SMANJENJE ŠUMA PROSJEČAJANJEM SLIKE

Šum na slici može ugroziti razinu detalja na vašim digitalnim ili filmskim fotografijama, pa smanjenje ovog šuma može uvelike poboljšati vašu konačnu sliku ili ispis. Problem je u tome što većina tehnika za smanjenje ili uklanjanje šuma uvijek završi omekšavanjem slike. Nešto omekšavanja može biti prihvatljivo za slike koje se uglavnom sastoje od glatke vode ili neba, ali lišće u krajolicima može biti oštećeno čak i uz konzervativne pokušaje smanjenja šuma.

Ovaj odjeljak uspoređuje nekoliko uobičajenih metoda za smanjenje buke, a također uvodi alternativnu tehniku:izračunavanje prosjeka više ekspozicija za smanjenje buke. Usrednjavanje slike uobičajeno je u vrhunskoj astrofotografiji, ali se vjerojatno nedovoljno koristi za druge vrste fotografija pri slabom osvjetljenju i noćnih fotografija. Usrednjavanje ima moć smanjiti šum bez ugrožavanja detalja, jer zapravo povećava omjer signala i šuma (SNR) vaše slike. Dodatni bonus je da usrednjavanje također može povećati bitnu dubinu vaše slike - više nego što bi bilo moguće s jednom slikom. Usrednjavanje također može biti posebno korisno za one koji žele oponašati glatkoću ISO 100, ali čiji se fotoaparat spušta samo do ISO 200 (kao što je većina Nikon digitalnih SLR-ova).

KONCEPT

Usrednjavanje slike radi na pretpostavci da je šum na vašoj slici doista slučajan. Na taj će se način nasumične fluktuacije iznad i ispod stvarnih slikovnih podataka postupno ujednačiti kako se prosječno računa sve više slika. Ako biste snimili dvije snimke glatke sive mrlje, koristeći iste postavke fotoaparata i pod identičnim uvjetima (temperatura, osvjetljenje, itd.), tada biste dobili slike slične onima prikazanim lijevo.

Gornji dijagram predstavlja fluktuacije svjetline duž tankih plavih i crvenih traka piksela na gornjoj i donjoj slici. Isprekidana vodoravna linija predstavlja prosjek ili kako bi ovaj grafikon izgledao da nema šuma. Obratite pažnju na to kako svaka od crvene i plave linije jedinstveno fluktuira iznad i ispod isprekidane linije. Ako bismo uzeli vrijednost piksela na svakoj lokaciji duž ove crte i u prosjeku je s vrijednošću za piksel na istoj lokaciji za drugu sliku, tada bi se varijacija svjetline smanjila na sljedeći način:

Iako prosjek njih još uvijek varira iznad i ispod prosjeka, maksimalno odstupanje je znatno smanjeno. Vizualno, to utječe na to da zakrpa s lijeve strane izgleda glatkije. Dvije prosječne slike obično proizvode šum usporediv s ISO postavkom koja je upola manje osjetljiva, tako da su dvije prosječne slike snimljene pri ISO 400 usporedive s jednom slikom snimljenom pri ISO 200, i tako dalje. Općenito, magnituda fluktuacije šuma opada kvadratnim korijenom prosječnog broja slika, tako da trebate izračunati prosjek 4 slike kako biste magnitudu prepolovili.

BUKA I USPOREDBA DETALJA

Sljedeći primjer ilustrira učinkovitost izračunavanja prosjeka slike u primjeru iz stvarnog svijeta. Sljedeća fotografija snimljena je pri ISO 1600 na Canon EOS 300D Digital Rebel i pati od prekomjernog šuma.

100% izrezivanje regija na ljevica
Original	2 slike	4 slike

Imajte na umu kako usrednjavanje smanjuje šum i ističe detalje za svaku regiju. Programi za smanjenje buke kao što je Neat Image najbolji su dostupni arsenal protiv buke, pa se ovo koristi kao mjerilo u sljedećoj usporedbi:

Izvornik	2 slike	4 slike	Uredna slika	Filtar medijana

Smanjenje šuma uz Neat Image Pro Plus 4.5 koristi zadane postavke i "automatsko fino podešavanje"

Neat Image je najbolji od svih za smanjenje buke na glatkom nebu, ali žrtvuje neke fine detalje na granama drveća i okomite crte žbuke/injektiranja na zidu od cigle. Izoštravanje se može koristiti za poboljšanje preostalih detalja i znatno poboljšanje ukupnog izgleda oštrine, ali izoštravanje ne može vratiti izgubljene informacije. Srednji filtar je primitivna tehnika i postoji u većini verzija Photoshopa. Izračunava vrijednost svakog piksela uzimajući srednju vrijednost svih susjednih piksela. Ovo je učinkovito u uklanjanju vrlo finog šuma, ali ostavlja veće fluktuacije iza sebe i eliminira detalje na razini piksela. Općenito, Neat Image je vaša najbolja opcija za situacije u kojima ne možete koristiti usrednjavanje slike (snimke iz ruke). U idealnom slučaju, moglo bi se upotrijebiti kombinaciju to dvoje:usrednjavanje slike za povećanje SNR-a što je više moguće, zatim uredna slika za smanjenje preostalog šuma:

Izvornik	Prosjek: 4 slike	Uredna slika	Uredna slika + Usrednjavanje

Smanjenje šuma uz Neat Image Pro Plus 4.5 koristi zadane postavke i "automatsko fino podešavanje"

Obratite pažnju na to kako uredna slika i usrednjavanje sada mogu zadržati okomite detalje u kockama i održati gladak izgled s niskim šumom. Nedostaci tehnike usrednjavanja uključuju povećane zahtjeve za pohranom (više slikovnih datoteka za jednu fotografiju) i moguće duže vrijeme ekspozicije. Usrednjavanje slike ne radi na slikama koje pate od trakastog šuma ili šuma fiksnog uzorka. Imajte na umu kako se svijetli bijeli "vrući piksel" u donjem lijevom dijelu i gornje i donje slike ne smanjuje s prosjekom. Usrednjavanje, za razliku od drugih snimaka, ne zahtijeva pomicanje fotoaparata *između* ​​ekspozicija osim tijekom ekspozicije. Treba posebno paziti na tehniku, a prosjek se može koristiti samo za fotografije snimljene na vrlo čvrstom stativu.

PROSJEČAJANJE SLIKA U PHOTOSHOPU POMOĆU SLOJEVA

Izvođenje prosjeka slike u Adobe Photoshopu je relativno brzo korištenjem slojeva. Ideja je složiti svaku sliku u zaseban sloj i pomiješati ih tako da svaki sloj jednako doprinosi. Ako iz nekog razloga jedan sloj dobije veću težinu od drugog, stapanje slika neće biti tako učinkovito.

Prvo je potrebno učitati sve slike u Photoshop koje treba izračunati prosjek, a zatim kopirati i zalijepiti svaku sliku jednu na drugu tako da sve budu unutar istog prozora projekta. Nakon što je to učinjeno, može početi određivanje prosjeka. Ključ za izračunavanje prosjeka u Photoshopu je zapamtiti da neprozirnost svakog sloja određuje koliko je sloj iza njega "propušten", a isto vrijedi i za svaku sliku ispod. To znači da za ispravno izračunavanje prosjeka četiri slike, na primjer, ne treba postaviti neprozirnost svakog sloja na 25%. Umjesto toga treba postaviti neprozirnost donjeg (ili pozadinskog) sloja na 100%, sloja iznad toga na 50%, zatim sljedećeg sloja na 33%, i konačno gornjeg sloja na 25%. To je ilustrirano u nastavku:

Za izračunavanje prosjeka bilo kojeg broja slika,
postotak neprozirnosti svakog sloja izračunava se prema:

Napomena:Sve oznake u crvenoj boji dodane su radi jasnoće;
one zapravo neće biti vidljive u Photoshopu.

PREPORUKE

Kada treba izvršiti usrednjavanje slike, za razliku od snimanja dulje ekspozicije pri nižoj ISO osjetljivosti? Sljedeći popis situacija može se pokazati korisnim:

• Da biste izbjegli pretjeranu buku fiksnog uzorka od dugih ekspozicija
• Za fotoaparate koji nemaju "bulb način rada", možete biti ograničeni na 15-30 sekundi ekspozicije. Za takve slučajeve razmislite o sljedećem:snimite dvije snimke pri ISO 800 i 30 sekundi kako biste dobili grubi ekvivalent (iu svjetlini i razinama šuma) jedne ekspozicije od 60 sekundi pri ISO 400. Moguće su mnoge druge kombinacije...
• Za situacije u kojima ne možete jamčiti izloženost bez prekida nakon određenog vremena. Na primjer, netko može fotografirati na javnom mjestu i želi niske razine šuma, ali ne može snimiti dovoljno dugu ekspoziciju jer pješaci često prolaze kroz kadar. Tada možete snimiti nekoliko kratkih snimaka između prolaznika.
• Za selektivno zamrzavanje pokreta u područjima s niskim detaljima, područjima koja se brže kreću uz zadržavanje niske razine šuma u područjima s visokim detaljima, sporijim pokretima. Primjer za to je zvjezdana noć s lišćem u prvom planu.
• Da biste smanjili šum u sjeni (čak i na snimkama s niskim ISO-om) gdje kasnije želite istaknuti detalje u sjeni putem naknadne obrade.