Мое личное мнение, шум - это дефект изображения, который необходимо:

1 - постараться минимизировать (избежать его фактически нельзя) выбирая условия съемки и подбирая подходящие настройки фотокамеры
2 - устранять на стадии постобработки фотографии.

Цифровой шум не тоже самое, что зернистость пленки. У них разная природа и разная эстетика. Впрочем, зернистость по сути тоже дефект, но дефект модный и многие фотографы стараясь приблизить цифровые снимки к пленочной эстетике специально увеличивают шум (очень часто совершенно неудачно).

Шум выражается наличием точек или даже пятен различных цветов и яркостей в темных частях изображения. Особенно, шум заметен на объектах с темными однотонными поверхностями, на которых не должно быть никаких пятен и точек, а на фотографии они вдруг появляются. Признаком качественно сделанной фотографии является отсутствие (или незаметный для глаза уровень) шума. Это требование жестко отслеживается при размещении фотографий на стоковых сайтах, например.

Шум возникает при повышении чувствительности ISO, а также при длительных выдержках.

На изображениях ниже показан шум и результат его обработки в плагине Nik Software Dfine 2.0 (1/30, F/4.0, ISO 1600).

В фотографии выделяется два вида шума: яркостный и хроматический (цветовой). Яркостной шум (Luminance Noise) проявляется на фотографии в виде маленьких пятен/точек, темных на светлом или светлых на темном фоне. Он немного похож на зерно обыкновенной фотопленки. Хроматический шум (Chrominance Noise) проявляется в виде маленьких пятен/точек отличающихся от соседних по цвету. Хроматический шум является наиболее раздражающим для восприятия.

Откуда возникает шум? Шум на снимке рождает сенсор, усилители сигнала и аналого-цифровое преобразование сигнала с матрицы. Свет (фотоны) падая на фотодатчики матрицы, порождает в них электрический заряд, который считывается электроникой и затем информация записывается в файл изображения. При нагреве матрицы, она способна порождать электроны, которые "загрязняют" фотоэлектроны. Например, при отсутствии света сигнал все равно снимается с фотодиода из-за наличия так называемого темнового тока. Это влияние называют тепловым или термальным шумом. В ряде астрономических фотокамер используются охлажденные матрицы для уменьшения влияния термального шума. Термальный шум особенно проявляется при длительных выдержках. Также он заметнее становится при съемке в LiveView режиме, так как матрица в таком режиме нагревается быстрее. Поэтому в очередной раз повторюсь, снимать нужно только используя видоискатель.

При попадании фотонов в фотодиод нет однозначности в том, сколько из них породит полезный сигнал, а сколько пропадет из-за различных дефектов (примеси в основном или даже повреждения кристаллической решетки кремния).

При увеличении чувствительности ISO увеличивается уровень усиления сигнала в фотодиодах перед их оцифровкой. Усиление это неизбежно приводит к появлению шума. Это же справедливо и для размера сенсора, чем меньше размер - тем большее усиление требуется и тем меньше будет соотношение сигнал-шум. Отсюда можно сделать вывод: чем меньше физический размер матрицы при равном количестве пикселей, тем она шумнее. Поэтому матрицы полнокадровых камер менее шумные, чем у кроп-камер.

Таким образом, причинами появления шума, на которые фотограф может влиять в процессе съемки, являются:

1. Повышенная чувствительность ISO
2. Длительные выдержки

Если вы используете автоматическую настройку чувствительности ISO рекомендую установить максимально допустимое значение для этого параметра. К примеру, на камере Canon EOS 5D Mark III я задаю обычно значение 800 или 1600 (3200 для съемки в совсем ужасных условиях освещения). В условиях недостаточной освещенности необходимо стараться увеличивать диафрагму для уменьшения значений выдержки и ISO.

В случаях, когда выставлены предельные значения и шум все равно заметен, остается лишь надеяться на качественное шумоподавление.

Отдельное внимание хочу уделить шумоподавлению в камере. В камере есть два типа шумоподавления: Шумоподавление при длинных выдержках (Long Exposure Noise Reduction) и шумоподавление при высоких ISO (High ISO Noise Reduction). Оба типа большинство профессионалов выключают и никогда не используют. Почему? Во-первых, алгоритмы, которые можно задействовать на компьютере при обработке фотографий можно настраивать и более деликатно удалять шум. Во-вторых, шумоподавление в камере довольно сильно загружает процессор и в результате аккумулятор быстрее разряжается, причем заметно быстрее. Самое забавное, что подавление шума для высоких ISO воздействует только на jpeg файл (если он создается) и на превью. RAW при этом вообще не трогается, просто записывается параметр шумоподавления в exif-тег High ISO Noise Reduction, например, Strong. Насколько я знаю, все конвертеры, за исключением родных фирменных (DPP для Canon, NX Capture для Nikon и т.д.), игнорируют этот тег. Отсюда очевидна бесполезность этого параметра, т.е. High ISO Noise Reduction всегда нужно держать выключенным. Что же касается шумоподавления при длинных выдержках (т.е. при выдержках длиннее секунды), то здесь RAW изменяется. Камера после основной экспозиции делает повторный снимок, но с закрытым затвором. Такой снимок содержит те же шумы, что и основной кадр. Затем камера "вычитает" из шумного кадра темновой и в результате должен получиться снимок с пониженным шумом. Это в теории, на практике полезность такого "шумоподавления" выражается в маскировании горячих пикселей. Но время, за которое делается снимок увеличивается в два раза, что не всегда приемлемо. Соответственно, Long Exposure Noise Reduction тоже лучше держать выключенным и включать его при необходимости.

Если же Вы снимаете в jpeg, то можно утверждать, что камерные шумодавы достаточно хорошо справляются со своей задачей. Но как показывает мой опыт, шумоподавление в камере для действительно важных и ответственных снимков лучше отключить, поскольку могут потеряться детали, которые можно более деликатно и избирательно "почистить" на стадии постобработки. Но с другой стороны, ответственные фотографии нужно снимать в RAW.

Говоря о компьютерных программах шумоподавления, мне, например, очень нравится результаты шумоподавления в программе DFine 2.0 от компании Nik Software (не сочтите за рекламу, я действительно восхищаюсь результатами работы этого программного продукта), устанавливаемой в виде плагина в Photoshop или Lightroom. Особенно, удобно использовать в этом плагине контрольные точки, указывающие на места с наиболее раздражающим шумом. Также хочется отметить встроенные в ACR (и Lightroom соответственно) средства подавления шума. Работают тоже прекрасно и они вполне годятся для профессиональной работы.

Если на этапе постобработки нет задачи ретуширования, желательно осуществлять подавление шума в первую очередь, даже еще до исправления искажений, т.к. внесение изменений в исходное изображение может искажать шум, что делает затруднительным его обнаружение, анализ и соответственно эффективное подавление программными средствами. То есть, если стоит вопрос: что первым делом исправить, шум или завал горизонта? - ответ очевиден - сперва шум.

Домашнее задание

Сделайте снимки одного и того же сюжета с разными значениями ISO, желательно 100 и 6400. Сравните результаты. Сделайте снимки на высоких ISO с включенным и выключенным шумоподавлением. Сравните результаты.

 

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить