redukce šumu (noise reduction, NR)

Vysoká úroveň šumu na snímku může silně omezit rozlišení detailů, snížit ostrost hran, snížit celkový kontrast obrázku (tmavé plochy se díky šumu zesvětlí a světlé se ztmaví) i poškodit vnímání ploch a přechodů. Redukce šumu (Noise Reduction, NR), ať již provedená ve fotoaparátu nebo v PC, může proto výrazně zlepšit celkový vzhled zašuměných snímků.

Většina programů na redukci šumu pracuje na principu více či méně sofistikovaného průměrování a proto se potýkají se změkčením obrazu. To může být akceptovatelné například na obloze či pleti, ale nikoliv například v krajině či v detailech makrofotografie. Doostření snímku ale šum naopak zvyšuje, protože barvou či jasem odlišný šumový pixel je vyhodnocen jako hrana a ta je z principu doostření zdůrazněna. Proto má většina doostřovacích filtrů parametr Práh (Treshold), který zařídí, že si doostřovací algoritmus málo odlišných šumových pixelů nevšímá.

   
Na obrázku je vidět, jak zelený šumový pixel vybočuje z barvy pixelů svého okolí. Pokud se barva každého pixelu nahradí váženým průměrem jeho barvy a barvy všech jeho sousedů, podobné odchylné pixely zmizí. Snímek ale bude mírně rozostřen, protože stejný proces zasáhne i žádoucí hrany na snímku.

Nejlepší programy na redukci šumu provedou analýzu obrazu v hodně zašuměné části a z té si zjistí charakter a rozložení šumu. Tento pro ně již známý šum potom z celého obrazu odečtou s ohledem na obsah obrazu (v plochách se šum redukuje jinak než na hranách). Celý proces se dá ještě zpřesnit zadáním fotoaparátu, který snímek pořídil  (jeho šumového profilu). To poskytne programu další informace o charakteru šumu a jeho typických vlastnostech. Takto pracuje například vynikající program NeatImage, který je pro nekomerční použití zdarma.

Originál. Filtr Redukce šumu (Reduce noise) ve Photoshopu s maximálními parametry ale bez doostření. Totéž ale po maximálním doostření.
Filtr Medián s poloměrem 5. Obrázek po redukci pouze barevného šumu. Prosté rozostření modrého kanálu s poloměrem 5 pixelů.

Ukázka různých druhů redukce šumu. Nejlepší algoritmy ale dokáží metodu měnit podle charakteru šumu a obsahu snímku.

Většina DSLR nabízí možnost zapnout v menu redukci šumu přímo při výpočtu obrazu obrazovým procesorem. Tuto metodu lze doporučit, protože výrobce dobře "zná" svůj šum a proto i tato metoda poskytuje velmi dobré výsledky. Je to však další zátěž pro obrazový procesor a obvykle se tím výrazně zpomalí sekvenční fotografování.


Ukázka možností v menu DSLR Nikon, kde je možné zapnout jak redukci ISO šumu, tak šumu dlouhé expozice a to někdy i ve více stupních.

Viz též Artefakty obrazu, ISO šum, Neostrá maska (Unsharp mask), Ostrost, Šum, Šum dlouhé expozice.

 

Zpět na slovník

Text a obrázky - copyright © 2011 ing. Roman Pihan.

Nemohou být použity či přetištěny bez svolení autora vyjma pro privátní a nekomerční použití.

 

 Mnohem více informací o DSLR, optice, expozici, ostření atd. najdete v knize Mistrovství práce s DSLR.