Цифровой шум: причины, виды и способы избавления

Современные технологии позволяют людям наслаждаться картинками и фотографиями, которые, по сути, ничем от реальности не отличаются. Они невероятно точно передают всю суть происходящего, на них нет помех, размытостей, неровностей и прочих дефектов. Но иногда вы, делая снимок на новый, качественный фотоаппарат, получаете картинку с цифровым шумом. Что же делать в таких ситуациях и как с этим бороться?

Что это такое?

Прежде чем мы начнем объяснять те или иные явления в мире фотографии научными словами, давайте немного упростим задачу. Вспомните, как раньше (до появления спутниковых антенн, которые говорят нам "нет сигнала") выглядели не настроенные каналы. Весь экран был заполнен неким "белым шумом", так называемыми волнами, которые не преображаются в изображение, а существуют в хаотичном порядке. Они преимущественно черно-белые, и если настроить громкость в слышимом диапазоне, то можно услышать характерный звук. Цифровой шум — именно так называется это явление, корни которого опускаются в природу фотонов, в особенности их жизнедеятельности.

Подобный дефект можно встретить и на фотографиях. Нередко мы видели снимки, которые полностью или частично покрыты "мелким песком" — точками разного размера и разных цветов. Они могут не соответствовать палитре фотографии, поэтому и бросаются в глаза. Фотографы, даже несмотря на новейшие разработки в области цифровой техники, до сих пор сталкиваются с цифровым шумом.

Пленка и цифра

Давайте ненадолго вернемся в ХХ век. Тогда мы снимали на пленочные "мыльницы" и "зеркалки", затем снимки проявлялись в лаборатории, и такое явление, как зернистость, встречалось очень часто. Даже можно заметить градацию — чем старее фото, тем больше "песка" в нем, который отвлекает взор от главной картинки. Но в былые времена люди довольствовались этим, так как в принципе фотография была прорывом. С течением времени все стало меняться. В продаже появились мелкозернистые пленки, которые обладали низкой светочувствительностью, что позволяло визуально уменьшить цифровой шум. Также боролись с этим явлением путем специальной методики проявления снимков, которая позволяла уменьшить этот дефект. Появление цифровых камер проблемы не решило. Оказалось, что вовсе не пленка была виновата в таких отклонениях, а те самые фотоны, которые преломляются и в хаотичном порядке буквально "падают" на изображение.

Разновидности

Есть два типа деления цифрового шума, если речь идет о современных фотокамерах. Вот первый из них:

• Постоянный. Проявляется в виде однообразной точки конкретного размера, цвета и формы, которая присутствует на всех фотоснимках в определенном месте. Все дело в "горячих" или "битых" пикселях, которые имеются в вашей камере. Чаще всего такой дефект проявляется при длительных выдержках, когда устройство перегревается.
• Случайный. Он выглядит на каждой новой фотографии по-разному. Точки имеют различный размер, цвет, всегда по-новому разбросаны на снимке. Наиболее четко такой цифровой шум виден на однотонных поверхностях — коже, небе, занавесе и т. д.

Также фотографы делят этот дефект по другой схеме:

• Яркостный шум — проявляется в виде малозаметных точек черного цвета и хаотично разбросан по снимку. Напоминает ту самую зернистость пленки.
• Хроматический шум — это яркие точки цвета, отличного от палитры фотографии. Он бросается в глаза и портит весь снимок.

Причины появления

Мало знать, как избавиться от цифрового шума, стоит изначально ознакомиться с природой его появления. Вот какие причины могут стать источником такого дефекта:

• Маленькие габариты фотосенсора в сочетании с большим разрешением повышают уровень шумов для конкретной матрицы. Поэтому не стоит гнаться за пикселями, лучше следите за тем, чтобы их характеристики соответствовали параметрам объектива.
• ISO, или чувствительность сенсоров. Чем она выше, тем больше вероятность получить снимок с шумом. Изначально ознакомьтесь с приемлемым для вашей камеры диапазоном ISO, а после корректируйте его в ручном режиме.
• Выдержка. Чем дольше она, тем больше нагревается устройство, следовательно, появляются помехи.

Теперь подходим к главному вопросу: как убрать цифровой шум? Этот процесс делится на два этапа: шум нейтрализуется в момент снимка и после "затирается" или подавляется при редактировании.

Этап первый

Проблемы такого рода решать лучше заранее, так как потом на готовой фотографии, какой бы удачной она ни вышла, может не получиться убрать все дефекты. Поэтому перед снимком тщательно подготовьтесь к процессу.

• Уменьшаем фоточувствительность — ISO.
• Сокращаем выдержку.
• Расширяем диафрагму объектива.
• Используем дополнительное освещение, например вспышку.
• Почти на всех камерах имеется функция "шумоподава". Она подстраивается под выставленное вами ISO и время выдержки и максимально подчищает снимки, удаляя с них все ненужные пятна и точки. Но при очень высоких показателях чувствительности и выдержки эта технология может оказаться малоэффективной. Она лишь частично очистит снимок, и при этом некоторые "отголоски" шума все-так останутся.
• Снимаем в формате RAW. Дело в том, что этот формат содержит в себе больше информации о фотографии, следовательно, при дальнейшем редактировании вы сможете с большей эффективностью избавиться от всех погрешностей.

Этап второй

Далее следует подавление цифрового шума с помощью специальных редакторов и плагинов, которые устанавливаются в программах. В этом процессе нет ничего сложного, профессионалы давно уже научились бороться с таким дефектом. Давайте узнаем, как они делают это.

• Избавиться от шума можно встроенными функциями "Фотошопа" стандартного или же Adobe Photoshop Lightroom.
• Существуют некие макросы или экшены, которые используются параллельно с "Фотошопом" Их основная цель — справиться с цифровым шумом и очистить фотографию от помех.
• Существует множество плагинов, также созданных специально для борьбы с такого рода дефектами. Это Akvis Noise Buster, Noise Ninja, Neat Image и многие другие.
• Воспользуйтесь конвертером для RAW-файлов. Там имеется множество дополнительных инструментов, которые подавляют шум, например Adobe Camera Raw.
• Удаление цифрового шума производится также путем уменьшения разрешения снимка после его полной обработки. По сути, после "ресайза" размер шума остается прежним, только вот он становится менее заметным, так как фотография уже имеет не такое большое разрешение.

Фотография и ее особенности

Достоверно известно, что та высокочувствительная оптика, с помощью которой мы делаем снимки, "видит" гораздо больше, чем человеческий глаз. Согласитесь, что рассматривая красивый пейзаж, вы видите все четко (с вашей точки зрения), нет никаких помех, градаций, картинка просто идеальная. Вы хотите заснять ее на камеру, и на готовом снимке уже наблюдаете шумы — как они туда попали? Да, если речь идет о постоянном шуме, то дело в технике, но когда фото усыпано "песком", да еще и разноцветным, возникает вопрос: что это?

Дело в том, что перед нами постоянно "летают" фотоны, которые мы попросту не видим. Чувствительный объектив "заглатывает" их и отображает на фотокарточке. Если вы усилите освещение, фотоны станут менее заметными — они засветятся, и изображение станет таким четким, каким вы его видите. Вот и весь фокус — просто камера видит чуть больше, чем мы с вами.

Заключение

Для того чтобы фотографии получались максимально четкими, яркими и не имели дефектов, настраивайте камеру перед снимком и тщательно редактируйте готовые кадры. Программ и настроек существует масса, приловчитесь к одной из них — и вы сможете делать самые поразительные в мире фотографии, которые будут любить и ценить все.