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

Цифровой шум изображения — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

На левой части изображения приведён фрагмент фотографии, снятой при неблагоприятных условиях (длинная выдержка, высокая чувствительность ISO), шум хорошо заметен. На правой части изображения — фрагмент фотографии, снятой при благоприятных условиях. Шум практически незаметен

Цифрово́й шум — дефект изображения, 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 это визуально оценить цветовые шумы.

Иногда, цифровой шум отождествляют с такими явлениями обычной (химической) фотогр

ru.wikipedia.org

Шумы в фотографии. Начало.

Люблю препарировать изучаемый предмет основательно, чтобы читатель не только помнил, но и понимал суть происходящих в фотографии процессов. Поэтому, в первой части статьи разберемся, что влияет на силу шумов в фотографии, и чего надо избегать при фотосъемке, чтобы не усугублять ситуацию. В завершающем уроке будет дан ответ на вопрос: как убрать шум в Фотошопе.

Как это выглядит.

Шумы в фотографии проявляют себя как пятна, или отдельные пиксели, неоднородные по цвету (хроматический шум) или светлоте (яркостный шум). Важно уметь различать эти два типа шумов, ибо борьба с ними ведется по-разному, и изменения в фотографии, которые неизбежны в процессе удаления шумов, тоже будут различными. Благодаря волшебству Photoshop (далее «Фотошоп») мне удалось разделить шумы (фото 1) на составляющие (фото 2 и 3).

Рисунок 1: шумы в фотографии, ISO 12800 едениц.
Рисунок 2: яркостные шумы не содержат цветовых пятен.
Рисунок 3: хроматические шумы в чистом виде.

Причина, по которой на фотографии появляются шумы.

Шумы матрицы в цифровой фотографии есть всегда. Просто иногда их уровень столь мал, что мы его не видим. Я не хочу вдаваться в теорию полупроводников, дабы не перегружать вас бесполезной информацией (всё равно мы с этим ничего не сможем поделать), но закон таков: чем большую чувствительность матрицы (ISO) мы установим на фотокамере, тем больший шум мы получим (рис. 5-13). Чтобы иллюстрировать связь ISO с шумами, я сделал из бумаги импровизированную шкалу серых полей. Однако, к моему сожалению, такая шкала не подходила для этой статьи: фактура бумаги была очень похожа на яркостные шумы и могла ввести в заблуждение уважаемого читателя (рис. 4). Не желая тратить время на поиски и одноразовую покупку фотографической мишени с серыми полями, я «сгладил» фактуру бумаги выведя ее из резкости. Надеюсь, что эта нерезкость не будет вас смущать.

По мере увеличения чувствительности матрицы фотокамеры (Canon 5D-II) растут и шумы на фотографии. Последние две фотографии сделаны в расширенном диапазоне ISO: h2 и h3.

Также сила шумов зависит от светлоты снимаемого объекта: чем объект темней, тем шумы сильней заметны, особенно яркостные (рис. 14). Количество света, при котором ведется фотосъемка, тоже оказывает влияние на силу шума: чем меньше сила света попадающего на матрицу (а значит длинней выдержка) — тем больше уровень шума. Эта закономерность породила любопытную методику фотосъемки в астрофотографии. Вместо одной длительной выдержки (ведь съемка ведется ночью) используется серия коротких выдержек на одно и тоже изображение. Таким образом, к точечным изображениям звезд не добавляются и точечные шумы. А то новые звезды «загорались» бы каждую ночь.

Удалять шумы или нет?

Многие фотографы воспринимают наличие шумов в фотографии как абсолютно недопустимым дефектом. Однако, удаление шума так же может привести к снижению качества изображения (ухудшается точность цветопередачи и резкость). Потому я за компромисс: небольшие, невидимые или не раздражающей силы шумы могут присутствовать в фотографии, а сильные ослабляются до приемлемого уровня. Однако, если вы делали фотографии для коммерческого использования, то заказчик вправе потребовать от вас полного отсутствия шума. Типичный пример – фотосъемка для

стоковой фотографии. «Стоки» весьма строги к присутствию шума в изображении, и фотография запросто не пройдет технический контроль существующий у серьезных продавцов изображений.

Стоковые агентства продают фотографии используемые, как правило, в коммерческих целях и по невысокой цене. За счет большого объема продаваемых работ фотограф может получить вполне достойную сумму от таких микропродаж. Долгое время считалось, что стоковые фотографии имеют низкое художественное качество. Однако конкуренция среди фотографов сделала свое дело, и сейчас там можно найти весьма интересные работы. Стоковые агентства имеют список требований к изображению, которые должен выполнить фотограф, желающий сотрудничать с агентством. Отсутствие шума в изображении типичный пункт таких требований. Например, посмотрите требования по качеству крупного международного агентства Depositphotos.

Проблема шумов в фотографии часто преувеличена.

Нетерпимость к присутствию шума в фотографии происходит как по психологическим причинам (фотограф не хочет видеть абсолютно никаких «дефектов» в изображении), так и из-за недопонимания цифровых и печатных технологий.

Психология фотографа. Пример из жизни: «Виктор, Canon 5D-II дает такие сильные шумына моих фотографиях, что я не могу использовать ISO выше 200 единиц». В голове прокручиваю варианты такого аномального поведения фотоаппарата, которая, как раз, имеет низкий уровень шумов. Прошу показать файлы. Пристально вглядываюсь. Еще пристальней. Вижу едва различимый шум, типичный для чувствительности 200 единиц этой камеры, который не будет виден зрителю ни в интернете, ни в печати. Убеждаю начинающего фотографа в том, что это не та сила шума, которую надо бояться и предлагаю попробовать расширить допускаемую им чувствительность хотя бы до 400 единиц. Действительно, у каждого фотографа свой предел шумов, который он еще терпит. Например, для меня это 3200 (на фотокамере Canon 5D-II, с учетом того, что я могу убрать шум после съемки в программе). Попробую в этой статье «расширить» диапазон допустимого ISO для таких фотографов.

Просмотр на экране монитора — вторая причина, по которой фотографы начинают нервничать. Если рассматривать фотографию в масштабе 100% (а при таком масштабе фотографы обычно и оценивают степень зашумленности), то на моем мониторе фотография имеет размер примерно 1х1,5 метра. И я могу видеть шумовые пятна достаточно большой площади. И такую же величину будут иметь пятна при печати фотографии 1х1,5 метра. Как часто вы печатаете столь большие фотографии? Скорей всего никогда. Предположим, что вас интересует отпечаток выставочного формата 40х60 см. В этом случае площадь пятен шума уменьшится в 6,25 раз. Но основная часть фотографов никогда не превысит размер отпечатка 20х30 см. Тогда пятна будут меньше по площади в 25 раз. Согласитесь, что это совсем не те шумы, которые мы видим при масштабе 100%. Поэтому, более реально оценивайте размер шумов при соответствующем размеру отпечатка или финальному изображению в сети увеличении (сравните заметность пятен на фото 15 и 16).

Рисунок 14: шумы усиливаются на темных объектов.
Рисунок 15: при 100% увеличении шумы на фотографии хорошо различимы.
Рисунок 16: При уменьшении размера изображения шумы на фотографии не видны.

Но не станем же мы каждый раз убирать шумы, как только нам нужно будет подготовить фотографию большего размера. Поэтому я использую «шумодав» (сленг фотографов) с такими настройками, которые обеспечат мне достойное изображение, при типичном максимальном размере отпечатка (для меня это 60 см. по длинной стороне кадра). Фотографии для интернета я вообще не рассматриваю, при таких маленьких размерах картинки получить шумы можно лишь используя запредельные значения ISO, на которых можно снимать только в экстремальном случае, который у меня, еще ни разу не случился.

Не провоцируйте.

Иногда фотографы сами провоцируют увеличение шумов еще при фотосъемке. В результате получается двойное ухудшение фотографии: сперва шумами, затем их подавлением. Что необходимо знать, чтобы этого не допустить.

Не завышайте ISO. Зная, что увеличивая ISO сокращается выдержка затвора, а значит и нерезкость из-за дрожания рук фотографа, опытный фотограф работает на том минимальном пределе чувствительности, который лишь избавит его от «шевеленки» (сленг). Для этого надо знать, какая выдержка избавит от шевеленки (очень простое и известное правило), привыкнуть контролировать выдержку и желать управлять чувствительностью. В крайнем случае, можно выставить

автоматическое ISO, когда фотокамера сама будет менять чувствительность до необходимого минимума. И Боже упаси вас бездумно использовать расширенный диапазон ISO, когда шумы усиливаются лавинообразно, в геометрической прогрессии, и практически убийственны для эстетской или коммерческой фотографии (рис. 12 и 13). Поэтому, производители упорно и успешно, работают в направлении снижения уровня шумов для высоких значений ISO.

Недоэкспонирование (темная картинка) — вторая причина усиления шумов. При последующем осветлении фотографии шумы будут так же усиливаться. Поэтому, старайтесь добиться правильной экспозиции (светлоты кадра) сразу (рис. 17).

Выключите шумоподавление в настройках фотокамеры, если в дальнейшем вы планируете обработку фотографии на компьютере (рис. 18). Это критично если вы снимаете в формат JPG (для формата RAW отменить шумоподавление можно позже, в RAW-конверторе). Почему это надо сделать? Шумоподавление в фотоаппарате выполняется не гибко и не по лучшим алгоритмам. Если фотокамера уже удалила часть шумов, то это затруднит последующую доводку фотографии на компьютере.

Использование режима Live View (просмотр в реальном времени, рис. 19) это то, чего долгое время не хватало цифровым зеркальным фотоаппаратам. Если у «мыльниц» вы видите изображение на экране фотокамеры всегда, а у зеркальных фотоаппаратов его можно было увидеть только после того, как сделан кадр. В последних моделях «зеркалок» появилась возможность наблюдать картинку на экране без съемки, как у мыльниц, если включить режим Live View. Однако, даром в фотографии ничто не дается. При включении Live View матрица работает не только во время экспонирования кадра, то есть краткий промежуток времени, а значительно дольше. Это может привести к приводит к тому, что матрица начинает нагреваться, а нагрев матрицы тоже усиливает шумы кадра. Вот почему производители (по крайней мере, Canon) ограничили время работы фотокамеры в этом режиме, и спустя минуту она сама выходит из этого режима для охлаждения матрицы. Не злоупотребляйте съемкой в этом режиме, давайте мтрице остыть.

Рисунок 17. Вверху: нормально экспонированный кадр. Внизу: кадр недоэкспонирован на 2 ступени и затем осветлен.
Рисунок 18: отключение подавления шумов фотокамеры в двух пунктах меню Canon 40D.
Рисунок 19: режим Live View зеркальной фотокамеры.

Выполняя эти несложные рекомендации, мы сделаем всё, чтобы получить лучший результат при последующем удалении шума. Вторая часть урока расскажет о том, как уменьшить шум фотографии в Фотошопе и иных «шумодавах»

www.2001photo.com

Цифровой шум что это такое| Способы борьбы с цифровым шумом

Цифровой шум – это дефект фотографии, вносимый фото сенсором цифрового фотоаппарата. Цифровой шум проявляется в виде хаотично расположенных точек различных по яркости и цвету. Особенно он заметен на однотонных поверхностях – небо, кожа, участки теней. Цифровой шум придает фотографии неестественный вид – изображение будто присыпано песком.

Цифровой шум.

С момента появления фотографии уже прошло более сотни лет, а вопрос получения качественного фото остается актуальным и по сей день. Честно сказать, это один из самых главных вопросов фотографии. Если проводить аналогию с пленочной фотографией, то аналогом цифрового шума будет зернистость пленки. Во времена пленочных фотоаппаратов фотограф мог бороться с зернистостью только двумя способами – использовать мелкозернистые пленки с низкой светочувствительностью (низким ISO) или специальными проявителями, разработанными для уменьшения этого явления. Вернемся в наш век – к цифровым фотоаппаратам. Если не вдаваться в термины, то цифровой шум – это детали изображения, выглядящие так, как не должны выглядеть. Это мелкие элементы изображения (частицы / точки), которые выглядят как светлые, темные или цветные точки. Цифровой шум отвлекает зрителя от фотографии, придает неестественный вид изображению и, в целом, портит впечатление от снимка, даже если на нем изображено что-то уникальное и достаточно редкое. Каким бывает цифровой шум?

• Постоянный цифровой шум.
• Случайный цифровой шум.

Постоянный цифровой шум проявляется одинаково на всех фотографиях (для конкретного фотоаппарата конечно) и связан с “горячими” и “битыми” пикселями. На месте битых пикселей постоянно горят светлые или темные точки. Горячие пиксели проявляются при длительных выдержках, когда фотосенсор сильно нагревается. Проявляться горячие пиксели могут в виде цветных точек, расположенных на одном и том же месте от кадра к кадру. Для того, чтобы узнать сколько горячих пикселей и в каких местах матрицы вашей фотокамеры они расположены проведите следующий опыт:

Закройте крышку фотоаппарата, выберите максимальное значение чувствительности ISO, выставьте выдержку 30 секунд, отключите встроенный шумоподав  и вы все увидите.

Ниже на фотографии вы можете посмотреть горячие пиксели моей фотокамеры Nikon D90.

Цифровой шум на фотографии. Горячие пиксели.

Фотография сделана с ISO 3200, выдержка 30 секунд, объектив камеры был закрыт крышкой. Случайный цифровой шум выглядит как точки произвольного цвета, хаотично разбросанные по всему кадру. Данный вид шума хорошо заметен на однотонных поверхностях (небо, кожа, тени). На рисунке ниже вы как раз можете увидеть случайный цифровой шум.

Цифровой шум на изображение

Еще один способ делений цифровых шумов на категории:

• Яркостный цифровой шум (luminance noice).
• Хроматический цифровой шум (chrominance noice).

Яркостный цифровой шум (luminance noice)  проявляется на изображении в виде маленьких темных точек (или пятен) и зачастую напоминает зерно обычной фотопленки. Хроматический цифровой шум (chrominance noice)  на изображении проявляется в виде маленьких пятен (точек) другого цвета, отличается от цвета той области, где такой шум проявляется (именно поэтому он очень хорошо виден). Хроматический цифровой шум сильно бросается в глаза и неприятен для восприятия.

Факторы влияющие на уровень цифрового шума.

1. Физический размер фотосенсора и его разрешение. Чем меньше физический размер (габариты) фотосенсора и больше его разрешение, тем выше уровень шумов для данной матрицы – не нужно гнаться за мегапикселями. Данное утверждение актуально при неизменной технологии изготовления фотосенсоров. Электроника шагает вперед семимильными шагами. Производители поддерживают “шумность” матрицы на одном уровне, а мегапиксели год от года увеличиваются.
2. Чувствиетльность фотосенсора (чувствительность ISO ). Фактически чувствительность фотосенсора постоянна, меняется только коэффициент усиления сигнала. Чем выше ISO, тем больше цифрового шума вы увидите на фотоснимке (при  усилении сигнала возникает больше искажений). Современные фотоаппараты обычно сами выставляют ISO, и в режиме Auto это значение колеблется в диапазоне 50-150 ISO для компактных камер. В компактах может вообще отсутствовать возможность ручного выбора чувствительности ISO – электроника сама решит, что лучше =). В зеркальных камерах диапазон  ISO шире и а автоматическом режиме может быть от 100-400 ISO, для дорогих “зеркалок” диапазон ISO с приемлемым уровнем цифровых шумов естественно выше.
3. Выдержка или время экспонирования кадра. Уровень цифровых шумов сильно зависит от температуры фотосенсора, чем температура выше, тем выше уровень шума на изображении. При серийной съемке температура матрицы повышается, поэтому последний кадр из серии будет самым “шумным”. Чем короче выдержка, тем меньше цифровых шумов. При длительной выдержке (1 секунда и более) уровень цифровых шумов возрастает. Здесь нужно понимать, что не во всех случаях можно установить короткую выдержку. Например: Фотосъемка танцев в темном помещении. Использовать дополнительное освещение (вспышку) нельзя, так как это может сбить танцоров с ритма и будет мешать зрителю, а использование длительной выдержки приведет к появлению “шевеленки” (смазанность изображения). В данном случае придется пойти на компромисс – увеличить ISO и как следствие можно будет уменьшить выдержку и избежать “смазанности изображения”.

Для того, чтобы не быть голословным, посмотрите фотографии с одинаковой выдержкой – 30 секунд и разными значениями чувствиетльности ISO (200 и 3200).

Фотография сделана с чувствительностью ISO 200, выдержка 30 секунд.

Фотография сделана с чувствительностью ISO 3200, выдержка 30 секунд. Влияние ISO и выдержки на цифровые шумы вы можете посмотреть в конце статьи.

Цифровой шум. Способы борьбы с цифровым шумом.

Борьбу с цифровым шумом можно разделить на два этапа: борьба с шумом на уровне возникновения и устранение цифрового шума (более профессиональный термин – подавление цифрового шума) на готовом изображении. Борьба с цифровым шумом на этапе возникновения.

1. Уменьшение чувствительности фотосенсора – уменьшение ISO.
2. Уменьшение выдержки.
3. Применение светосильной оптики – диафрагму объектива можно открыть шире и, как следствие, можно сделать короче выдержку и уменьшить ISO.
4. Применение дополнительного освещения (вспышка) при фотографировании. Применение вспышки позволит улучить освещенность и, как следствие, уменьшить выдержку и ISO.
5. Включить “шумоподав” на фотоаппарате. По умолчанию на большей части фотоаппаратов включен режим шумоподавления на высоких ISO и длинных выдержках. Режимы цифрового шумоподавления хороши для тех людей, которые не заморачиваются на обработке фотографий, но для микростокера это не приемлемо. Встроенные в фотоаппарат функции шумоподавления очень просты и без доли стеснения безвозвратно удаляют мелкие детали изображения с вашего снимка, поэтому встроенный “шумоподав” лучше отключить, а удаление цифровых шумов делать в специально предназначенных для этого программах, в них этот процесс более контролируем.
6. Фотосъемка в формате RAW. При фотосъемке в этом формате у фотографа больше возможностей по редактированию снимка в графических редакторах, так как RAW формат содержит больше информации о снимке, чем JPG, следовательно, и шансов на получение качественного снимка больше.

Об устранении цифрового шума на этапе его возникновения мы поговорили, теперь давайте перейдем к подавлению цифрового шума в специальных программах.

Программы для подавления цифровых шумов.

На сегодняшний день существует большое количество способов подавления шумов в графических редакторах. Написано много плагинов и программ для решения этой проблемы. Во многих редакторах имеются встроенные возможности подавления  шумов. В этой статье я не буду углубляться в программы подавления цифровых шумов, а лишь приведу несколько способов и программ.

Подавление цифрового шума.

1. Подавление цифровых шумов встроенными средствами Adobe photoshop и Adobe photoshop lightroom.
2. Использование “экшенов” (actions) к Adobe photoshop для устранения цифровых шумов. Экшены – специальные макросы, в которых записана определенная последовательность действий на основе стандартных функций Photoshop.
3. Плагины и отдельные специализированные программы  для подавления цифровых шумов: Noise Ninja, Akvis Noise Buster, Topaz DeNoise, Neat Image, Grain Surgery, также возможности шумоподавления есть и в конвертере RAW файлов – Adobe Camera Raw, этот список можно продолжать и дальше )))
4. Уменьшение разрешения снимка в постобработке – один из способов борьбы с цифровыми шумами. Операция уменьшения  разрешения снимка называется recize или ресайз. Фактически, после ресайза величина шума остается прежней, но в силу меньшего размера изображения цифровой шум становиться менее заметным.

Даже не смотря на то, что изображения не в оригинале, а в сжатом JPG видно, что цифровой шум значительно увеличивается при увеличении ISO и выдержки. При сжатии файлов в JPG также появляется цифровой шум (артефакты сжатия).  Электроника развивается очень быстро, быть может, когда-нибудь цифровой шум удастся победить, будь то программный алгоритм подавления шумов или абсолютно “бесшумная” матрица фотоаппарата.

Если вам встретились незнакомые термины – загляните в словарь фотографа, прочитайте  о том как можно заработать на собственных фотографиях в статье “Заработай на хобби! Самые прибыльные темы на микростоках (фотобанках)!“, узнай о программах для калибровки монитора в домашних условиях, список самых прибыльных фотобанков вы можете увидеть в статье “Микростоки. 10 самых популярынх микростоков!”

Поставь обработку фотографий на автопилот, за счет новых навыков из тренинга “Adobe Lightroom — это просто, как 1,2,3”

Добейся личного и профессионального успеха за счет тренинга “Трамплин к успеху“

lepser.ru

Как удалить шум на фотографии

Шумы на фотоизображении – это извечная проблема, с которой сталкиваются, как начинающие любители фотографии, так  и профессионалы. Цифровой шум проявляется в виде отдельных светлых, темных или цветных точек, которые могут заполнять целые области на фотографии. Владельцы мобильных телефонов, снимающие на свои гаджеты при слабом освещении, хорошо знакомы с подобной проблемой. Впрочем, и обладатели продвинутых зеркальных камер зачастую сталкиваются с тем, что на фотоизображениях проявляются контрастные точки, которые портят общее впечатление от снимков. В этой статье мы поговорим о том, как уменьшить влияние шумов на фотографии при съемке, а также как устранить подобные мелкие дефекты изображения программными средствами.

Уменьшение шумов на фото при съемке

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

— Не использовать высокие значения светочувствительности ISO

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

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

Подавление шумов

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

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

— Снимайте со штатива

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

— Предохранение фотокамеры от перегрева

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

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

— Съемка в RAW

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

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

Как удалить шум на фотографии в фотошоп

Пользуясь возможностями одного из графических редакторов, можно спокойно удалить цифровой шум с фотографии. В Adobe Photoshop эта процедура обычно выполняется через штатный фильтр Reduce Noise (через меню Filter — Noise – Reduce Noise). Перед тем, как обрабатывать снимок, необходимо открыть его в Photoshop и продублировать (Layers – Duplicatelayer). Благодаря этому в конце работы по удалению шумов Вы всегда сможете сравнить оригинал с обработанным снимком. После открытия фильтра Reduce Noise Вы начинаете работать в режиме (Basic), где будут доступны следующие параметры:

— Интенсивность или сила (Strength). Данный параметр обеспечивает уменьшение шумов светимости – чем правее Вы двигаете ползунок, тем сильнее будет ослабевать шум. Главное тут не переусердствовать, чтобы вместе с цифровым шумом с фото не исчезли различные мелкие детали.

— Сохранить детали (Preserve Details). С помощью регулирования этого ползунка Вы можете восстанавливать исчезнувшие мелкие детали фотоизображения, но при этом учтите, что на фото будет возвращаться и шум. Здесь Вам придется найти оптимальный баланс между тем, чтобы оставить мелкие детали фото и смириться с присутствием определенного уровня шума  и тем, чтобы полностью устранить шумы, смирившись с потерей некоторых деталей.

— Уменьшить шумы цветов (Reduce Color Noise). Этот параметр используется для устранения цветных пятен с фото.

— Детали резкости (Sharpen Details). С помощью данной опции можно попытаться восстановить резкость фотоизображения, которая, естественно, ухудшается с уменьшением цифрового шума.

Поэкспериментируйте с настройками, после чего переходите к дополнительному режиму этого же фильтра (Advanced). Тут Вы можете уменьшить шум в отдельно взятом канале благодаря вкладке «На канал» (Per Channel). Для каждого канала доступно изменение все тех же вышеупомянутых параметров «Интенсивность» и «Сохранить детали».

Подберите оптимальные настройки фильтра для конкретного фотоизображения. Если Вам необходимо избавиться от так называемого яркостного шума, то есть от небольших элементов на фото, имеющих различия в яркости, то можно начать со следующих установок: Интенсивность – 9 — 10, Сохранение деталей – 3 — 6%. В случае же если Вы имеете дело с хроматическим шумом (наличием цветных пятен на фотографии), то можно установить следующее значение Reduce Color Noise – 70 – 100%.

В заключении стоит отметить, что степень проблемы цифрового шума на фотоизображениях зачастую преувеличивается самими фотографами, которые просто не желают видеть каких-либо «дефектов» на своих снимках. Однако нужно помнить о том, что рассматривая снимок в 100-процентном масштабе на мониторе компьютера, Вы будете видеть шумы несколько раз большие по площади, чем на той же фотографии, размещенной, например, в онлайновом фотоальбоме. Вдобавок к этому, каких-либо универсальных  алгоритмов удаления шума в настоящее время не существует. Это значит, что подавление шума или его устранение программными средствами так или иначе приводит к частичной потере мелких деталей, ухудшению точности цветопередачи и резкости фотографии. Поэтому не нужно стремиться к тому, чтобы всегда полностью удалять шум на своих фотоизображениях, в большинстве случаев будет достаточно и его простого уменьшения до приемлемого уровня. Хотя если Вы планируете заниматься коммерческой или стоковой фотографией, то Вам придется более строго относиться к технической стороне снимков и подобным мелким дефектам фотоизображений.

www.fotokomok.ru

Почему появляется шум на фотографиях и как убрать его

Вы здесь: Уроки фотографии / Курс по основам фотографии

---

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

Цифровой шум это хаотичные цветные пиксели, разбросанные по фотографии. Чем больше этих пикселей, тем хуже выглядит снимок. Примером может выступать фотография чуть ниже. Знакомо такое?

Новички идут по ложному пути, изучая способы борьбы с цифровым шумом и методы подавления. Но, это ненужная потеря времени, поскольку достаточно изучить и понять причины появления шума, как исчезнет необходимость борьбы с ним.

Причины

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

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

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 в кадре. Дорогой фотоаппарат снимает на более высоких значениях ISO при меньшем шуме. Но, это не означает, что шума в кадре не будет.

Приведу пример. Дешевые фотоаппараты порождают обилие цифрового шума при съемке на 400ISO. Топовые фотоаппараты обладают сопоставимым 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 избежать шума

Из первой части статьи можно сделать выводы, 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 появления.

Большое количество шума начинающие фотографы добавляют в процессе обработки фотографии в Лайтруме или Фотошопе. Добавление происходит при следующих операциях.

Поднятие экспозиции или осветление теней

Начинающие фотографы пренебрегают изучением правильного экспонирования кадра, уповая на съемку в RAW формате. Новички 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 шума. Это обусловлено алгоритмами работы самой программы обработки.

Учитесь правильно экспонировать кадр. Это избавит от необходимости осветления темного кадра, 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.

Операция резкости увеличивает резкость всему, что есть на снимке, включая шум. И чем больше вы добавите резкости, тем большее количество шума вы получите на итоговом изображении.

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 проявится 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 тогда не потребуется 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 фотографировать, избегая съемки на высоких значениях ISO и правильно экспонируя кадр. Это универсальный способ, который работает в любых условиях и на любых камерах.

Рекомендую по теме:

ghostlybear.com

Шум на фото | Блог Чередникова Олега

Привет друзья!
Сегодня речь пойдет о не самом приятном явлении — шум на фотографии.
Его еще называют цифровой шум на фото. Что это такое, как выглядит и как с ним бороться? Давайте разбираться.

Что такое шум

Частично я уже затронул эту тему, когда писал что такое ISO в фотоаппарате.

Давайте сначала посмотрим что же такое шум? Шум — это монохромные или цветные точки или же повышенная зернистость фотографии.

Данное фото сделано с настройками ISO 5000. Я его специально не обрабатывал, чтобы показать что такое шум.

А теперь увеличим до 100%

Да вот эти цветные точки и есть шум.
Не самая приятная часть фотографии.

Почему появляется шум на фотографии?

Это хороший вопрос. Причин появления шума на фото может быть несколько. Давайте их рассмотрим. 

Так же стоит отметить что наиболее заметен шум в тенях.

Высокое ISO

При недостатке освещения приходится поднимать ISO, (так как зачастую выдержка уже и так слишком длинная) чтобы что-то сфотографировать.
Высокое ISO это, пожалуй, самая частая причина появления шумов на фотографиях.
Все из-за перегрева матрицы (это я так думаю). При повышении ISO на матрицу подается большее напряжение и появляются шумы (это моя теория. На самом деле все может быть иначе).

Маленькая матрица

Это касается компактных фотоаппаратов и мобильных телефонов. У них очень маленькая матрица и на высоких ISO они больше шумят. Я приводил пример в статье что такое ISO в фотоаппарате.

Слева фотоаппарат, справа — телефон

Длинная выдержка

Да, на длинных выдержках так же могут появляться шумы. (опять же я думаю из-за перегрева матрицы).

Некачественная матрица

Сегодня такое встречается редко, но среди некоторых китайских фирм фотоаппаратов и телефонов все еще бывают матрицы с ужасным качеством изображения.

Это основные причины появления шумов на фотографии. Конечно существуют и другие причины, но я не буду рассматривать их все.

Как убрать шум с фото?

Есть несколько способов. Во время съемки и после съемки — на обработке фотографий.

Во время съемки

Необходимо не поднимать ISO до самого последнего и, по возможности, снимать в RAW.
Если съемка ведется в помещении — необходимо включить весь возможный свет. Если на улице — ищем места с фонарями и светом (если это возможно).
Если света еще недостаточно — открываем диафрагму. Не помогло и это — увеличиваем выдержку. Если выдержка слишком длинная — используем штатив (если это возможно). Нет штатива — используем вспышку (лучше внешнюю).
Если все перечисленное выше не помогает (или невозможно) — поднимаем ISO.

После съемки

Тут уже можно разгуляться. Способов удаления шумов очень много. Использовать фотошоп, специальные плагины для фотошопа, специальные приемы и многое другое.

Сейчас мы рассмотрим самый простой способ как удалить шум на фотографии в фотошопе.
Открываем фото с жуком в фотошопе (оно очень темное).

Если попробовать открыть RAW-файл в фотошопе, то он откроется в специальном окне Camera Raw. Это специальный фильтр для обработки RAW-фото.

Да, фото очень темное.

Если Вы снимали в JPEG, то после открытия фото в фотошопе выберите меню Фильтр => Фильтр Camera Raw. Откроется точно такое же окошко. JPEG обрабатывается хуже чем RAW. Примеры я приводил в статье RAW или JPEG какой формат лучше?

Далее я буду показывать на примере обработки RAW-файла.
Сначала необходимо повысить экспозицию или добавить света на фотографию, чтобы было что-то видно. Я обработал и теперь необходимо перейти на вкладку детализация (красная стрелка).

Надо сказать, что Camera Raw уже частично удалила цветной шум, о чем и свидетельствует выставленный ползунок Цветность.
Нам осталось лишь покрутить ползунок Светимость.

ВАЖНО помнить, что удаляя шум, мы жертвуем некоторыми деталями на фотографии. Ну а теперь сравним как было ДО и как стало ПОСЛЕ.

Вот так можно бороться с шумом на фотографии. Это один из многих и самый простой способ удаления шума.
Так как при борьбе с шумом мы теряем некоторые мелкие детали на фотографии, то необходимо стараться избегать чрезмерного появления шума.

Так же пусть данное фото будет Вам примером того как НЕ надо фотографировать. Из-за допущенной ошибки (в настройках во время съемки) фотография получилась очень темной. Даже не помогло очень высокое ISO. А при обработке пришлось вытягивать все из теней и вот что получилось:

До скорых встреч ))

P.S.: Жук не пострадал и был выпущен в том же месте, где и был найден 🙂

Еще можно почитать:

blog.olegfotoas.ru

Цифровой шум. Что это такое и «с чем его едят»

Цифровой шум изображения — это дефект фотоснимка, который появляется из-за перегрузки сенсора внутри фотоаппарата. Цифровой шум выражается в виде хаотично разбросанных точек, сильно различающихся по яркости и цвету.

Фотография существует уже больше сотни лет, а вопрос получения качественной фотографии остается все тот же, я бы даже сказал, что цифровой шум — это одна из самых главных проблем всего существования фотоискусства. Если сравнивать нынешние цифровые фотоаппараты и старые пленочные, то у вторых была аналогичная проблема — зернистость пленки. В те времена фотографы могли бороться с этой проблемой только двумя способами: приобретением мелкозернистой фотопленки (с низким показателем ISO) или использованием специализированных проявителей, значительно уменьшающих нежелательную зернистость.

Вернемся в наше время, к нашим незаменимым цифровым девайсам. Если объяснять простейшим языком, то цифровой шум — это неестественно выглядящие детали изображения. Это однопиксельные (или приближенные к этому числу) участки фотоснимка, различающиеся по своим цветовым и световым параметрам, в следствие чего отвлекающие глаз зрителя и в целом портящие впечатление от фотографии.

Заработать в интернете проще простого. Как заработать в интернете вам подскажет сайт http://workion.ru — все о заработке в сети интернет.

Каким бывает цифровой шум изображения?

1. Случайный цифровой шум
2. Постоянный цифровой шум

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

Случайный цифровой шум изображения

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

Постоянный цифровой шум изображения

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

Также существует еще одна классификация шума:

1. Хроматический цифровой шум
2. Яркостный цифровой шум

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

Хроматический цифровой шум изображения

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

Яркостный цифровой шум изображения

Факторы, влияющие на уровень цифрового шума

1. Физический размер матрицы фотоаппарата и ее разрешение.Чем меньше габариты матрицы и больше ее разрешение, тем выше уровень шумов. Именно поэтому я не советую гнаться за количеством мегапикселей на вашем девайсе, не зная фактический размер фотосенсора.

2. Чувствительность ISO. Чем выше вы выставляете числовой показатель ISO, тем больше цифрового шума будет образовываться на ваших снимках. Современные фотоаппараты имею режим «Auto» и сами решают, какой показатель выставлять при тех, или иных условиях освещенности кадра. Для компактных фотокамер автоматический режим ISO работает в диапазоне от 50 до 150, в малобюджетных зеркальных фотокамерах от 100 до 400, в профессиональном классе уровень шумоподавления естественно значительно выше и может достигать 1600.

3. Время экспонирования кадра или выдержка. Уровень цифровых шумов очень сильно зависит от температуры матрицы, чем выше температура, тем отчетливее шум. При серийной съемке матрица фотоаппарата быстро нагревается, соответственно последний кадр будет наиболее «шумным». То же можно сказать и про выдержку, чем меньше время экспонирования кадра, тем меньше матрица нагревается, а значит меньше уровень шумов — все очень просто.

Удаление цифрового шума

Войну с цифровым шумом можно разделить на два фронта: удаление цифрового шума на этапе возникновения фотографии (работа с освещенностью снимаемого объекта, работа с настройками фотоаппарата) и удаление цифрового шума уже на готовом изображении, непосредственно с помощью графических редакторов. Вот несколько полезных советов:

1. Показатель ISO должен находится на максимально низком значении
2. Уменьшите выдержку
3. Используйте светосильную оптику. Чем шире открывается диафрагма объектива, тем сильнее освещен конечный снимок, что дает вам право уменьшить показатель ISO и/или выдержку.
4. Используйте вспышку. Настоятельно не рекомендую использовать встроенную вспышку фотоаппарата, так как она создает нежелательные блики на жирной коже, отбрасывает тень на задний план и портит естественные цвета снимаемого объекта. Идеальным вариантом будет приобретение выносной вспышки.
5. Включить систему шумоподавления. На большинстве новых моделей фотоаппаратов присутствует это волшебная вещь, но не увлекайтесь ей слишком сильно. Если вам не важна дополнительная обработка изображений, то пожалуйста пользуйтесь, но для профессионального фотографа использование таких вещей недопустимо, так как «шумоподав» без размышления удаляет мелкие детали изображения. Для таких фотографов идеальным решением будет удаление цифрового шума по средством специальных графических редакторов.
6. Снимайте в формате RAW. На нашем веб-сайте есть статья, в которой подробно разбирается формат изображения RAW — советую к прочтению.

Программы для удаления цифрового шума

Слава богу в наше время существует огромное количество графических редакторов, плагинов и других дополнительных программ для устранения цифрового шума. В этой статье мы разберем самые основные способы.

1. Adobe Photoshop и Adobe Lightroom. Я думаю никто не удивлен этому, компания Adobe давным давно зарекомендовала себя, как лидер программного обеспечения.
2. Используйте «экшены» (actions) Adobe Photoshop для удаления цифрового шума. Для незнающих, экшены — это специальные макросы, в которых записана необходимая последовательность действий на основе стандартного функционала Adobe Photoshop.
3. Специальные плагины для подавления цифровых шумов: Topaz DeNoise, Grain Surgery, Noise Ninja, Neat Image, Akvis Noise Buster и др. Также удаление цифрового шума можно производить во вложенной в Photoshop программе — Adobe Camera Raw, но она предназначена для работы с форматом RAW.
4. Ресайз (resize) — операция уменьшения разрешения фотографии. По сути, после ресайза уровень шума остается прежним, но из-за меньшего размера снимка, цифровой шум становится гораздо незаметней.

deadwork.ru