Hvad er støjreduktion i digitale billeder?
"Beautygate", den nyeste iPhone-gate, der kan gøre billeder af mennesker, synes for jævnet, skyldes to ting: den nye Smart HDR-funktion og aggressiv støjreduktion. Men hvad er digital støjreduktion, og hvorfor er det så vigtigt? Lad os finde ud af det.
Hvordan kamerasensorer arbejder
Den digitale sensor i din telefon eller kamera er lavet af millioner af små fotosites. Hver fotosite svarer til en pixel i det endelige billede. Når lys rammer en fotosite, skaber den en elektrisk ladning. Jo mere lys, der rammer fotositen, desto stærkere er ladningen oprettet, og jo lysere pixel i det endelige billede.
Samt opladningen skabt af lys, der rammer sensoren, er der også en lille smule tilfældig baggrundsstrøm, der skaber digital støj. Det er her, hvor problemerne starter.
Da opladningen oprettet på hver fotosite er lineært proportional med mængden af lys, der rammer den, finder matematikerne ud, at de lysere områder af billedet har betydeligt flere data end skyggeområderne. Dette betyder, at signal-støjforholdet er lavere i de mørke områder af billedet, hvorfor skyggeområderne i et billede er mere tilbøjelige til synlig støj.
En anden faktor er sensorstørrelse. Større sensorer samler mere lys simpelthen fordi de er større. Som følge heraf er de mindre tilbøjelige til digital støj, fordi signal-støjforholdet er højere. Smartphone kameraer - da de har så små sensorer - er særligt tilbøjelige til støj.
Konvertering af data til billeder
Når du tager et billede, konverterer kameraet billeddataene til en JPG-billedfil, medmindre du optager i RAW. Det gør det med nogle temmelig komplekse matematiske operationer, der ender med at smide en masse data for at få en brugbar fil.
De fleste kameraer behandler også det resulterende billede lidt for at få det til at se bedre ud. De gør ting som at øge kontrast og mætning, men de kører også nogle støjreduktionsalgoritmer. I billedet nedenfor kan du se en side om side af en JPEG og en ubearbejdet RAW-fil, der er taget sammen med min iPhone 7 Plus. Se, hvor meget der er mere støj i RAW-billedet.
Generelt er dette en god ting. Digital støj er grim, og støjreduktionsalgoritmer er ret godt forstået; de arbejder ved at gennemsnitlige små variationer imellem pixels. Du kan se det, især i højdepunkterne, i nærbillederne fra ovenstående billeder.
For størstedelens vedkommende vil dine billeder se bedre ud efter at lydreduktion er anvendt. Det er en vigtig del af postbehandlingen af ethvert digitalt billede. JPEG-skuddet er uden tvivl et pænere billede end den grove RAW. Det bliver kun et problem, når algoritmerne er for aggressive for motivet, som det er tilfældet med beautygate. Når dette sker, bliver naturlige variationer som hudfarve udglattet såvel som digital støj. Jeg har taget alt for langt i billedet nedenfor.
Og da de oprindelige data er smidt væk, er der ikke meget, du kan gøre efter det faktum.
Forebyggelse af aggressiv støjreduktion på din telefon
Den enkleste måde at forhindre din telefon eller kamera på at anvende alt for aggressive støjreduktionsalgoritmer på er at forhindre dem i at anvende automatisk støjreduktion overhovedet. For at gøre dette skal du bare skyde i RAW.
Med RAW-billeder gemmes alt billeddata-støj og alt-i filen. Det giver dig mere plads når det kommer til efterproduktion og lader dig kontrollere, hvor meget støjreduktion der anvendes.
På en iPhone skal du bruge en tredjeparts kameraapp. Jeg er en stor fan af Halide. På Android kan kameraets app på din telefon tillade dig at skyde RAW; Hvis ikke, er VSCO et godt valg. Som standard skal din DSLR eller spejlfri kamera optage RAW-billeder. Hvis det ikke er standard på dit kamera, er der en indstilling i menuen for at ændre formatet, som billederne gemmes på.
Støjreduktion er ikke en dårlig ting, men når kameraet eller smartphone automatisk anvender for meget, kan tingene se underlige ud. Det bedste er at skyde RAW og tage kontrol.
