การลดจุดรบกวนในภาพดิจิตอลคืออะไร?

“ Beautygate” iPhone -gate ล่าสุดที่สามารถทำให้ภาพของคนดูราบรื่นเกินไปเป็นผลมาจากสองสิ่ง: คุณสมบัติ Smart HDR ใหม่และการลดสัญญาณรบกวนที่ก้าวร้าว แต่การลดสัญญาณรบกวนแบบดิจิตอลคืออะไรและทำไมจึงสำคัญ? มาหาคำตอบกัน.

เซ็นเซอร์กล้องทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์ดิจิตอลในโทรศัพท์หรือกล้องของคุณทำมาจากรูปถ่ายขนาดเล็กนับล้าน photosite แต่ละอันสอดคล้องกับหนึ่งพิกเซลในภาพสุดท้าย เมื่อแสงกระทบกับแสงไฟจะเกิดประจุไฟฟ้า ยิ่งมีแสงส่องเข้ามามากเท่าไรก็จะยิ่งมีการสร้างประจุมากขึ้นและยิ่งพิกเซลมีความสว่างมากขึ้นในภาพสุดท้าย.

เช่นเดียวกับค่าใช้จ่ายที่เกิดจากแสงกระทบกับเซ็นเซอร์นอกจากนี้ยังมีกระแสพื้นหลังแบบสุ่มจำนวนเล็กน้อยที่สร้างเสียงรบกวนแบบดิจิตอล นี่คือจุดที่ปัญหาเริ่มต้นขึ้น.

เนื่องจากประจุที่ถูกสร้างขึ้นในแต่ละ photosite มีสัดส่วนเชิงเส้นตรงกับปริมาณของแสงที่กระทบมันคณิตศาสตร์จึงคิดว่าพื้นที่ที่สว่างกว่าของภาพมีข้อมูลมากกว่าพื้นที่เงาอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจะลดลงในพื้นที่มืดของภาพซึ่งเป็นสาเหตุที่พื้นที่เงาของภาพมีแนวโน้มที่จะเกิดจุดรบกวนที่มองเห็นได้.

อีกปัจจัยคือขนาดเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ที่ใหญ่กว่าจะรวบรวมแสงได้มากขึ้นเพราะมันใหญ่กว่า เป็นผลให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะเกิดเสียงรบกวนแบบดิจิตอลน้อยกว่าเนื่องจากอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจะสูงขึ้น กล้องสมาร์ทโฟน - เนื่องจากมีเซ็นเซอร์ขนาดเล็กเช่นนั้นโดยเฉพาะเสียงรบกวน.

แปลงข้อมูลเป็นรูปภาพ

เมื่อคุณถ่ายภาพยกเว้นว่าคุณกำลังถ่ายภาพใน RAW กล้องของคุณจะแปลงข้อมูลรูปภาพเป็นไฟล์ภาพ JPG มันทำเช่นนี้กับการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนที่ทำให้การทิ้งข้อมูลจำนวนมากเพื่อให้ได้ไฟล์ที่ใช้ได้.

กล้องส่วนใหญ่ประมวลผลภาพที่ได้เล็กน้อยเพื่อให้ดูดีขึ้น พวกเขาทำสิ่งต่าง ๆ เช่นเพิ่มความคมชัดและความอิ่มตัว แต่ก็ใช้อัลกอริธึมลดเสียงรบกวน ในภาพด้านล่างคุณสามารถดูภาพ JPEG และไฟล์ RAW ที่ยังไม่ได้ประมวลผลในเวลาเดียวกันด้วย iPhone 7 Plus ของฉัน ตรวจสอบว่ามีจุดรบกวนมากขึ้นในภาพ RAW.

โดยทั่วไปนี่เป็นสิ่งที่ดี เสียงดิจิตอลน่าเกลียดและอัลกอริธึมการลดเสียงรบกวนค่อนข้างเข้าใจกันดี พวกมันทำงานโดยเฉลี่ยค่าความแปรปรวนเล็กน้อยระหว่างพิกเซล คุณสามารถเห็นได้ว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในไฮไลท์ในระยะใกล้จากภาพด้านบน.

ส่วนใหญ่ภาพของคุณจะดูดีขึ้นหลังจากใช้การลดจุดรบกวน มันเป็นส่วนสำคัญของการโพสต์ภาพดิจิตอลใด ๆ ภาพ JPEG นั้นปฏิเสธไม่ได้ว่าเป็นภาพที่ดีกว่า RAW แบบหยาบ มันจะกลายเป็นปัญหาเมื่ออัลกอริธึมนั้นก้าวร้าวเกินกว่าที่ตัวแบบจะเป็นได้ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นรูปแบบที่เป็นธรรมชาติเช่นโทนสีผิวจะลดลงพร้อมกับเสียงรบกวนแบบดิจิตอล ฉันทำสิ่งต่าง ๆ ในภาพด้านล่างมากเกินไป.

และเนื่องจากข้อมูลต้นฉบับถูกทิ้งไปคุณจึงไม่สามารถทำอะไรได้มากมายหลังจากข้อเท็จจริง.

การป้องกันการลดเสียงรบกวนจากโทรศัพท์ของคุณ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการป้องกันโทรศัพท์หรือกล้องของคุณจากการใช้อัลกอริธึมการลดสัญญาณรบกวนที่ก้าวร้าวมากเกินไปคือการป้องกันไม่ให้ใช้การลดเสียงรบกวนอัตโนมัติเลย ในการทำเช่นนี้คุณต้องยิงใน RAW.

ด้วยภาพ RAW ภาพข้อมูลเสียงรบกวนและทุกอย่างจะถูกเก็บไว้ในไฟล์ มันช่วยให้คุณมีเวลามากขึ้นเมื่อพูดถึงหลังการผลิตและช่วยให้คุณควบคุมว่าจะลดเสียงรบกวนได้มากน้อยเพียงใด.

ใน iPhone คุณจะต้องใช้แอพกล้องถ่ายรูปของ บริษัท อื่น ฉันเป็นแฟนตัวยงของ Halide ใน Android แอพกล้องในโทรศัพท์ของคุณอาจอนุญาตให้คุณถ่ายภาพ RAW ถ้าไม่ VSCO เป็นตัวเลือกฟรีที่ยอดเยี่ยม ตามค่าเริ่มต้นกล้อง DSLR หรือกล้องมิเรอร์เลสของคุณควรถ่ายภาพ RAW หากไม่ใช่ค่าเริ่มต้นในกล้องของคุณจะมีการตั้งค่าในเมนูเพื่อเปลี่ยนรูปแบบที่จะบันทึกรูปภาพ.

การลดเสียงรบกวนไม่ใช่เรื่องเลวร้าย แต่เมื่อกล้องหรือสมาร์ทโฟนของคุณใช้งานมากเกินไปโดยอัตโนมัติสิ่งต่าง ๆ อาจดูแปลก สิ่งที่ดีที่สุดที่ต้องทำคือยิง RAW และควบคุม.