контакты
«

Соблюдайте тишину

»
Главная » Цифровой шум

Сейчас мы попробуем побороться с одним распространенным недостатком присущим цифровым снимкам - цифровым шумом. Данное явление присутствует практически на всех цифровых снимках вне зависимости от модели и стоимости камеры. Естественно, чем лучше алгоритм, матрица и объектив, тем это явление проявляется меньше, но оно всё равно есть. Причины возникновения очень просты - когда электроника камеры не может определить, какой точно должен быть цвет в данном конкретном пикселе снимка она начинает "сочинять". Для этого в камерах предусмотрены специальные алгоритмы работы процессора обработки изображений. Опытные пользователи прекрасно знают, что чем хуже освещенность объекта съемки, тем больше цифрового шума появляется на кадре.

Очень хорошо цифровой шум виден на темных или однотонных участках кадра, сделанных с повышенной чувствительностью.

Немалую роль в этом играет и значение чувствительности, выставленное при съёмке или же установленное автоматикой. Чем больше чувствительность -  тем больше шумов, т.е. при повышении чувствительности камера старается передать максимальное количество деталей снимка, но при этом естественно ошибается и появляется большое количество ошибочных по цвету пикселей. Ещё со времён пленочных камер вы, наверное, знаете, что оптимальным значением для съемки при уличном освещении является чувствительность в 200 ISO. При съемке в помещении или при недостаточной освещенности рекомендуется использовать пленку в 400 ISO. Такие же рекомендации остались и для цифровой фотографии с той лишь разницей, что фотоаппарат умеет сам выставлять нужную чувствительность в зависимости от освещенности и выдержки и максимальные значения доходят до 3000 ISO. Дорогие профессиональные модели способны даже на таких режимах обеспечивать достаточно минимальный уровень шума, сравнимый со значением в 600 ISO для бюджетных камер. Последнее значение является, пожалуй, максимальным для "мыльниц". Очень хорошо цифровой шум виден на темных или однотонных участках кадра, сделанных с повышенной чувствительностью. Если ваша камера позволяет установить в ручную чувствительность, то вы можете поэкспериментировать сами, снимая один и тот же объект при разных установках ISO. Мы же будем тренироваться на нашем примере из прошлой статьи по коррекции цветового баланса. Взглянем на увеличенный фрагмент участка неба.

Вот те малиновые пятна на небе и являются представителями цифрового шума в нашем случае. Хотя снимок сделан не в экстремальных условиях освещенности и со значением чувствительности в 100 ISO (как раз, ради уменьшения этого эффекта) шум есть. Мы прекрасно понимаем, что фиолетовых пятен на небе быть не может. Так же стоит признать, что съёмка в формате JPG привносит в снимок ряд искажений, так называемых JPEG артефактов - последствий сжатия для уменьшения размера файла. Вы можете делать съемку и в другом формате, даже в не сжатый RAW (прямой слепок с матрицы камеры без какой-либо обработки), если это позволяет ваша камера.

Стоит отметить, что у ряда моделей фотоаппаратов, степень сжатия снимка регулируется в настройках. Стоит так же учесть и тот момент, что для формирования не сжатого файла процессору камеры требуется больше времени, чем при формировании JPG (JPEG). Это стоит учесть при осуществлении серийной съёмки.

Открываем наш файл в программе и переводим изображение в режим LAB (Image-Mode-LAB color). Данный формат является одним из вариантов цветовой модели изображения. Если режим RGB формирует изображение из трех цветов (красный, зелёный и синий) то здесь применяется другой метод: L - Lightness, т.е. светлота, а две другие буквы обозначают координаты цвета, разделённых на две группы (от зеленого до малинового и от синего до желтого). Не вдаваясь в подробности - это  линейная система формирования цветового пространства и нам важен тот факт, что яркость изображения отделена от цветовой составляющей, т.е. мы можем изменять цвет и контрастность не меняя яркости и наоборот. Это очень важный момент и это является причиной, почему один из вариантов борьбы с цифровым шумом происходит именно в этом цветовом пространстве. Стоит также отметить, что перевод из RGB в LAB и обратно происходит без потери цветовой информации.
После перевода фотографии в LAB на вкладке Channels (каналы) мы видим три канала с соответствующими буквами в названии (самый верхний канал - результирующий):
 Вы можете попереключать их в различных комбинация (включая или выключая "глаз") и посмотреть как меняется изображение. При отображении только канала "Светности" мы видим обычное, черно-белое изображение. А вот при просмотре канала "а" или "b" мы замечаем, что изображение не совсем обычное. Мы видим только половину цветового охвата в каждом из этих каналов, а если включить только их ("a" и "b") и отключить остальные, то картинка будет совсем непонятная. В этом случае отсутствует "световая" составляющая и мы видим, что фотография состоит из 3 основных цветов: оранжевый, зелёный и серо-голубой. Сочетания Lightness-a и Lightness-b напротив - дают интересный эффект (убирая половину цветового охвата из изображения) и имеют право на самостоятельную жизнь в качестве оригинального эффекта. Только не стоит забывать, что диапазон цветов в каналах "a" и "b" всегда один и тот же и эффект от их вычитания будет всегда похожим.

Дальнейшие наши действия просты. Всё что нам нужно - уменьшить яркость цветов в соответствующих каналах. Единственным способом это сделать без ущерба для фотографии это размытие. В процессе подготовки фотографии для публикации в интернете мы будем увеличивать чёткость снимка и кажется, что эти способы противоречат друг другу, но на самом деле это не совсем так. Мы не будем размывать всё изображение, а только его части, разделенные на каналы в режиме LAB и только относящиеся к цвету и не затрагивающие четкости изображения, которая хранится в оттенках серого.

Активируем отображение только канала "b" и открываем фильтр размытия по Гауссу (Filter - Blur - Gaussian Blur). Данный вид размытия происходит без использования дополнительных цветов и потому в нашем случае (избавления от цветов) будет предпочтительным. Радиус размытия предлагаю поставить равным 3 пикселям. Это величина выбирается исходя из количества шума в кадре и размера самого изображения. Можно поэкспериментировать и с 1,5 пикселями, но результат будет не таким кардинальным. В любом случае все изменения тут же видны на экране и вы можете подобрать более оптимальное, на ваш взгляд, значение. Главное не переусердствуйте т.к. размытое цветовое пространство объектов будет выходить за их границы и это особенно заметно на контрастных объектах.

Обратите внимание, что вместе с устранением шума мы уменьшим и артефакты сжатия, т.е. убьём сразу 2 зайцев.

После размытия канала "b" проделаем аналогичную процедуру с каналом "a". По завершению всех действий включаем отображение всех каналов, делаем активным суммирующий канал и переводим изображение обратно в режим RGB. Результат проделанных операций вы можете увидеть на скриншоте ниже:

На первый взгляд может показаться, что каких-либо существенных изменений изображение не претерпело, но это не так. Во первых у вас должен быть настроен монитор, что позволяет видеть всю палитру цветов и оттенков. Во-вторых, фиолетовые пятна всё-таки стали менее заметны и, в-третьих - появился цветной ореол у деревьев. Последнее - не самое радостное событие, но это, как говорится, издержки производства, с которыми приходиться мириться. Вдобавок яркость цвета деревьев несколько потухла в следствии размытия, но эту проблему мы легко решим в дальнейшем.

В самом простом случае уменьшить цифровой шум можно и простым инструментом "Blur" (не путать с фильтром). При должном опыте и терпении аккуратно пройтись им по светлым участкам неба, не затронув верхушек деревьев, вы получите красивое ровное небо без цветных вкраплений. В профессиональной среде для устранения цифрового шума применяют специальный фильтр для Photoshop - Noiseware Professional. Он имеет ряд пресетов под различные виды фотографий. Очень много ручных настроек и решает эту задачу намного лучше, почти без каких-либо побочных эффектов (при правильных ручных настройках). Но фильтр стоит денег..., впрочем, Photoshop тоже.

Последние опубликованные статьи:
- Все любят посочнее
- Не, не чётко
- Соблюдайте тишину
Недавно добавилось:
- Создание сайтов
- Логотипы
- Полиграфия
Яндекс.Метрика