Спочатку непогано б зрозуміти, що таке взагалі шум на цифровій фотографії. Для простоти (і для наших цілей цього буде достатньо) можна прийняти, що шум, це безліч маленьких - часто розміром всього в декілька, а іноді і взагалі в один піксель - цяток, або ділянок, яскравість яких трохи вище або трохи нижче, ніж яскравість навколишнього фону. В сумі безліч таких цяток і дають відчуття шуму.
Яскравості шум виглядає більш схожим на плівкове «зерно», це якщо хтось займався плівковою фотографією. Регіони з підвищеною / зниженою яскравістю в цьому виді шуму більш великі, виглядають саме як плями, і вони мають місце у всіх трьох каналах RGB одночасно, тобто на одному і тому ж місці. Колірний шум, це часто окремі пікселі різних кольорів, хаотично розкидані по всьому зображенню. Вже з назви ясно, що, скажімо, яскравий червоний піксель, добре видний в червоному R каналі, буде відсутній в зеленому G і синьому B.
Подивимося на реальному прикладі.
Ось я взяв ділянку з центру цієї картинки:
Зрозуміло, картинки монохромні - це яскравості трьох каналів, якщо хто ще не знає. (Початкова картинка вся синя, тому і синій канал найсвітліший; самий же темний червоний канал - бо червоного на цьому фото практично немає). У каналах ці самі флуктуації яскравості якраз добре видно.
І тут нам логічно приходить в голову, що завдання придушення шуму, це є задача зниження контрастності цих яскравості ділянок. Грубо кажучи, потрібно згладити жорсткі межі між яскравим плямою і темним фоном. Можна зменшити яскравість плям, а можна розмазати їх, щоб кордони не були такими жорсткими.
Це основний принцип видалення шумів на фотографіях. Але тут криється і головна проблема. Алгоритм видалення шуму може вважати дрібні значущі деталі зображення (наприклад, листя на дереві, або вії на портреті) такими ж шумовими цятками, і залучити до опрацювання і їх теж. В результаті загальна різкість фотографії після процедури шумозаглушення дуже часто стає гірше, ніж була на оригіналі. Тому і вважається, що в роботі з видалення шуму на фотографіях найголовніше, це знайти грань коли вже і шум не дуже помітний, і різкість ще прийнятна. А «інтелектуальність» програм-шумодава визначається тим, наскільки добре алгоритм вміє відрізняти непотрібні, шумові елементи, які треба видалити, від значущих дрібних деталей, які треба залишити.
І тут утворюється простір для різних підходів до вирішення проблеми. Багато, наприклад, вважають, що тиснути шум найкраще, перевівши картинку в колірний простір Lab. Інші думають, що цілком непогані результати виходять і в колірному просторі RGB. Ну, а конкретних прийомів роботи взагалі маса! Є багато «гуру обробки», які вважають, що тільки їх конкретний метод є правильним, а всі інші - моторошна єресь! 🙂
Між іншим, це означає один практичний висновок. Знімати для фотобанків потрібно так, щоб шумів було якомога менше. Щоб вам не доводилося потім займатися шумопоглинання. Тому що ви ризикуєте погіршити якість картинки, і підвищується ймовірність що її відхилять - або за занадто сильний шум, або за нерізкість, або за переобробку. Навіщо вам все це треба, якщо можна відразу зняти правильно!
Крім того, потрібно навчитися бракувати фотографії - оцінювати рівень шумів і приймати рішення, з якою картинкою є сенс повозитися, а яку краще відразу відправити в кошик. Це відноситься не тільки до рівня шумів, а й взагалі до всіх аспектів картинки. У досвідчених фотографів з фотосесії в 700 знімків залишається штук 20, решта видаляється.
Ось, наприклад, намагатися довести цю картинку до товарного вигляду, на мій погляд, краще не варто:
Кроп з центру картинки, щоб було зрозуміліше, про що йдеться:
Які ж рекомендації, як знімати так, щоб було поменше шумів? Знову ж таки не будемо заглиблюватися в теорію виникнення цифрового шуму (а можна заглибитися аж до квантової фізики!). Для наших цілей достатньо пам'ятати, що шумів на фотографії тим більше, чим вище чутливість (ISO) і чим довше витримка. Відповідно, щоб отримати якість знімка краще, потрібно ставити ISO якомога менше. Зрозуміло, з урахуванням умов зйомки. Скажімо, вам доведеться підняти чутливість вище мінімальної для вашої камери, якщо ви знімаєте в темному концертному залі, а спалах використовувати не можна. А якщо об'єкт ще й рухається, то отримання хороших кадрів взагалі перетворюється в проблему! (З цієї причини в фотобанках мало кадрів рок-концертів в невеликих клубах).
З витримкою все складніше, її вибір часто визначають зовсім інші міркування. Але в цілому все ж потрібно знати, що краще ставити її коротший. Скажімо, в студійних умовах, коли експозицію знімка визначає тільки тривалість імпульсу студійної спалаху, немає необхідності ставити витримку на камері занадто довгою ...
Там є ще й інші фактори, але їх значимість нижче. Наприклад, щільність упаковки світлочутливих елементів на матриці. Взяти дві матриці однакової «мегапіксельною», але різного розміру - рівень шумів виявиться вище у тій, яка менше. Тому фотомильниці як правило більше шумлять - виробники з маркетингових міркувань утрамбовують на крихітні матриці все більше і більше мегапікселів. Але про це можна вже не згадувати, так як на мильниці для фотобанків якщо хто і намагається знімати, то ні серйозних портфоліо, ні серйозних продажів у них не буває.