Θόρυβος εικόνας: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζουμε

Πιθανότατα έχετε ήδη δει ψηφιακό θόρυβο ως χρωματιστές κηλίδες ή κόκκους πάνω από εικόνες, ιδιαίτερα εκείνες που λαμβάνονται τη νύχτα.

Ο θόρυβος είναι κάθε είδους απόκλιση από αυτό που αναμένεται σε επίπεδο pixel. Για παράδειγμα, η κάμερά σας μπορεί να καταγράψει κάτι ελαφρώς πιο σκούρο ή πιο ανοιχτό. Όταν αυτό συμβαίνει σε αρκετά σημαντική κλίμακα ώστε να καταλήξει με μια ορατή υφή, η οποία παραπέμπει σε θόρυβο.

Συνήθως είναι πιο εύκολο να δεις θόρυβο σε επίπεδες περιοχές χωρίς χαρακτηριστικά μιας εικόνας, όπως στον ουρανό, παρά σε σκηνές με πιο περίπλοκες λεπτομέρειες. Ο λόγος για αυτό είναι ότι οι πιο πολυσύχναστες σκηνές ουσιαστικά κρύβουν μέρος του θορύβου, ενώ περιοχές με μικρή λεπτομέρεια θα μπορούσαν να φανούν με κάποιο θόρυβο αν κοιτάξετε προσεκτικά.

Αιτίες θορύβου σε μια εικόνα

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι εικόνες φαίνονται παραμορφωμένες και κοκκώδεις. Κάποια από τα οποία δεν μπορείς να κάνεις τίποτα. Κάποιος θόρυβος, για παράδειγμα, συμβαίνει λόγω του τρόπου με τον οποίο το φως φτάνει στον αισθητήρα και κάποιοι παράγονται απλώς από τη μετατροπή κάθε εικονοστοιχείου σε ψηφιακή πληροφορία. Ας δούμε περισσότερα σχετικά με το τι προκαλεί ψηφιακό θόρυβο στις εικόνες.

1. ISO

Το ISO είναι η κύρια αιτία θορύβου. Το υψηλότερο ISO που πρέπει να χρησιμοποιείται σε χαμηλό φωτισμό ή τη νύχτα παραμορφώνει την εικόνα όταν γίνεται κλικ στο φως της ημέρας. Έτσι, όσο υψηλότερο είναι το ISO, θα υπάρχει περισσότερος θόρυβος στην εικόνα.

1. Μέγεθος αισθητήρα

Για τον θόρυβο, το μέγεθος του αισθητήρα μετράει. Οι κάμερες κινητών τηλεφώνων και οι μικρού μεγέθους κάμερες διαθέτουν έναν μικρό αισθητήρα στην κάμερά τους. Έτσι, όταν κάνουμε κλικ σε αυτές τις συσκευές, δεν μπορεί καν να φτάσει το επίπεδο των 400 ISO που κάνει την εικόνα πιο παραμορφωμένη και η πιστότητα των χρωμάτων μπορεί να γίνει εύκολα αντιληπτή. Ενώ όταν τραβιέται σε μεγαλύτερες κάμερες όπως οι DSLR, η παραγόμενη εικόνα είναι πολύ πιο καθαρή και λεπτομερής, καθώς η εικόνα με χαμηλότερο κόκκο παράγεται από αυτές.

1. Πυκνότητα pixel

Αυτό μπορεί να εξηγηθεί λαμβάνοντας ένα παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι μια κάμερα με αισθητήρα 14 MP κάνει κλικ σε μια εικόνα. Τώρα, όπως γνωρίζουμε, ότι θα δημιουργήσει περισσότερο θόρυβο από μια κάμερα χαμηλότερης megapixel. Γιατί;

Επειδή όταν κάνουμε κλικ σε μια εικόνα από μια κάμερα 14 MP, θα συμπιέσει τα πραγματικά pixel σε σύγκριση με την κάμερα χαμηλών MP. Αυτό θα παραμορφώσει αυτόματα την εικόνα.

1. Χρόνος έκθεσης

Ο μεγαλύτερος χρόνος έκθεσης μπορεί επίσης να δημιουργήσει θόρυβο.

Τώρα, ας δούμε ποιοι τύποι θορύβου θα μπορούσαν να προκληθούν.

Δείτε επίσης:  Πώς να μειώσετε το θόρυβο από τις φωτογραφίες

Τύποι θορύβου στην επεξεργασία εικόνας

1. Μοντέλο Gaussian Noise ή θόρυβος ενισχυτή

Ο Gaussian Noise αναφέρεται στον στατιστικό θόρυβο με PDF (συνάρτηση κατανομής πιθανότητας) ίσο με την κανονική κατανομή. Είναι επίσης γνωστό ως Gaussian Distribution.

Όσον αφορά την επεξεργασία εικόνας, ο γκαουσιανός θόρυβος είναι προσθετικής φύσης και έχει μηδενική μέση τιμή.

Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί να φιλτραριστεί χρησιμοποιώντας χωρικό φίλτρο που εξομαλύνει την εικόνα. Η εξομάλυνση Gauss, γνωστή και ως gaussian blur, παράγεται από τη Gaussian συνάρτηση σε μια εικόνα. Αυτή η εξομάλυνση χρησιμοποιείται σε γραφικά και λογισμικό σχεδιασμού για τη μείωση του θορύβου και των λεπτομερειών της εικόνας.

1. Θόρυβος από αλάτι και πιπέρι

Ο θόρυβος από αλάτι και πιπέρι είναι επίσης γνωστός ως θόρυβος πυροβολισμού ή θόρυβος ώθησης. Αυτός ο θόρυβος προκαλείται από ενοχλήσεις κατά τη λήψη της εικόνας. Η δυσλειτουργία των αισθητήρων της κάμερας ή το σφάλμα χρονισμού μπορεί να προκαλέσει αυτόν τον τύπο θορύβου σε μια εικόνα.

Βασικά, όταν ρίχνουμε μια ματιά σε μια εικόνα, εμφανίζεται ως ασπρόμαυρα pixel σε μια εικόνα, γι 'αυτό ονομάζεται θόρυβος αλατιού και πιπεριού.

Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί να φιλτραριστεί χρησιμοποιώντας τεχνική φίλτρου μέσου και διάμεσου ή με φίλτρο Gauss.

1. Θόρυβος κβαντοποίησης

Ο θόρυβος κβαντοποίησης είναι επίσης γνωστός ως ομοιόμορφος θόρυβος. Αυτός ο θόρυβος προκαλείται από την κβαντοποίηση των pixel μιας εικόνας σε αριθμό επιπέδων. Ονομάζεται ομοιόμορφος θόρυβος επειδή η κατανομή του είναι περίπου ομοιόμορφη σε όλη τη διαδικασία.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή διαφόρων τύπων κατανομής θορύβου καθώς έχει ομοιόμορφη κατανομή καθώς και για την υποβάθμιση των εικόνων ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αλγόριθμους αποκατάστασης εικόνων.

Πώς μπορεί να αποφευχθεί ο θόρυβος στις εικόνες;

Οι αισθητήρες παράγουν επίσης περισσότερο θόρυβο σε θερμότερες συνθήκες και καθώς θερμαίνονται κατά τη χρήση. Επομένως, θα πρέπει να το έχετε υπόψη σας όταν φωτογραφίζετε σε ιδιαίτερα ζεστές συνθήκες.

Υπάρχουν πολλά πράγματα για την ελαχιστοποίηση του θορύβου που εμφανίζεται στις εικόνες σας. Ο γενικός κανόνας είναι ότι η χρήση των χαμηλότερων διαθέσιμων ρυθμίσεων ISO θα οδηγήσει σε λιγότερο θόρυβο. Χρησιμοποιήστε λοιπόν το υψηλό μόνο όταν πρέπει.

Εάν η κάμερά σας έχει ρύθμιση ISO, μπορεί να σας επιτρέψει να ορίσετε τη μέγιστη ευαισθησία, ώστε να μπορείτε να αποφύγετε τη χρήση ευαισθησίας πέραν ενός συγκεκριμένου σημείου.

Αντί να χρησιμοποιείτε την υψηλή ευαισθησία, θα μπορούσατε να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε ένα ευρύ διάφραγμα που θα αφήσει τον αναπτήρα να περάσει μέσα από τον αισθητήρα και θα δημιουργήσει μια πιο καθαρή εικόνα από τη ρύθμιση υψηλού ISO. Αν και θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το ευρύ διάφραγμα διατηρεί το βάθος πεδίου που θέλετε στην εικόνα σας. Θα μπορούσατε επίσης να δοκιμάσετε μια μακρά έκθεση αντί για υψηλές ρυθμίσεις ISO.

Εάν βρίσκετε αυτό το άρθρο χρήσιμο, ενημερώστε μας και δώστε τα σχόλιά σας στο παρακάτω πλαίσιο σχολίων. Μέχρι τότε καλή ανάγνωση.