دوربین عکاسی

روشن کردن منابع نویز دوربین

منابع نویز دوربین

اگر به شما بگویم که دیافراگم و سرعت شاتری که انتخاب می‌کنید، تفاوت بیشتری در نویز تصویر نسبت به تنظیم ISO دارد، چه واکنشی نشان می‌دهید؟ ممکن است تعجب کنید اگر متوجه شوید که نویز زیادی در تصاویر شما اصلاً از دوربین شما نمی آید: این نویز از نوری است که می گیرید. برای اینکه واقعاً بفهمید در دوربین شما چه می‌گذرد و از این رو، چگونه می‌توانید بهترین نتایج را از آن بگیرید، به درک کمی در مورد اینکه نویز از کجا می‌آید کمک می‌کند. نویز به طور گسترده ای اشتباه درک می شود و با این حال در قلب اکثر ارزیابی های فنی کیفیت تصویر و قابلیت دوربین قرار دارد.

به زبان ساده، نویز هر گونه تغییری از سیگنال واقعی است که شما سعی در گرفتن آن دارید. از نظر بصری فوراً به‌عنوان پیکسل‌هایی با روشنایی یا رنگ غیرمنتظره قابل تشخیص است که در مناطقی که در غیر این صورت ممکن است انتظار یک نتیجه صاف را داشته باشید، به راحتی قابل مشاهده است. اولین چیزی که باید متوجه شد این است که مکانیسم های مختلفی وجود دارد که به نویز کمک می کند و همه آنها می توانند نقش متفاوتی را حتی در یک تصویر واحد ایفا کنند.

صدای شاتر

احتمالاً مهم‌ترین و مطمئناً ناشناخته‌ترین منبع نویز چیزی است که ما آن را «صدای شات» یا «نویز شات فوتون» می‌نامیم. به زبان ساده، این است که می‌توانید تأثیر تصادفی ذاتی نور را ببینید. ممکن است صحبت درباره فوتون‌ها را از کلاس‌های علوم به خاطر بیاورید، و نکته کلیدی که باید به خاطر بسپارید این است که، اگرچه نور را کاملاً یکنواخت می‌دانیم، اما در واقع به صورت مجموعه‌ای از بسته‌ها حرکت می‌کند. یعنی: نور کوانتیزه می شود. این بسته ها (فوتون ها) در فواصل زمانی تصادفی به چشم شما یا حسگر دوربین شما می رسند. به دلیل نحوه عملکرد چشم و مغز، متوجه این موضوع نمی‌شوید، اما وقتی به یک صحنه نگاه می‌کنید، توسط بسته‌های کوچکی از نور به‌طور تصادفی از هر قسمت از آن صحنه بمباران می‌شوید.

این دقیقاً همان چیزی است که نویز شات به عکس‌های شما کمک می‌کند. نوردهی تاریک‌تر به شما فرصت کمتری برای گرفتن فوتون می‌دهد، بنابراین احتمال بیشتری وجود دارد که بتوانید طبیعت تصادفی برخورد آنها با پیکسل‌هایتان را ببینید. و این فقط در مورد نوردهی های روشن یا تاریک صدق نمی کند، بلکه برای مناطق روشن و تاریک در همان تصویر نیز صدق می کند. بخش‌های روشن تصویر از برخورد فوتون‌های بیشتری تشکیل شده‌اند که در طول نوردهی به آن‌ها برخورد می‌کنند، بنابراین درک واریانس بین پیکسل‌های همسایه سخت‌تر است، در حالی که در قسمت‌های تاریک‌تر عکس، فوتون‌های کمتری به حسگر شما برخورد می‌کنند، بنابراین احتمال بیشتری وجود دارد که قادر به دیدن تصادفی زیربنایی باشید.

نکته مهمی که باید به آن توجه کنید این است که هر زمان که بخواهید نور را جذب کنید، این نوع نویز وجود دارد. چه از فیلم یا دیجیتال، فرمت متوسط یا گوشی هوشمند استفاده کنید، تمام نوری که می‌گیرید دارای نویز است. و راه حل همیشه یکسان است: هر چه نور بیشتری را بتوانید ثبت کنید، کمتر می توانید آن نویز را ببینید.

تاثیر نوردهی بر نویز

درک منابع و اثرات نویز در تصویر نهایی شما مستلزم درک خوبی از فرآیند گرفتن نور و مراحلی است که در مسیر رسیدن به تصویر نهایی شما طی می کند. نمودارهای زیر تصویری از صحنه‌ای را نشان می‌دهند که ممکن است بخواهید از آن عکس بگیرید، با نوار درست زیر تصویر روشنایی صحنه را نشان می‌دهد. نقاط آبی روشن در این نوار نشان دهنده صدای شلیکی است که ممکن است تجربه کنید: تعداد کمتری از آنها در انتهای تاریک گوه وجود دارد، اما بیشتر قابل مشاهده هستند.

نکته کلیدی که باید به آن توجه داشت این است که:

پس از ضبط، نسبت سیگنال به نویز هیچ صدایی را نمی توان بهبود بخشید. در نهایت نویز را به همان میزان افزایش می دهید و نسبت ثابت می ماند. به همین دلیل است که قرار گرفتن در معرض اولیه شما بسیار مهم است. سپس نمودار نشان می دهد که نوردهی که انتخاب می کنید چگونه روشنایی صحنه را به تن های ضبط شده توسط حسگر شما ترسیم می کند.

از آنجایی که تصویر بالای نمودار نمایانگر صحنه است، روشنایی آن تغییر نمی کند حتی نوردهی نیز تغییر می کند:

این اطلاعات گرفته شده توسط سنسور، سپس قبل از تبدیل شدن به مقادیر دیجیتال و نوشته شدن در فایل خام، از یک تقویت کننده عبور می کند (در این مورد، ما ISO پایه را با حداقل تقویت نشان می دهیم، بنابراین روشن ترین صدای سنسور تقریباً به نگاشت می شود. بالاترین مقدار در فایل Raw):

سپس، در نهایت، یک منحنی تن اعمال می‌شود تا این داده‌های خام را در یک تصویر نهایی ترسیم کند. این می تواند یک منحنی تن استاندارد باشد که توسط موتور JPEG دوربین شما اعمال می شود یا نتیجه تبدیل دستی Raw و تنظیمات انجام شده در نرم افزار پردازش است.

در ایزوهای پایین

در ISO پایه، جایی که هیچ تقویت ISO اعمال نمی شود، نویز خواندن پایین در بالادست تفاوت بسیار کمی ایجاد می کند. با این حال، تفاوت‌های نویز خواندن پایین‌دست را می‌توان در محدوده دینامیکی ISO پایین مشاهده کرد: دوربینی با نویز خواندن پایین‌دست پایین‌تر، محدوده دینامیکی ISO پایین‌تری خواهد داشت.

تقویت به این معنی است که این سیگنال های ضعیف ضبط شده (و نویز خواندنی که به آنها اضافه شده است) در نهایت به صورت زنگ های نسبتاً روشن و قابل مشاهده در تصویر نهایی پایان می یابد. با این حال، به دلیل اینکه نویز خواندن پایین دست تقویت نمی شود، نقش آن در مقایسه ناچیز است.

توجه داشته باشید که روشن ترین تن در فایل Raw و در تصویر نهایی، روشن ترین تنی نبود که در ابتدا توسط سنسور گرفته شده بود. رنگ‌های روشن‌تر با این نوردهی گرفته شدند، اما سپس به حدی تقویت شدند که نمی‌توان آن‌ها را در فایل Raw قرار داد: آنها بریده شده‌اند و به‌عنوان رنگ سفید بیش از حد ضبط شده‌اند. همچنین توجه داشته باشید که تمام داده‌های مورد استفاده برای ایجاد تصویر نهایی از مقادیر بالای سطح نویز خواندن پایین دست در هر دو مورد گرفته شده است.

این یعنی دو چیز اولا، اینکه در دوربین‌هایی با نویز پایین خواندن پایین‌دست، پایین گذاشتن تنظیمات ISO می‌تواند منطقی‌تر باشد، زیرا با افزایش روشنایی با منحنی تن، به جای استفاده از تقویت ISO، نویز قابل توجهی اضافه نمی‌کنید. داده های برجسته بیشتری را حفظ کنید. در مقابل، در دوربینی با نویز خواندن پایین‌دست بالاتر، افزایش تقویت ISO می‌تواند تمام داده‌های تصویر شما را به طوری که بالاتر از سطح نویز خواندن پایین‌دستی این دوربین قرار گیرد، فشار دهد. این کار نتیجه ای دارد که نویز کمتری نسبت به عکاسی با ISO پایین دارد و بعداً تصویر را روشن می کند، زیرا روشن کردن رنگ های تیره به طور موثر نویز خواندن پایین دست را تقویت می کند.

در ایزوهای بالا

با توجه به اینکه اکثر دوربین‌ها نویز خواندن پایین‌دستی دارند، در ISOهای بالاتر نقش بزرگ‌تری ایفا می‌کند، جایی که همراه با سیگنال (و تمام نویز عکسی که قبلاً وجود دارد) تقویت می‌شود. اگر فرض کنیم که یک دوربین دارای ISO پایه 100 است، ISO 12800 هر نویز خواندن بالادستی (و نویز عکسبرداری) را تا 128 برابر سطح ISO اصلی خود تقویت می کند. این به طور قابل توجهی هر گونه سهم نویز ناشی از نویز خواندن پایین دست را کاهش می دهد. بنابراین دوربینی که نویز بالای خواندن پایین‌دست آن محدوده دینامیکی با ISO پایین آن را محدود می‌کند، همچنان می‌تواند عملکرد ISO بالا عالی داشته باشد (که در آن نویز عکس‌برداری و نویز خواندن بالادست معمولاً عوامل محدودکننده هستند).

چون این یک مثال ISO بالا است، از نوردهی کوتاه‌تر و تقویت بیشتر استفاده می‌کند. این را می توان در نمودار مشاهده کرد، جایی که روشنایی صحنه به صورت مجموعه ای از زنگ های تیره تر روی سنسور ثبت می شود، سپس قبل از اینکه در فایل Raw نوشته شود، با تقویت مجدد به بالا فشار داده می شود. نوردهی کوتاه تر به این معنی است که نور کمتری گرفته می شود و تمام زنگ های صحنه با سیگنال های کوچک با نسبت سیگنال به نویز ضعیف (به دلیل نویز عکس) نشان داده می شوند. قسمت‌های تیره‌تر تصویر در حال حاضر سیگنال بسیار کمی دارند، به این معنی که نه تنها نویز عکس‌برداری بخش بزرگی از سیگنال را تشکیل می‌دهد، بلکه حتی مشارکت‌های کوچک نویز خواندن بالادست نیز تأثیر زیادی بر نسبت سیگنال به نویز خواهد داشت.

تقویت به این معنی است که این سیگنال های ضعیف ضبط شده (و نویز خواندنی که به آنها اضافه شده است) در نهایت به صورت زنگ های نسبتاً روشن و قابل مشاهده در تصویر نهایی پایان می یابد. با این حال، به دلیل اینکه نویز خواندن پایین دست تقویت نمی شود، نقش آن در مقایسه ناچیز است.

روشن کردن معنی تست های Raw Dynamic Range

این مقالات همچنین باید به شما کمک کند تا بفهمید آزمایش‌های Raw Dynamic Range ما چه چیزی را نشان می‌دهند. تست Exposure Latitude ما نشان می دهد که اگر بخواهید یک فایل ISO Raw پایین را فشار دهید چه اتفاقی می افتد: شبیه سازی بسیار واضح از آنچه ممکن است در دنیای واقعی انجام دهید. با این حال، این عیب را دارد که به دلیل اینکه باید نوردهی بین تصاویر را کاهش دهیم، نویز شات بیشتری را معرفی می‌کنیم، بنابراین نمی‌توان گفت چه مقدار از نویز اضافی که می‌بینیم از نویز عکس گرفته می‌شود و چه مقدار از نویز خوانده می‌شود. سر و صدا. در نتیجه، شما فقط می‌توانید عملکرد خوب حسگر را با مقایسه دوربین‌هایی با اندازه سنسور یکسان ارزیابی کنید (که همان مقدار نور را تجربه می‌کنند*3، به این معنی که تفاوت‌ها عمدتاً نتیجه نویز خواندن هستند).

برای حل این مشکل، تست عدم تغییر ISO ما در هر تنظیم از نوردهی یکسانی استفاده می کند، به این معنی که هر گونه تفاوت نویز باید از نویز خواندن (الکترونیکی) باشد. این به ما اجازه می‌دهد تا نگاه دقیق‌تری به سهم نویز خواندن دوربین داشته باشیم، بدون اینکه این نویز توسط نویز عکس پیچیده شود. این باید روشن کند که اگرچه ممکن است در ابتدا کمی بی ارتباط با نحوه عکاسی به نظر برسد، اما در واقع بینش مفیدی از عملکرد دوربین به شما می دهد. از این طریق می‌توانید میزان ISO پایین‌تری را انتخاب کنید (اگرچه همچنان از نوردهی کوتاه استفاده می‌کنید) و بعداً آهنگ‌ها را به‌طور انتخابی فشار دهید، همان مقدار نویز را دریافت کنید و در عین حال اطلاعات برجسته‌تر را حفظ کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *