Riduzione del rumore mediante media dell'immagine
Il rumore dell'immagine può compromettere il livello di dettaglio nelle foto digitali o di film e quindi ridurre questo rumore può migliorare notevolmente l'immagine o la stampa finale. Il problema è che la maggior parte delle tecniche per ridurre o rimuovere il rumore finisce sempre per ammorbidire anche l'immagine. Un po 'di ammorbidimento può essere accettabile per le immagini costituite principalmente da acqua liscia o cieli, ma il fogliame nei paesaggi può soffrire anche di tentativi conservativi di ridurre il rumore.
Questa sezione confronta un paio di metodi comuni per la riduzione del rumore e introduce anche una tecnica alternativa:una media di esposizioni multiple per ridurre il rumore. La media dell'immagine è comune nell'astrofotografia di fascia alta, ma è probabilmente sottoutilizzata per altri tipi di fotografia di scarsa luminosità e notturna. La media ha la potenza di ridurre il rumore senza compromettere i dettagli, poiché in realtà aumenta il rapporto segnale -rumore (SNR) dell'immagine. Un bonus aggiuntivo è che la media può anche aumentare la profondità del bit della tua immagine, al di là di ciò che sarebbe possibile con una singola immagine. La media può anche essere particolarmente utile per coloro che desiderano imitare la fluidità di ISO 100, ma la cui fotocamera scende solo a ISO 200 (come la maggior parte delle reflex digitali Nikon).
CONCETTO
La media dell'immagine funziona sul presupposto che il rumore nell'immagine sia veramente casuale. In questo modo, le fluttuazioni casuali sopra e al di sotto dei dati di immagine effettivi saranno gradualmente uniti come una media sempre più immagini. Se dovessi fare due scatti di una patch grigio liscia, usando le stesse impostazioni della fotocamera e in condizioni identiche (temperatura, illuminazione, ecc.), Otteneresti immagini simili a quelle mostrate a sinistra.
La trama sopra rappresenta le fluttuazioni della luminosità lungo sottili strisce blu e rosse di pixel nelle immagini superiore e inferiore, rispettivamente. La linea orizzontale tratteggiata rappresenta la media o come appare questo diagramma se ci fosse un rumore zero. Nota come ciascuna delle linee rosse e blu fluttua in modo univoco sopra e sotto la linea tratteggiata. Se dovessimo prendere il valore del pixel in ogni posizione lungo questa linea e in media con valore per il pixel nella stessa posizione per l'altra immagine, la variazione della luminosità sarebbe ridotta come segue:
Anche se la media dei due fluttua ancora sopra e sotto la media, la deviazione massima è notevolmente ridotta. Visivamente, questo ha l'effetto di far apparire la patch a sinistra. Due immagini medie di solito producono rumore paragonabile a un'impostazione ISO che è metà sensibile, quindi due immagini medie scattate su ISO 400 sono paragonabili a un'immagine scattata su ISO 200 e così via. In generale, l'entità della fluttuazione del rumore diminuisce dalla radice quadrata del numero di immagini in media, quindi è necessario in media 4 immagini per tagliare la grandezza a metà.
Rumore e dettagli confronto
Il prossimo esempio illustra l'efficacia della media dell'immagine in un esempio del mondo reale. La seguente foto è stata scattata all'ISO 1600 sul ribelle digitale Canon EOS 300D e soffre di un rumore eccessivo.
| 100% coltura di regioni su regioni su la sinistra | ||
| originale | 2 immagini | 4 immagini |
 |  |  |
 |  |  |
 |  |  |
Nota in che modo la media riduce sia il rumore che lo emette i dettagli per ciascuna regione. I programmi di riduzione del rumore come l'immagine pulita sono il miglior arsenale disponibile contro il rumore, e quindi questo viene usato come punto di riferimento nel seguente confronto:
Riduzione del rumore con pulito immagine pro più 4.5 utilizza impostazioni predefinite e "sot-tune"
L'immagine pulita è la migliore di tutte per ridurre il rumore nel cielo liscio, ma sacrifica alcuni dettagli nel ramo dell'albero e le linee di malta/malta verticali nella muratura. L'affilatura potrebbe essere utilizzata per migliorare i dettagli rimanenti e migliorare notevolmente l'aspetto generale della nitidezza, ma l'affilatura non può recuperare informazioni perse. Il filtro mediano è una tecnica primitiva ed è nella maggior parte delle versioni di Photoshop. Calcola ogni valore di pixel prendendo il valore mediano di tutti i pixel adiacenti. Ciò è efficace nel rimuovere il rumore molto fine, ma lascia le fluttuazioni più grandi ed elimina i dettagli a livello di pixel. Nel complesso, l'immagine pulita è la migliore opzione per le situazioni in cui non è possibile utilizzare la media dell'immagine (colpi a mano). Idealmente, si potrebbe usare una combinazione dei due:media dell'immagine per aumentare il più possibile la SNR, quindi l'immagine pulita per ridurre il rumore rimanente:
4 immagini
+ Media
Riduzione del rumore con pulito immagine pro più 4.5 utilizza impostazioni predefinite e "sot-tune"
Nota come l'immagine ordinata più la media è ora in grado di conservare i dettagli verticali nei mattoni e mantenere un aspetto liscio e basso rumore. Gli svantaggi della tecnica di media includono un aumento dei requisiti di archiviazione (più file di immagini per una foto) e possibilmente tempi di esposizione più lunghi. La media dell'immagine non funziona su immagini che soffrono di rumore di banda o rumore fisso. Nota come il "pixel caldo" bianco brillante nella parte inferiore a sinistra delle immagini superiore e inferiore non diminuisce con la media. La media, a differenza di altri scatti, richiede zero movimenti della fotocamera * tra * esposizioni oltre a durante l'esposizione. È necessario prestare attenzione extra con la tecnica e la media può essere utilizzata solo per le foto scattate su un treppiede della fotocamera molto robusto.
Media immagini in Photoshop usando i livelli
L'esecuzione della media dell'immagine in Adobe Photoshop è relativamente rapida usando i livelli. L'idea è di impilare ogni immagine in un livello separato e farli fondere insieme in modo tale che ogni livello contribuisca allo stesso modo. Se per qualche motivo un livello riceve più ponderazione di un altro, la fusione di immagini non sarà altrettanto efficace.
Bisogna prima caricare tutte le immagini in Photoshop che devono essere mediate, quindi copiare e incollare ogni immagine l'una sopra l'altra in modo che siano tutte all'interno della stessa finestra del progetto. Una volta fatto ciò, la media può iniziare. La chiave per la media di Photoshop è ricordare che l'opacità di ogni livello determina quanto il livello dietro di esso è "lasciato passare" e lo stesso vale per ogni immagine sotto. Ciò significa che per una media di quattro immagini correttamente, ad esempio, non si dovrebbero impostare l'opacità di ogni livello al 25%. Si dovrebbe invece impostare l'opacità del livello inferiore (o sfondo) al 100%, lo strato sopra al 50%e quindi lo strato successivo al 33%e infine lo strato superiore al 25%. Questo è illustrato di seguito:
Per una media di qualsiasi numero di immagini, L'opica percentuale di ogni livello è calcolata da:
Nota:tutti i segni in rosso sono stati aggiunti per chiarezza;
non saranno effettivamente visibili in Photoshop.
RACCOMANDAZIONI
Quando si dovrebbe eseguire la media dell'immagine, invece di fare un'esposizione più lunga a una velocità ISO più bassa? Il seguente elenco di situazioni può rivelarsi utile:
- Per evitare un eccesso di rumore a pattern fisso da esposizioni lunghe
- Per le telecamere che non hanno una "modalità lampadina", potresti essere limitato a 15-30 secondi esposizioni. Per tali casi, considerare quanto segue:scattare due colpi a ISO 800 e 30 secondi per produrre l'equivalente approssimativo (sia nei livelli di luminosità che di rumore) di una singola esposizione di 60 secondi a ISO 400. Molte altre combinazioni sono possibili ...
- Per le situazioni in cui non è possibile garantire esposizioni senza interruzioni oltre un determinato tempo. Ad esempio, si potrebbe scattare una foto in un luogo pubblico e si desidera un rumore basso, ma non può fare un'esposizione abbastanza lunga perché i pedoni spesso passano attraverso il tiro. Potresti quindi fare diversi brevi colpi tra i passanti per i passanti.
- Per congelare selettivamente il movimento a basso dettaglio, aree in movimento più rapide pur mantenendo un rumore basso in dettaglio alto, aree in movimento più lente. Un esempio di questo è una notte stellata con fogliame in primo piano.
- Ridurre il rumore dell'ombra (anche in bassi colpi ISO) dove si desidera in seguito ottenere dettagli ombra attraverso la post-elaborazione.