ZMANJŠANJE ŠUPA S POVPREČENJEM SLIKE

Šum slike lahko ogrozi raven podrobnosti vaših digitalnih ali filmskih fotografij, zato lahko zmanjšanje tega šuma močno izboljša vašo končno sliko ali natis. Težava je v tem, da večina tehnik za zmanjševanje ali odstranjevanje šuma vedno na koncu zmehča tudi sliko. Nekaj ​​mehčanja je morda sprejemljivo za slike, ki so sestavljene predvsem iz gladke vode ali neba, vendar lahko listje v pokrajinah trpi tudi pri konzervativnih poskusih zmanjšanja šuma.

Ta razdelek primerja nekaj običajnih metod za zmanjševanje hrupa in predstavlja tudi alternativno tehniko:povprečenje večkratnih osvetlitev za zmanjšanje hrupa. Povprečenje slik je običajno v vrhunski astrofotografiji, vendar se verjetno premalo uporablja za druge vrste fotografiranja pri šibki svetlobi in nočne fotografije. Povprečenje lahko zmanjša šum brez ogrožanja podrobnosti, saj dejansko poveča razmerje med signalom in šumom (SNR) vaše slike. Dodaten bonus je, da lahko povprečenje poveča tudi bitno globino vaše slike - več kot bi bilo mogoče z eno samo sliko. Povprečenje je lahko še posebej uporabno tudi za tiste, ki želijo posnemati gladkost ISO 100, vendar se njihovi fotoaparati spustijo le na ISO 200 (kot je večina Nikonovih digitalnih SLR-jev).

KONCEPT

Povprečenje slike deluje ob predpostavki, da je šum na vaši sliki resnično naključen. Na ta način se bodo naključna nihanja nad in pod dejanskimi slikovnimi podatki postopoma izenačila, ko bo povprečje vedno več slik. Če bi posneli dva posnetka gladke sive lise z enakimi nastavitvami fotoaparata in pod enakimi pogoji (temperatura, osvetlitev itd.), bi dobili slike, podobne tistim, prikazanim na levi.

Zgornji diagram predstavlja nihanje svetlosti vzdolž tankih modrih in rdečih trakov slikovnih pik na zgornji oziroma spodnji sliki. Črtkana vodoravna črta predstavlja povprečje ali kako bi ta graf izgledal, če bi bilo nič šuma. Upoštevajte, kako vsaka od rdečih in modrih črt edinstveno niha nad in pod črtkano črto. Če bi vzeli vrednost slikovne pike na vsaki lokaciji vzdolž te črte in jo povprečili z vrednostjo za slikovno piko na istem mestu za drugo sliko, bi se variacija svetlosti zmanjšala na naslednji način:

Čeprav povprečje obeh še vedno niha nad in pod povprečjem, se največje odstopanje močno zmanjša. Vizualno to vpliva na to, da je zaplata na levi videti bolj gladka. Dve povprečni sliki običajno povzročita šum, primerljiv z nastavitvijo ISO, ki je za polovico manj občutljiva, tako da sta dve povprečni sliki, posneti pri ISO 400, primerljivi z eno sliko, posneto pri ISO 200 itd. Na splošno velikost nihanja hrupa pade za kvadratni koren povprečnega števila slik, zato morate izračunati povprečje 4 slik, da zmanjšate velikost na polovico.

PRIMERJAVA ŠUPA IN PODROBNOSTI

Naslednji primer ponazarja učinkovitost povprečenja slike v primeru iz resničnega sveta. Naslednja fotografija je bila posneta pri ISO 1600 s Canon EOS 300D Digital Rebel in ima prekomerno količino šuma.

100 % obrezovanje regij na levica
Izvirnik	2 sliki	4 slike

Upoštevajte, kako povprečenje zmanjša šum in poudari podrobnosti za vsako regijo. Programi za zmanjšanje hrupa, kot je Neat Image, so najboljši razpoložljivi arzenal proti hrupu, zato se to uporablja kot merilo v naslednji primerjavi:

Izvirnik	2 sliki	4 slike	Lepa slika	Filter mediane

Zmanjšanje šuma z Neat Image Pro Plus 4.5 uporablja privzete nastavitve in "samodejno natančno nastavitev"

Neat Image je najboljši od vseh za zmanjševanje hrupa na gladkem nebu, vendar žrtvuje nekatere podrobnosti v veji drevesa in navpične črte malte/fugirne mase v opečnem zidu. Izostritev bi lahko uporabili za izboljšanje preostalih podrobnosti in močno izboljšanje splošnega videza ostrine, vendar izostritev ne more povrniti izgubljenih informacij. Srednji filter je primitivna tehnika in je v večini različic Photoshopa. Izračuna vrednost vsake slikovne pike tako, da vzame srednjo vrednost vseh sosednjih slikovnih pik. To je učinkovito pri odstranjevanju zelo drobnega šuma, vendar pusti večja nihanja za seboj in odpravi podrobnosti na ravni slikovnih pik. Na splošno je Neat Image vaša najboljša možnost za situacije, ko ne morete uporabiti povprečenja slike (posnetki iz roke). V idealnem primeru bi lahko uporabili kombinacijo obeh:povprečenje slike za čim večje povečanje SNR, nato Neat Image za zmanjšanje morebitnega preostalega šuma:

Izvirnik	Povprečenje: 4 slike	Lepa slika	Čisto slika + Povprečenje

Zmanjšanje šuma z Neat Image Pro Plus 4.5 uporablja privzete nastavitve in "samodejno natančno nastavitev"

Upoštevajte, kako čista slika in povprečenje zdaj lahko obdržita navpične podrobnosti v opekah in ohranita gladek videz z nizkim šumom. Slabosti tehnike povprečenja vključujejo povečane zahteve glede shranjevanja (več slikovnih datotek za eno fotografijo) in morebitne daljše čase osvetlitve. Povprečenje slike ne deluje na slikah, ki trpijo zaradi trakovnega šuma ali šuma fiksnega vzorca. Upoštevajte, da se svetlo bela "vroča slikovna pika" v spodnjem levem kotu zgornje in spodnje slike ne zmanjša s povprečenjem. Za razliko od drugih posnetkov povprečenje zahteva nič premikanja fotoaparata *med* osvetlitvami poleg osvetlitve med osvetlitvijo. Posebno pozornost je treba nameniti tehniki, povprečje pa je mogoče uporabiti samo za fotografije, posnete na zelo trdnem stojalu za fotoaparat.

POVPREČENJE SLIK V PHOTOSHOPU Z UPORABO PLASTEV

Izvajanje povprečenja slike v programu Adobe Photoshop je razmeroma hitro z uporabo plasti. Ideja je, da vsako sliko zložite v ločen sloj in jih zlijete skupaj, tako da vsaka plast prispeva enako. Če iz nekega razloga ena plast prejme večjo težo kot druga, mešanje slik ne bo tako učinkovito.

Najprej je treba v Photoshop naložiti vse slike, ki jih je treba povprečiti, nato pa kopirati in prilepiti vsako sliko eno na drugo, tako da so vse v istem oknu projekta. Ko je to opravljeno, se lahko začne povprečenje. Ključ do povprečenja v Photoshopu je, da si zapomnite, da motnost vsake plasti določa, koliko je plast za njo "prepuščena", in enako velja za vsako sliko pod njo. To pomeni, da za pravilno povprečje štirih slik na primer ne bi smeli nastaviti motnosti vsake plasti na 25 %. Namesto tega morate nastaviti motnost spodnje (ali ozadja) plasti na 100 %, zgornje plasti na 50 %, nato naslednje plasti na 33 % in nazadnje zgornje plasti na 25 %. To je prikazano spodaj:

Za povprečje poljubnega števila slik se
odstotek motnosti vsake plasti izračuna z:

Opomba:vse rdeče oznake so bile dodane zaradi jasnosti;
dejansko ne bodo vidne v Photoshopu.

PRIPOROČILA

Kdaj je treba izvesti povprečenje slike, v nasprotju s samo daljšo osvetlitvijo pri nižji hitrosti ISO? Naslednji seznam situacij se lahko izkaže za koristnega:

• Da bi se izognili pretiranemu šumu s fiksnim vzorcem zaradi dolgih osvetlitev
• Pri fotoaparatih, ki nimajo "načina žarnice", boste morda omejeni na 15-30 sekund osvetlitve. V takšnih primerih razmislite o naslednjem:posnemite dva posnetka pri ISO 800 in 30 sekundah, da dobite približno enakovredno (tako glede svetlosti kot ravni hrupa) ene 60 sekundne osvetlitve pri ISO 400. Možne so številne druge kombinacije ...
• Za situacije, ko ne morete zagotoviti izpostavljenosti brez prekinitev po določenem času. Na primer, fotografirate na javnem mestu in želite nizek šum, vendar ne morete posneti dovolj dolge osvetlitve, ker pešci pogosto prečkajo posnetek. Nato lahko posnamete več kratkih posnetkov med mimoidočimi.
• Za selektivno zamrznitev gibanja v nizkih podrobnostih, hitreje premikajočih se območjih, pri čemer še vedno ohranite nizek šum v visokih podrobnostih, počasneje premikajočih se območjih. Primer tega je zvezdna noč z listjem v ospredju.
• Za zmanjšanje šuma v senci (tudi pri nizkih posnetkih ISO), kjer želite pozneje poudariti podrobnosti v senci z naknadno obdelavo.