Что такое шум на фотографиях: Цифровой шум на фотографии. Виды шума. Причины возникновения

Часто у начинающих фотографов возникает вопрос — что делать, у меня на фотографии появились шумы? 

Шум на снимках появляется из-за недостатка освещения. Другое дело, недостаток света может быть обусловлен объективно физически недостаточным освещением в том месте, где ведется съемка, а может быть следствием неправильной экспозиции, выставленной фотографом или  автоматическим режимом камеры, недоэкспонировав кадр и спровоцировав, таким образом,  появление шумов на фотографии. Принцип простой. Матрица фотоаппарата состоит из пикселей, каждый из которых состоит из трех светочувствительных ячеек.  Когда на эту ячейку попадает свет, возникает ток, который передается на процессор, формируя изображение. Проблема в том, что если вы сделаете фотографию с объективом, закрытым крышкой (при выставленном высоком значении ISO), то увидите, что матрица шумит даже тогда, когда на неё не падает никакой свет. Шум проявляется из-за того, что ячейки имеют свой базовый шум. И получается, что когда освещенность достаточная, этого базового шума не видно,  а при недостатке света он проявляется. Правда, порог этот разный для разных камер. Каждый производител по-разному решает проблему уменьшения шумов и этот пирог  может быть разным: 800, 1000, а может и даже 25 000, 50 000 и даже 100 000 (!) ISO (Sony недавно представила такую камеру).  

Вопрос: нужна ли такая чувствительность и дает ли это какое-то преимущество в съемке?  По нашему мнению, нужно стремиться снимать при низких значениях чувствительности, компенсируя это, например, стабилизацией, светосильной оптикой.

2014-12-06

Теги: иван диденко, видеоурок, основы фотографии, фотосъемка, видео

Актер, режиссер, педагог, фотограф, исследователь творчества Уильяма Шекспира. Иван – педагог от Бога, который может научить кого угодно и чему угодно. ..

Твитнуть

Что такое шум в фотографии? Как уменьшить шум в изображениях

Это руководство по шуму в фотографии.

Вы когда-нибудь пытались фотографировать ночью и замечали нежелательный эффект зернистости, портящий изображение? Если да, то вы столкнулись с неприятной проблемой шума в фотографии.

Это одна из самых распространенных проблем, с которыми сталкиваются фотографы, пытающиеся снимать при слабом освещении.

Но шум не является неизбежным, то есть его можно избежать. Есть способы уменьшить шум в фотографии (хотя некоторые фотографы на самом деле предпочитают стиль «Шум» для некоторых фотографий), и эта статья расскажет вам все, что вам нужно знать о шуме.

Содержание

Проще говоря, шум — это тип визуального искажения, влияющий на то, как выглядят пиксели на цифровой фотографии. Это может произойти независимо от типа используемой камеры — от смартфонов среднего класса до дорогих цифровых зеркальных камер.

Обычно из-за шума фотография выглядит зернистой, а не плоской и резкой. Вспомните старую фотографию, сделанную на пленочную камеру.

Обычно на этих старых фотографиях много зернистости и шума. В худших случаях шум может действительно испортить хорошее изображение, добавляя пятна обесцвечивания.

Шум — это то, что происходит с вашими фотографиями, когда вы снимаете при слабом освещении, когда отношение сигнал/шум низкое.

Это отношение измеряется в децибелах, и стандартом для профессиональных фотографий является минимум отношения сигнал/шум 30 дБ .

Однако некоторые фотографы придерживаются разных стандартов в отношении шума, и то, что для одного фотографа может показаться «слишком шумным», для другого вполне приемлемо.

Более подробно отношение сигнал/шум мы обсудим в следующих разделах.

Дело в том, что сделать фотографию без шумов технически невозможно. Небольшой шум всегда будет присутствовать.

Итак, ключ не в том, чтобы избавиться от всех шумов, а в том, чтобы попытаться максимально уменьшить шум, чтобы изображение стало пригодным для использования.

Вообще говоря, хорошая фотография — это фотография с минимальным уровнем шума. Эти четкие изображения можно увеличивать, манипулировать ими и использовать для различных целей без потери их целостности.

Если на фотографии слишком много шума, мелкие детали будут нечеткими, и изображение будет считаться непригодным для многих целей, например для крупномасштабной печати.

Еще раз: Все изображения , какими бы четкими они ни были, технически имеют некоторый шум. Шум подобен «фону» всех изображений, и единственный способ свести шум к минимуму — перекрыть его сценой, которую вы пытаетесь запечатлеть, сфотографировав больше света.

Если на вашей фотографии много шума, это обычно означает, что вы захватили недостаточно света.

Но шум может быть вызван и другими факторами. Давайте обсудим три основные причины, начиная с самой распространенной проблемы: света.

При съемке в темноте, например ночью, возникает шум.

Все цифровые камеры имеют электронный датчик, который отвечает за измерение освещенности в каждом пикселе сцены, которую вы пытаетесь снять.

Интересно, что сенсор тоже состоит из множества крошечных пикселей. Это вызывает «фоновый шум», о котором мы говорили ранее.

Когда вы делаете ночные фотографии, датчик измеряет небольшое количество света от каждого пикселя.

Когда измеренный уровень освещенности слишком слабый, он становится слишком близким к фоновому шуму, естественным образом переносимому матрицей, и проявляется в виде зернистых точек, которые мы называем «шумом», по всему изображению.

Вот почему при съемке при слабом освещении на снимке будет много шума.

В попытке уменьшить шум и компенсировать слабое освещение некоторые фотографы могут выбрать более высокие настройки ISO.

Но установка более высокого значения ISO не означает автоматического уменьшения шума.

На самом деле, это может создать еще больше шума — высокое значение ISO является основной причиной шума.

Скорость затвора камеры указывает продолжительность времени, в течение которого открывается затвор камеры (датчик освещенности).

Если настройка затвора вашей камеры не соответствует тому, что вы пытаетесь снять, неизбежно появится шум.

Если скорость затвора слишком длинная, датчик освещения «собирает» больше света, чем ему нужно, и затем датчик измеряет накопленный свет в каждом пикселе.

Поскольку сенсор также состоит из большого количества пикселей, эта комбинация высоких пикселей приведет к шуму.

На этот раз шум создается из-за того, что света слишком много, а не слишком мало.

Поскольку избавиться от всего шума невозможно, большинство людей считают «приемлемыми» фотографии с отношением сигнал/шум не менее 30 дБ.

Но опять же, не существует стандартного определения приемлемого уровня шума. Это действительно зависит от того, чего вы пытаетесь достичь как фотограф.

Если вы хотите использовать свою фотографию, например, в коммерческих или выставочных целях, вы можете стремиться к как можно меньшему количеству шума.

При увеличении фотография со слишком большим количеством шума просто будет выглядеть размытой и искаженной.

В некоторых особых ситуациях уровень шума выше обычного также считается профессиональным, например, когда спортивные журналисты пытаются заснять матч в ночное время.

В этом случае фотограф ничего не может сделать (снимать быстро движущиеся объекты при слабом освещении очень сложно), поэтому некоторое количество шума допустимо.

Но допустим, вы пытаетесь сфотографировать древний артефакт со сложными деталями для музейной публикации.

В этом случае первостепенное значение имеют детализация и точность цветопередачи — если на вашей фотографии слишком много шума, она просто непригодна для использования.

Если вы сомневаетесь, попробуйте представить, как ваше изображение будет выглядеть после того, как оно будет напечатано. Насколько большим должен быть ваш отпечаток?

Как ваша фотография «отреагирует» на увеличение/уменьшение размеров?

Будет ли он слишком шумным или сохранит свою целостность? Используйте свои внутренние чувства.

Традиционный ответ: Да, фотошум — это плохо.

Фотошум — это плохо, потому что шум искажает свет, цвет, детали и общую точность фотографии.

Если вы пытаетесь создать изображение, максимально точно отображающее сцену, то шум — это определенно плохо.

Изображение со слишком большим количеством шумов также будет плохо выглядеть при попытке увеличить его для печати. Шум или искаженные пиксели будут выглядеть еще более деформированными.

Но фотография — это искусство, и правила все время нарушаются, когда дело касается художественных занятий. Другой, нетрадиционный ответ на этот вопрос: нет, шум не всегда плохо.

Некоторые фотографы предпочитают шум на некоторых своих фотографиях. Просто взгляните на некоторые из самых популярных приложений для редактирования на вашем смартфоне.

Некоторые приложения, такие как VSCO (приложение для редактирования фотографий, которым пользуются 40 миллионов пользователей в месяц), на самом деле позволяют добавлять шум или зернистость к идеально резким фотографиям.

Зачем кому-то шум на прекрасной фотографии?

Ну, во-первых, шум на вашей фотографии может добавить характер и настроение в зависимости от того, что вы пытаетесь снять.

Обычно это настроение ностальгическое, или винтажное, напоминающее старые кинопленки.

Поскольку изображения с шумом кажутся «грубее», иногда это идеальная техника для съемки более «суровой» стороны жизни, например, при съемке войны.

Наличие шума или дополнительного слоя несколько неудобной текстуры вызывает в человеческом глазу и уме эмоции, которых не может вызвать «гладкое» изображение.

Шум также может быть полезен при съемке очень реалистичных портретов. Это почти противоположно сглаживанию кожи с помощью Photoshop — вместо того, чтобы пытаться скрыть недостатки, шум усилит эти текстуры.

Шум — это искажение пикселей. Это «плохо», но если вы можете взять под контроль искажение и поэкспериментировать с ним, шум действительно может добавить глубину вашей фотографии.

Вообще говоря, в фотографии есть две основные категории шума: дробовой шум и цифровой шум.

Хотя эти два типа шума вызваны совершенно разными проблемами, они могут визуально проявляться одинаково. Кратко обсудим эти два типа шумов.

Этот тип шума также называют «электронным шумом». Это результат случайности, вызванной внутренней работой/электроникой вашей камеры.

Шум, вызванный небольшим датчиком света в вашей камере, также относится к категории цифровых шумов.

С другой стороны, дробовой шум — это шум, вызванный непостоянным количеством фотонов объекта, который вы снимаете. Фотография — это искусство захвата отраженного света, и часто эти огни случайны и не фиксированы.

Представьте себе сцену с горой, деревьями и океаном. В этом случае все три объекта отражают разное количество света по нефиксированному шаблону.

Результатом этого является дробовой шум. Дробовые шумы обычно проявляются на ваших фотографиях сильнее, чем цифровой шум.

Как следует из названия, шумоподавление — это процесс уменьшения шума на фотографиях.

Некоторые камеры производятся со встроенными функциями шумоподавления, в то время как для других камер требуется дополнительная работа по снижению шума.

Если ваша камера не оснащена встроенной функцией шумоподавления, вы можете легко отредактировать фотографии впоследствии, используя популярные программы для редактирования фотографий, чтобы уменьшить шум.

Ползунок «Яркость» в модуле «Разработка» Lightroom позволяет уменьшить уровень шума настолько, насколько вы хотите. Перетащите ползунок вправо, чтобы уменьшить шум.

Будьте осторожны, не переусердствуйте, так как слишком сильное шумоподавление приведет к пластиковой текстуре.

Позвольте вашей фотографии поддерживать определенный низкий уровень шума.

Шумоподавление — это несложный процесс, который можно выполнить на компьютере, если у вас есть шумные снимки, но если вы сможете попрактиковаться в съемке с меньшим количеством шума, этот навык определенно поможет вам в карьере фотографа.

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить шум. Используйте этот список в качестве неисчерпывающего общего руководства или индикатора для экспериментов с различными настройками.

Возможно, вам придется несколько раз потренироваться, прежде чем вы освоитесь с этими настройками.

Поскольку одной из основных причин шума на фотографиях являются высокие значения ISO, логично экспериментировать с более низкими значениями ISO. Старайтесь снимать на минимально возможном ISO.

В зависимости от размера светочувствительного датчика камеры некоторые цифровые зеркальные фотокамеры могут снимать с более высоким значением ISO без риска возникновения шума на изображении.

Но если вы не уверены в своей цифровой зеркальной камере, вы можете попробовать снимать с широкой диафрагмой или использовать штатив при слабом освещении — таким образом вам не придется увеличивать значение ISO и рисковать появлением шума на фотографиях.

Еще один способ уменьшить шум при съемке фотографий — поэкспериментировать с более высокими настройками экспозиции (такими как диафрагма (диафрагменное число) и выдержка) вместо увеличения ISO для яркости.

В отличие от настроек ISO, увеличение выдержки на вашей камере не приведет к увеличению шума.

Будьте осторожны, чтобы не переэкспонировать.

Хотя это не вызывает шума, мелкие детали фотографии могут быть потеряны в свете.

Уменьшить шум в постобработке несложно, если использовать правильные программы.

Adobe Lightroom, одна из самых популярных программ редактирования для профессиональных фотографов, имеет ползунок шумоподавления, который можно использовать для уменьшения шума.

Вы можете ознакомиться с этим пошаговым руководством о том, как уменьшить шум в Lightroom.

Шум — это визуальное искажение пикселей, которое часто появляется на фотографиях при недостаточном освещении.

Шум, как правило, не очень хорош на фотографиях, хотя некоторые фотографы намеренно используют его для достижения эмоциональных эффектов.

Чтобы уменьшить шум, фотографы могут либо поэкспериментировать с настройками камеры, либо отредактировать их позже с помощью приложений для редактирования.

Что такое шум в фотографии?

Узнайте, что такое шум, как он возникает и как его избежать

Понимание концепции визуального шума — это основной способ улучшить качество фотографии. Хотя многие могут использовать его как художественный ресурс, для большинства фотографов это нежелательный элемент: результат сбоев при захвате или оцифровке, ошибок при калибровке камеры или технических недостатков оборудования.

Тем не менее, шум в цифровой фотографии можно понимать как визуальное искажение, определяемое как зернистость или обесцвечивание, которое часто уменьшает воздействие изображения, затемняет детали и, когда их много, может полностью испортить фотографию.

Важно отметить, что почти любая цифровая фотография будет содержать информацию, которая приведет к небольшим дефектам, связанным с яркостью, обесцвечиванием пикселей или передержкой. Однако эти детали можно исправить в программах редактирования, настроив некоторые базовые уровни. Шум, с другой стороны, является визуальным недостатком, который в избытке не может быть устранен никакими цифровыми модификациями и, по сути, обычно только усугубляется.

Как это производится

Это визуальное явление является результатом проблем, связанных со способом захвата информации. Вот наиболее распространенные типы шума:

Дробовой шум (фотонный):
Это происходит, когда свет неоднороден и датчик не может правильно считывать информацию, поэтому он заменяет ее случайными данными, создавая небольшие пятна или искажения, которые заполняют пробелы, которые он не может зафиксировать.

Технический шум:
Это происходит, когда датчик камеры изменяется в зависимости от температуры — обычное дело при съемке с длительной выдержкой.

Насколько это слишком

Как мы уже говорили ранее, этот пункт может быть субъективным. В зависимости от того, является ли это фотожурналистикой, архитектурой, концепцией или любой другой переменной, где важны фокус и предмет, шум может быть более или менее терпимым.

Когда шум связан с вашими фотообъективами, вы должны знать, что существуют методы и ресурсы для уменьшения уровня зернистости и, таким образом, повышения контрастности, резкости и общего качества изображения.

Такие программы, как Photoshop, Lightroom или Capture One, имеют инструменты для выполнения общих настроек, но вы всегда должны быть осторожны, чтобы не слишком сильно изменить изображение — гораздо лучше избегать шума с момента съемки.