Андрей АНТОНОВ

Шум в голове может возникать из-за наличия сосудистых аневризм, такой шум может носить постоянный пульсирующий характер.
Медицинский справочник.

Так или иначе цифровой шум имеется на всяком изображении, полученном цифровым путём. Другое дело, его уровень может быть разным – где-то он совсем незаметен, а где-то основательно портит снимок. Как правило, шум проявляется в виде хаотично разбросанных по площади кадра мелких точек, отличающихся от основного фона по яркости или цвету.

К причинам появления шума относят искажение аналогового сигнала, произошедшее до его оцифровки и возможность образования разного заряда на фотоэлементе, вызванного одним квантом света. Сила шума зависит от размера фотоэлемента, выставленного значения ISO и экспозиции – при длительных выдержках матрица шумит больше, матрица большего размера, как правило, дает меньше шума, чем более мелкая матрица с таким же количеством фотоэлементов (пикселей). Шум можно разделить на две категории – постоянный и случайный.

Постоянный шум проявляется на всех фотографиях одинаково и связан с «битыми» или «горячими» пикселями. Такие пиксели неверно работают, их дефект выражается в том, что на месте «битых» пикселей постоянно горят светлые или темные точки, а «горячие» проявляют себя подобным образом не всегда, а только на длительных выдержках, когда матрица сильнее нагревается. Поскольку матрица не меняется от снимка к снимку, узор ярких точек таких пикселей проявляется на всех снимках. Подобные искажения можно ликвидировать с помощью различных программ. Для этого необходимо сделать один кадр на небольших выдержках с плотно закрытым объективом. Короткая выдержка необходима для того, чтобы не успел включиться встроенный в камеру шумоподавитель, шумодав. Мы получим черный кадр, на месте битых или горячих пикселов будут точки, отличающиеся по цвету от черного. Алгоритм ликвидации подобных шумов прост. Данный черный кадр загружается в программу-корректор. Затем пользователь задает порог чувствительности, то есть критерий, по которому программа будет определять наличие сбойных пикселей. Этот пункт очень важен, ибо от него зависит качество и количество обнаруженного брака. Затем следует анализ кадра и составление карты сбойных пикселей (программа делает это в автоматическом режиме, без вмешательства пользователя). В дальнейшем, для очистки сделанной фотографии, программа будет сопоставлять эту карту со снимком и заменять значения битых пикселей на значения соседних, либо по другому алгоритму, задаваемому пользователем.

Случайный шум, как правило, выглядит как точки произвольного цвета хаотично разбросанные по всему кадру. На иллюстрации слева виден подобный шум, особенно он заметен на однотонной поверхности. Чтобы ликвидировать подобные искажения создано много программ, лучшая из которых, на наш взгляд, Neat Image, скачать которую можно с соответствующего сайта.

Одним из плюсов Neat Image является возможность адаптировать программу к конкретному устройству, будь то сканер или цифровой фотоаппарат. Скачать уже готовые профили можно на сайте программы, но оптимальным вариантом будет создание собственного профиля устройства.

Для создания профиля фотографируем калибрационную мишень, которую предлагает Neat Image. Предварительно необходимо выставить все параметры (выдержка, диафрагма, ISO, баланс белого и т.п.) в те значения, для которых создается данный профиль. Мишень необходимо снимать не в фокусе, рекомендуется навестись на бесконечность. Мишень должна занимать всю площадь кадра. После съемки можно приступать к созданию профиля. Для этого выделяем однородные участки кадра и проводим грубый анализ выделенной области с помощью соответствующего пункта меню или кнопки на панели инструментов (Rough Noise Analyzer). Затем следует провести точный анализ, это можно сделать в автоматическом режиме (Auto Fine-Tuning Analyzer). Для получения более точного профиля анализ можно повторить на других однородных областях, после чего профиль можно сохранить и использовать.

"Шумное" изображение

Для очистки изображения от шума следует выбрать профиль, который вы хотите использовать в этом случае или выбрать автоматический подбор профиля. Как правило, значения регуляторов уровня шума после выбора профиля менять не придется, поскольку они дают удовлетворительный результат по удалению шумов, именно для этого профиль и создается. Но в отдельных случаях изменение этих параметров приведет к повышению качаства получаемого изображения. После окончания всех настроек применяем фильтрацию к исходному изображению и нам остается только сохранить полученный результат.

Панель управления

Однако, при использовании фильтров качество исходной фотографии страдает, как и при любых преобразованиях. Снимок становится более размытым. Для ликвидации такого эффекта можно повысить резкость, задав соответствующие настройки Neat Image, либо обработав кадр в другом редакторе.

Снимок, полученный в результате

Выше приведен пример снимка, обработанного Neat Image. Но следует отметить, что шумы к оригиналу (приведённому в заголовке статьи) были добавлены искусственно для оценки качества работы программы. Профиль был создан на основе мишени, сфотографированной с тех же условиях, что и основной кадр. Все установки производились в автоматическом режиме. В итоге видно, что полученный снимок по уровню шумов практически сопоставим с оригиналом, но, разумеется, пострадало качество, видно, что кадр вышел более размытым. Можно было, конечно, повысить резкость средствами Neat Image, но как нам кажется, предпочтительнее все же для этих целей более гибкий Photoshop.

Таким образом, можно ликвидировать большую часть шумов на фотографии с разной степенью потерь. Разумеется, предпочтительнее убрать потенциальный шум еще до начала съемки, выставив оптимальные значения параметров ISO, выдержки и т.п. А уж в крайних случаях на помощь придут программы ликвидации шумов.

2007 © Андрей Антонов

Что ещё можно сделать:
Обсудить статью на Форуме >>>
Написать письмо автору >>>