Che cos'è la riduzione del rumore nelle immagini digitali?
"Beautygate", l'ultimo iPhone -gate in grado di far sembrare le immagini delle persone troppo uniformi, è il risultato di due cose: la nuova funzione Smart HDR e l'aggressiva riduzione del rumore. Ma cos'è la riduzione del rumore digitale e perché è così importante? Scopriamolo.
Come funzionano i sensori per fotocamere
Il sensore digitale nel tuo telefono o fotocamera è composto da milioni di piccoli photosite. Ogni photosite corrisponde a un pixel nell'immagine finale. Quando la luce colpisce un photosite, crea una carica elettrica. Più luce colpisce il photosite, più forte è la carica creata e più luminoso è il pixel nell'immagine finale.
Oltre alla carica creata dalla luce che colpisce il sensore, c'è anche una piccola quantità di corrente di fondo casuale che crea rumore digitale. Questo è dove iniziano i problemi.
Poiché la carica creata da ciascun photosite è linearmente proporzionale alla quantità di luce che la colpisce, la matematica risolve il fatto che le aree più luminose dell'immagine hanno un numero significativamente maggiore di dati rispetto alle aree d'ombra. Ciò significa che il rapporto segnale / rumore è inferiore nelle aree scure dell'immagine, motivo per cui le aree d'ombra di un'immagine sono più inclini al rumore visibile.
Un altro fattore è la dimensione del sensore. I sensori più grandi raccolgono più luce semplicemente perché sono più grandi. Di conseguenza, sono meno inclini al rumore digitale perché il rapporto segnale / rumore è più alto. Le telecamere per smartphone, dal momento che hanno sensori così piccoli, sono particolarmente soggette al rumore.
Conversione di dati in immagini
Quando si scatta una foto, a meno che non si scatti in RAW, la fotocamera converte i dati dell'immagine in un file di immagine JPG. Lo fa con alcune operazioni matematiche piuttosto complesse che finiscono per buttare via un sacco di dati per ottenere un file utilizzabile.
La maggior parte delle fotocamere elabora anche l'immagine risultante per renderla migliore. Fanno cose come aumentare il contrasto e la saturazione, ma eseguono anche alcuni algoritmi di riduzione del rumore. Nell'immagine sottostante, puoi vedere una vista affiancata di un file JPEG e di un file RAW non elaborato acquisito contemporaneamente con il mio iPhone 7 Plus. Scopri quanta più rumore c'è nell'immagine RAW.
In generale, questa è una buona cosa. Il rumore digitale è brutto e gli algoritmi di riduzione del rumore sono ben compresi; funzionano calcolando una media delle piccole variazioni tra i pixel. Puoi vederlo, specialmente nei punti salienti, nei primi piani dalle immagini sopra.
Per la maggior parte, le immagini risulteranno migliori dopo l'applicazione della riduzione del rumore. È una parte importante della post-elaborazione di qualsiasi immagine digitale. Lo scatto JPEG è innegabilmente un'immagine più bella rispetto al RAW grezzo. Diventa solo un problema quando gli algoritmi sono troppo aggressivi per il soggetto, come nel caso di beautygate. Quando ciò accade, le variazioni naturali come i toni della pelle vengono attenuati e tutti i disturbi digitali. Ho preso le cose troppo lontano nell'immagine qui sotto.
E dato che i dati originali vengono gettati via, non c'è molto che puoi fare dopo il fatto.
Prevenire la riduzione del rumore aggressivo sul telefono
Il modo più semplice per impedire al telefono o alla fotocamera di applicare algoritmi di riduzione del rumore eccessivamente aggressivi è di impedire loro di applicare alcuna riduzione automatica del rumore. Per fare questo, devi semplicemente scattare in RAW.
Con le immagini RAW, tutti i dati dell'immagine, il rumore e tutto, sono memorizzati nel file. Ti dà più spazio quando si tratta di post-produzione e ti consente di controllare la quantità di riduzione del rumore applicata.
Su un iPhone, dovrai utilizzare un'app per fotocamere di terze parti. Sono un grande fan di Halide. Su Android, l'app fotocamera sul telefono potrebbe consentire di riprendere in RAW; in caso contrario, VSCO è un'ottima scelta libera. Per impostazione predefinita, la tua DSLR o la tua fotocamera mirrorless dovrebbero scattare immagini RAW. Se non è il valore predefinito sulla tua fotocamera, ci sarà un'impostazione nel menu per cambiare il formato in cui vengono salvate le immagini.
La riduzione del rumore non è una brutta cosa ma, quando la fotocamera o lo smartphone si applicano automaticamente troppo, le cose possono sembrare strane. La cosa migliore da fare è girare RAW e prendere il controllo.
