютере на наличие шумов.

Затем, когда вы определили ограничения своей камеры, убедитесь, что вы не установили выдержку на дольше, чем , чем может выдержать ваша камера.

Ключевой момент здесь — знать пределы своего снаряжения и стрелять в этих пределах. В результате вы получите отличные изображения и легко сможете редактировать.

Изображения с длинной выдержкой могут увеличить шум в сцене.

5. Использование шумоподавления в камере

Большинство камер предлагают функцию под названием Шумоподавление при длительной выдержке , и если вы делаете длинные выдержки, рекомендуется включить ее.

Почему?

Ну, как уже говорилось выше, фотографии с длинной выдержкой особенно подвержены шуму. Опция шумоподавления при длительной выдержке призвана противодействовать этой проблеме — путем создания -секундного снимка после первого, а затем использования профиля шума второго изображения для вычитания шума из первого.

Уменьшение шума при длительной выдержке, однако, имеет серьезный недостаток: это требует времени, обычно равного исходной выдержке. Поэтому, если вы используете 30-секундную выдержку, камере потребуется еще 30 секунд, чтобы избавиться от шума. А если вы снимаете в течение часа, вам понадобится еще час, чтобы уменьшить шум, а это досадно долго ждать!

Так что да, это может быть непрактично, если вы делаете 10-минутные снимки. Но для средних длинных выдержек это часто стоит делать.

(И если у вас и есть синхронизация, сделайте это и на очень длинных выдержках, так как это может значительно улучшить качество изображения.)

Используйте подавление шума в камере для длинных выдержек!

Снижение шума в Lightroom или Adobe Camera Raw

Даже при использовании лучших техник на фотографиях все равно будут появляться шумы — по крайней мере, время от времени.

Вот где пригодятся методы постобработки шумоподавления!

Вот мой рекомендуемый рабочий процесс с использованием Lightroom Classic или Adobe Camera Raw (но учтите, что вы сможете использовать очень похожие методы в других программах):

Шаг 1. Откройте изображение и просмотрите на 100 процентов

Начните с открытия изображения в Lightroom или Photoshop.

Обратите внимание, что изображения RAW, открытые в Photoshop, сначала проходят через Adobe Camera Raw, что вам и нужно. Также обратите внимание, что элементы управления в Adobe Camera Raw и в Lightroom идентичны, поэтому, хотя фотографии ниже взяты из ACR, инструкции в равной степени применимы к пользователям Lightroom.

Ползунки шумоподавления в Adobe Camera Raw идентичны в Lightroom.

Я рекомендую просматривать изображение в полноэкранном режиме, а затем увеличивать его до 100%. Цель — найти шум; в конце концов, не все изображения требуют шумоподавления.

В Adobe Camera Raw есть несколько мощных инструментов шумоподавления.

Шаг 2. Отрегулируйте ползунок

Luminance

Ползунок Luminance уменьшает шум яркости (т. Е. Шум, возникающий из-за переэкспонированных или недоэкспонированных пикселей).

И многие, многие изображения с высоким ISO страдают от чрезмерного шума яркости.

Увеличьте масштаб до 100 процентов, а затем увеличивайте ползунок Luminance , пока шум не начнет исчезать.

Однако не заходите слишком далеко,

Шаг 3. Настройте свой результат с помощью ползунков

Luminance Detail и Luminance Contrast

Ползунки Luminance Detail и Luminance Contrast управляют количеством деталей и контрастом, сохраняемых на ваших фотографиях после снижения яркости шума.

Видите ли, шумоподавление сглаживает зашумленные пиксели, что автоматически снижает детализацию и контраст. Но, увеличивая эти ползунки, вы сохраните детали и контраст.

Как и следовало ожидать, слайдеры имеют недостаток:

При увеличении значений уменьшается сила шумоподавления. Таким образом, хотя вы получите более четкое изображение, вы также увидите больше шума.

Шаг 4. Отрегулируйте ползунок

Color

Ползунок Color уменьшает цветовой шум — это второй тип шума, который вы обнаруживаете на фотографиях (часто в недоэкспонированных теневых областях).

Итак, увеличьте ползунок шума Color и увеличьте масштаб до 100 процентов, чтобы увидеть его эффекты.

Шаг 5. Настройте свой результат с помощью ползунков

Color Detail и Color Smoothness

Как и в случае с уменьшением яркостного шума (см. Выше), вы можете дополнительно настроить изображение с помощью ползунков Color Detail и Color Smoothness .

Хотите поподробнее на фото? Увеличьте ползунок Color Detail . Более высокие значения защитят тонкие, детализированные цветные края, но также могут привести к появлению цветных пятен.Более низкие значения удаляют цветные пятна, но могут привести к растеканию цвета.

Хотите, чтобы цвета оставались красивыми и плавными? Увеличьте ползунок Color Smoothness .

И готово!

Последнее замечание по снижению шума

Хотелось бы мне дать вам стандартные, универсальные настройки для шумоподавления, но это просто не работает. Все изображения индивидуальны, поэтому вам придется перемещать каждую настройку, пока не получите желаемый результат.

Я обычно увеличиваю Luminance и Color примерно до 50, а затем продолжаю работать с этим.Я сдвигаю каждую опцию вверх и вниз, внимательно наблюдая, как она влияет на изображение при увеличении до 100 процентов.

Затем, после каждой настройки, я уменьшаю масштаб, чтобы увидеть, как это влияет на все изображение. И если меня устраивает корректировка, я перехожу к следующему ползунку.

Это немного утомительно? Конечно. Но если все будет сделано правильно, вы устраните большую часть неприглядного шума практически на любом изображении.

Практика здесь также важна, так что попробуйте это на как можно большем количестве изображений.Довольно скоро вы сможете предсказать эффект каждого изменения.

Как избежать и уменьшить шум на фотографиях: заключение

Теперь, когда вы закончили эту статью, вы знаете, что устранение и уменьшение шума не должно быть слишком сложной задачей. Просто следуйте инструкциям, которые я дал, и ваши изображения получатся великолепными.

Теперь к вам:

Есть ли у вас другие советы по снижению и удалению шума? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже!

Хорошее, плохое и уродливое

Таким образом, хотя ISO — это быстрое и простое решение для ситуаций с низким освещением, как только число достигнет определенного значения, вы, вероятно, начнете видеть значительное увеличение цифрового шума.Вы можете смягчить это с помощью:

1. Использование более широкой диафрагмы

Это позволяет пропускать больше света, который уже доступен, что позволяет снизить значение ISO. Однако следите за глубиной резкости, поскольку диафрагма является решающим фактором в уровне резкости вашего изображения.

2. Выбор немного большей выдержки

Это еще один способ максимально увеличить доступный свет и избежать увеличения числа ISO. К сожалению, более длинные выдержки могут выделять тепло, что может вызвать цветовой шум.Вот почему вы также должны быть:

3. Остерегайтесь тепла во время стрельбы

Высокое значение ISO — не единственное, что может вызвать шум. Тепло (особенно тепло от тех длинных выдержек, о которых мы только что говорили) может вызвать цветовой шум, даже если ваше значение ISO идеально. Перегрев обычно не является проблемой для современных камер, но если вы постоянно испытываете проблемы с шумом, это поможет отметить источники тепла, которых можно было бы избежать, и посмотреть, улучшится ли уровень шума, когда вы это сделаете.

4. Определение исходного ISO

вашей камеры

Это лучший параметр для вашей камеры с точки зрения сохранения деталей и качества. Это не означает, что это настройка только , которая даст вам хорошие результаты, это просто лучший вариант для используемого вами оборудования. (Найдите исходное значение ISO для вашей камеры в руководстве по эксплуатации камеры или выполнив быстрый поиск в Google.)

5. Съемка в формате RAW

Чтобы обеспечить максимальную гибкость при постобработке, захватите как можно больше информации в камеру.Файлы RAW содержат много (подождите) необработанной информации, которая может быть передана в процессе редактирования. Небо, которое слегка взорвано, можно отойти назад, детали могут быть спасены из их грязной глубины после фотосессии при слабом освещении, а с шумом можно справиться с гораздо большей утонченностью. Съемка в формате RAW не всегда необходима, но ее рекомендуется использовать в условиях низкой освещенности, когда вы уже подвержены риску появления шума.

Наконечник Pro

Извините, датчики урожая! Полнокадровый датчик может более эффективно использовать доступный свет при меньшем уровне шума.Хотя это не обязательно повод для обновления, если вы еще не собирались этого делать, это несомненный плюс.

The Ugly: устранение нежелательного шума при постобработке

Хотя лучший способ избежать шума — это предотвратить его, это не всегда возможно. Но даже если вы не добавляете (или не добавляете) шум намеренно, вы все равно можете предпринять шаги, чтобы заставить его смешаться достаточно хорошо, чтобы зрители не заметили его в первую очередь. Технология шумоподавления не может творить чудеса (по крайней мере, пока), но имеет , который стал очень сложным, и есть много разных способов добиться этого.О некоторых из них мы поговорим в этом заключительном разделе.

Что нужно знать перед началом работы

Хроматический шум и шум яркости «фиксируются» разными способами. Хроматический шум постепенно обесцвечивается, что может повлиять на насыщенность всего изображения. Иногда единственный способ исправить это — обесцветить все изображение и сделать его черно-белым. Яркий шум сглаживается, что может повлиять на резкость всего изображения.Так что имейте в виду обе эти вещи, поскольку вы используете один из следующих методов для удаления или минимизации шума при постобработке.

Lightroom

Мы начнем с метода, который наиболее удобен для пользователя, но дает наименьший контроль. Когда вы открываете свое изображение в Lightroom, войдите в модуль Develop . Когда вы немного прокрутите меню «Разработка», вы найдете варианты Detail . Это будет выглядеть примерно так:

Что такое шум в фотографии и как от него избавиться в 2021 году

Шум в фотографии , вероятно, является одним из самых нежелательных побочных эффектов и одним из наиболее вероятных способов сделать ваши изображения некачественными.Фотография с шумом полностью отвлекает внимание зрителя, заставляя его сосредоточиться на зернистых областях, а не на других важных элементах вашего изображения.

Ночная съемка с шумом. 25 сек, f / 2,8, ISO 6400

Чтобы избегать шума на фотографиях, важно знать , что такое цифровой шум и что его вызывает, а также различные методы, которые вы можете использовать для его уменьшения.

Фактически, можно не только уменьшить цифровой шум , но и полностью устранить его, если вы знаете, как это сделать.Лучший способ сделать это — не допускать шума во время съемки. Однако его можно удалить позже, особенно если вы знаете , как уменьшить шум в Lightroom и , как уменьшить шум в Photoshop, — лучшее программное обеспечение для шумоподавления на рынке.

Подавление шума, примененное с помощью Lightroom и Photoshop. 1 сек, f / 2,8, ISO 6400

Для того, чтобы снимать изображения высокого качества, сначала нужно знать, что такое шум в фотографии и какие типы могут появляться:

Что такое цифровой шум? Определение шума в фотографии
Типы шума в цифровой фотографии
Шум и горячие пиксели, битые пиксели и зависшие пиксели
Виды фотографий с шумом

ЧТО ТАКОЕ ЦИФРОВОЙ ШУМ? ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШУМА НА ФОТО

Шум в фотографии — это произвольное изменение яркости и цвета изображения.

Начало этого случайного отклонения порождает так называемый «шум» или «зернистость», который в основном формируется нерегулярными пикселями, искажающими яркость и тональность фотографии. Эти пиксели видны глазу из-за их большого размера.

Фотография со значительным количеством зернистости после использования высокого ISO и короткой выдержки.

Хотя зернистость пленки является обычным явлением в аналоговой фотографии, шум обычно считается нежелательным эффектом в цифровой фотографии, поэтому существует так много методов и типов программного обеспечения, чтобы избавиться от него.

Шум в фотографии создается тремя различными способами в зависимости от источника и процесса:

Фотонный шум: Этот вид шума представляет собой случайный шум, соответствующий фотонам.
Фронтальный шум: Этот тип шума связан с конструкцией сенсора вашей камеры.
Внутренний шум: Этот шум возникает, когда процессор вашей камеры преобразует сигнал в цифровой файл.

Способность камеры создавать и обрабатывать файлы без шума полностью зависит от ее производителя.

Что вы можете сделать для устранения шума, так это определите , какой тип шума у вас есть на ваших изображениях и какое программное обеспечение для шумоподавления вы должны использовать (или даже лучшие мобильные приложения для уменьшения шума на вашем iPhone или Android).

Почему мои фотографии зернистые?

Цифровой шум появляется на ваших изображениях, когда:

Датчик камеры не улавливает информацию должным образом во время съемки, и процессор камеры должен самостоятельно интерпретировать изображение.

Датчик камеры используется интенсивно и он нагревается, поэтому генерирует больше случайной информации.

Чтобы помочь вам понять основную причину появления шума при фотографии, рассмотрим следующий пример:

Когда вы делаете снимок в условиях низкой освещенности, с использованием настроек, которые не гарантируют правильную экспозицию изображения, ваша камера должна сама создать эту недостающую информацию.

В результате ваша камера будет генерировать информацию о яркости и цвете, отличную от фактической информации, которая была бы обработана, если бы были лучшие условия освещения или если бы изображение было правильно экспонировано.

Используя короткую выдержку и оставляя часть изображения недоэкспонированной, наша матрица должна создавать недостающую информацию, создавая шум или «зернистость». 1,6 сек, f / 2,8, ISO 6400

Два параметра, которые обычно тесно связаны, — это шум , и чувствительность ISO .

Увеличение светочувствительности сенсора камеры и повышение ISO заставляет процессор камеры производить на больше цифрового шума, , поскольку он вынужден создавать больше случайной информации, как мы объясняем в нашем руководстве по ISO в фотографии .

ВИДЫ ШУМА НА ФОТОГРАФИИ: ЦВЕТНЫЙ ШУМ VS ЯРКОСТЬ

Распознавание различных типов шума в фотографии. имеет фундаментальное значение для понимания того, как возникает шум и какие инструменты можно использовать, чтобы от него избавиться.

Основными типами шума в фотографии являются шум яркости , и цветовой шум .

Яркость шума

Яркость шума — это случайное изменение яркости, которое обрабатывается камерой по отношению к исходной и правильной яркости изображения.

Этот шум связан с недостатком света. Ярким примером является ночная фотография, где вы резко увеличиваете ISO, чтобы более детально передать тени.

Яркость шума — это наиболее распространенный цифровой шум. Это очень легко идентифицировать, так как это похоже на аналоговую зернистость пленки. Есть много разных методов его удаления.

Яркость Шум, особенно заметный на земле. 8 сек, f / 2,8, ISO 4000

Цветовой шум или цветовой шум

Цветовой шум или цветовой шум — это случайное изменение цвета по отношению к исходным цветам изображения.

В отличие от яркостного шума, цветовой шум связан с нагревом сенсора. Часто это происходит после длительных сеансов съемки, особенно в ночной фотографии с длинной выдержкой, и замедленной съемке.

Цветовой шум встречается реже. Обычно он проявляется как шум в тенях в виде пятен или цветных полос (также известный как «полосатость»).

Цветной шум на переднем плане. 25 сек, f / 2,8, ISO 6400

Во время подавления цветового шума нужно быть очень осторожным, чтобы не изменить правильные цвета изображения.

ШУМ И ГОРЯЧИЕ ПИКСЕЛЫ, МЕРТВЫЕ ПИКСЕЛИ И ЗАСТАВШИЕ ПИКСЕЛИ

Мы уже рассмотрели два основных типа шума и их причины. Однако на ваших изображениях вы также можете найти различные типы дефектных пикселей, вызванных перегревом или отказом сенсора .

Дефектные пиксели иногда следуют одному и тому же шаблону и появляются в одной и той же точке на всех ваших изображениях либо навсегда, либо при нагревании сенсора камеры.

Обычно эти пиксели не видны в ЖК-видоискателе вашей камеры, и вы сможете увидеть их только при увеличении. Также имейте в виду, что пиксельная единица настолько мала, что вашим глазам действительно трудно ее увидеть, поэтому то, что вы часто видите, — это группа из нескольких дефектных пикселей, находящихся в одной области.

Что касается различных типов дефектных пикселей , которые вы можете увидеть на своих изображениях, их три:

Горячие пиксели

Горячие пиксели появляются, когда температура сенсора вашей камеры повышается после фотографий с длинной выдержкой или длительных сеансов при высоких значениях ISO.

Как избежать горячих пикселей?

Горячие пиксели часто встречаются даже в новых камерах, и они появляются случайно. Лучший способ избежать их — минимизировать нагрев сенсора из-за длительных выдержек, , особенно когда эти выдержки превышают несколько минут. Другой способ предотвратить появление горячих пикселей — это делать перерывы в съемке, особенно при длительной съемке с высоким ISO.

битых пикселей

Мертвые пиксели постоянно появляются на ваших изображениях.Их основная характеристика заключается в том, что они не получают энергии и имеют черный цвет или слегка нецветный по сравнению с окружающими пикселями.

Они часто появляются на ЖК-экранах камеры после длительного использования камеры.

Как избежать битых пикселей?

Мертвые пиксели восстановить невозможно. Обычно это не проблема, так как зачастую они едва заметны. Однако, если ваша камера относительно новая и имеет значительное количество битых пикселей, обратитесь к продавцу камеры, чтобы попытаться заменить камеру .

Застрявшие пиксели

В отличие от битых пикселей, «Застрявшие» пиксели получают энергию и всегда имеют один и тот же цвет, особенно зеленый, красный или синий.

Как избежать зависания пикселей?

Застрявшие пиксели могут исчезнуть через некоторое время. Нет четкого способа избежать их, но если вы видите их много, особенно на ЖК-экране, это может быть связано с производственным браком.

В определенной степени обнаружение горячих, застрявших или битых пикселей является нормальным явлением в цифровой фотографии и особенно часто встречается, когда вы нажимаете датчик камеры выше его пределов, либо используя высокий ISO, либо делая длительную выдержку в условиях низкой освещенности. .

В общем, не беспокойтесь об отдельных случаях дефектных пикселей, особенно если вы использовали камеру в одной из описанных выше ситуаций. Однако, если пиксели постоянно появляются на ваших изображениях или ЖК-экране, даже на дневных изображениях и при низком значении ISO, вам следует обратиться к производителю, так как это может быть связано с дефектом камеры.

ВИДЫ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ШУМОМ

Обычно можно найти различных типов фотографии с шумом. Когда большинство людей говорят о шуме в цифровой фотографии, они обычно думают о ночной фотографии.Однако могут быть ситуации, не связанные с ночной фотографией, когда ваша камера генерирует цифровой шум.

Это некоторые из наиболее распространенных примеров фотографии с шумом :

ШУМ В ДНЕВНОЙ ФОТОГРАФИИ

Хотя это необычно, но на дневных фотографиях можно найти шум .

Этот цифровой шум обычно появляется в одной из следующих двух ситуаций:

В вашем дневном изображении есть частей сцены, которые слишком темные, , поэтому вы пытаетесь увеличить тени / экспозицию с помощью редактирования или обработки.

Съемка с длинной выдержкой в дневное время с фильтром нейтральной плотности , который слишком сильно уменьшает свет, а заставляет вас повышать ISO, также может вызвать шум.

На дневных снимках с глубокими тенями часто наблюдается шум, когда мы увеличиваем экспозицию во время редактирования. 1/640 с, f / 6,3, ISO 640

ШУМ НА НОЧНОЙ ФОТОГРАФИИ НЕБО

Когда мы говорим об избежании цифрового шума, одна из наших главных проблем — это , как получать снимки ночного неба без шума. Эти фотографии обычно делаются в условиях низкой освещенности, с большей выдержкой и более высоким ISO, поэтому на таких снимках сложно избавиться от шума.

Существует два основных типа ночной фотографии, при которой обычно требуется применение техники шумоподавления:

ШУМ В ФОТОГРАФИИ МОЛОЧНОГО ПУТИ

Обычно при съемке Млечного Пути можно увидеть шум . Чтобы охватить каждую деталь Галактического центра, вам обычно нужно поднять ISO камеры выше предела.Этот процесс означает, что шум обычно виден, особенно в самых темных областях изображения, как мы упоминали в нашем руководстве по , как фотографировать Млечный Путь. Чтобы избежать этого, очень полезно использовать одну из лучших камер для фотосъемки Млечного Пути.

Шум обычно встречается в фотографиях Млечного Пути, поскольку мы обычно увеличиваем ISO, чтобы запечатлеть все детали Центра Галактики. 5 сек, f / 2,8, ISO 6400

Один из способов получить более чистые фотографии Млечного Пути — это уменьшение шума путем наложения фотографий, метод, который мы объясняем в нашей публикации о снижении шума в Photoshop.

ШУМ В ФОТОГРАФИИ СЕВЕРНОГО СВЕТА

Обнаружение цифрового шума на фотографии северного сияния также является обычным явлением, особенно в камерах с датчиком кадрирования (проверьте здесь различных размеров датчика ). Обычно, чтобы заморозить движение света, вам нужно использовать короткую выдержку , и чрезвычайно высокие значения ISO , , как мы уже говорили в нашем посте о , как фотографировать северное сияние.

Подобно проблеме шума фотографии Млечного Пути, мы можем решить проблему шума на изображениях Северного сияния, используя метод суммирования шума и используя хорошую камеру для фотографии Северного сияния.

Когда северное сияние очень интенсивное, мы должны использовать более короткие выдержки и повышать ISO, чтобы заморозить движение полярного сияния, которое обычно создает шум на изображениях. 1 сек, f / 2,8, ISO 6400

ШУМ В ФОТОГРАФИИ ДИКОЙ ПРИРОДЫ

Шум при съемке дикой природы иногда появляется, когда вы пытаетесь запечатлеть животное в движении и вам нужно увеличить ISO, чтобы сократить выдержку.

Хороший пример — когда вы фотографируете птиц, летящих в условиях низкой освещенности.

Съемка движущихся животных в условиях низкой освещенности — непростая задача, так как мы должны использовать высокий ISO. 1/60 с, f / 5,6, ISO 25600

ШУМ НА ПОРТРЕТНОЙ ФОТОГРАФИИ

Шум при портретной фотографии также возникает, особенно при съемке в помещении в условиях низкой освещенности.

Чтобы избежать шума при портретной фотографии, используйте объективы с большой диафрагмой и внешний источник света, например вспышку.