ما هو الحد من الضوضاء في الصور الرقمية؟

"Beautygate" ، أحدث جهاز iPhone -gate الذي يمكن أن يجعل صور الأشخاص تبدو أكثر سلاسة ، هو نتيجة أمرين: ميزة Smart HDR الجديدة والحد من الضوضاء العدواني. ولكن ما هو الحد من الضوضاء الرقمية ولماذا هو مهم جدا؟ هيا نكتشف.

كيف تعمل مجسات الكاميرا

يتم إجراء المستشعر الرقمي في هاتفك أو الكاميرا من ملايين الصور الفوتوغرافية الصغيرة. يتوافق كل photosite مع بكسل واحد في الصورة النهائية. عندما يضرب الضوء صورة فوتوغرافية ، فإنه يخلق شحنة كهربائية. كلما زاد عدد الضوء الذي يضرب الصور الفوتوغرافية ، كلما زادت شدة التهوية ، وأكثر إشراقًا في البكسل في الصورة النهائية.

بالإضافة إلى الشحنة الناتجة عن الضوء التي تصل إلى المستشعر ، هناك أيضًا كمية صغيرة من تيار الخلفية العشوائية التي تخلق ضوضاء رقمية. هذا هو المكان الذي تبدأ المشاكل.

نظرًا لأن الشحنة التي يتم إنشاؤها في كل photosite تتناسب خطيًا مع مقدار الضوء الذي يضربها ، تعمل الرياضيات على أن المناطق الأكثر إشراقًا للصورة تحتوي على بيانات أكثر بكثير من مناطق الظل. هذا يعني أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء أقل في المناطق المظلمة من الصورة ، وهذا هو السبب في أن مناطق الظل في الصورة أكثر عرضة للضوضاء المرئية.

عامل آخر هو حجم المستشعر. تقوم المستشعرات الأكبر بجمع المزيد من الضوء ببساطة لأنها أكبر. ونتيجة لذلك ، فإنهم أقل عرضة للضوضاء الرقمية لأن نسبة الإشارة إلى الضوضاء أعلى. كاميرات الهواتف الذكية ، بما أنها مزودة بمثل هذه المستشعرات الصغيرة ، معرضة بشكل خاص للضوضاء.

تحويل البيانات إلى صور

عندما تلتقط صورة ، ما لم تكن تقوم بالتصوير في RAW ، تقوم الكاميرا بتحويل بيانات الصورة إلى ملف صور JPG. إنها تقوم بذلك مع بعض العمليات الحسابية المعقدة التي ينتهي بها الأمر إلى التخلص من الكثير من البيانات للحصول على ملف قابل للاستخدام.

تقوم معظم الكاميرات أيضًا بمعالجة الصورة الناتجة قليلاً لجعلها تبدو بشكل أفضل. يفعلون أشياء مثل زيادة التباين والتشبع ، لكنهم يديرون بعض خوارزميات الحد من الضوضاء. في الصورة أدناه ، يمكنك مشاهدة عرض JPEG وملف RAW غير معالج تم التقاطه في نفس الوقت مع iPhone 7 Plus. تحقق من المزيد من الضوضاء في صورة RAW.

بشكل عام ، هذا شيء جيد. الضوضاء الرقمية قبيحة ، وخوارزميات الحد من الضوضاء مفهومة جيدا. تعمل من خلال حساب الاختلافات الصغيرة بين البيكسلات. يمكنك أن ترى ذلك ، خاصة في النقاط البارزة ، في الصور القريبة من الصور أعلاه.

بالنسبة للجزء الأكبر ، ستبدو صورك أفضل بعد تطبيق الحد من الضوضاء. إنه جزء مهم من أي صورة رقمية بعد المعالجة. إن لقطة JPEG هي صورة أجمل بلا شك من RAW الخام. تصبح مشكلة فقط عندما تكون الخوارزميات شديدة العدوانية للموضوع ، كما هو الحال مع beautygate. عندما يحدث ذلك ، يتم الحصول على تنوعات طبيعية مثل درجات لون البشرة وكذلك أي ضجيج رقمي. لقد التقطت بعض الأشياء في الصورة أدناه.

ونظرًا ألن البيانات األصلية يتم التخلص منها ، فليس هناك الكثير مما يمكنك فعله بعد حدوثه.

منع الضوضاء العدوانية للحد من الهاتف الخاص بك

إن أبسط طريقة لمنع هاتفك أو الكاميرا من تطبيق خوارزميات الحد من الضوضاء شديدة العدوانية هي منعهم من تطبيق أي تخفيض تلقائي للضوضاء على الإطلاق. للقيام بذلك ، عليك ببساطة التصوير في RAW.

مع صور RAW ، يتم تخزين كل ضوضاء بيانات الصورة وكل شيء في الملف. يمنحك المزيد من الفسحة عندما يتعلق الأمر في مرحلة ما بعد الإنتاج ويتيح لك التحكم في مقدار الحد من الضوضاء الذي يتم تطبيقه.

على iPhone ، ستحتاج إلى استخدام تطبيق كاميرا تابع لجهة خارجية. أنا معجب كبير بهاليد. على نظام التشغيل Android ، قد يسمح لك تطبيق الكاميرا على هاتفك بالتقاط صور RAW ؛ إن لم يكن ، VSCO هو خيار حر كبير. بشكل افتراضي ، يجب أن تلتقط كاميرا DSLR أو الكاميرا بدون مرآة صور RAW. إذا لم يكن الإعداد الافتراضي على الكاميرا ، فسيكون هناك إعداد في القائمة لتغيير التنسيق الذي يتم حفظ الصور به.

لا يعد تقليل التشويش أمرًا سيئًا ، ولكن عندما يتم تطبيق الكاميرا أو الهاتف الذكي تلقائيًا كثيرًا ، يمكن أن تبدو الأشياء غريبة. أفضل شيء فعله هو تصوير RAW والتحكم.