חדשות הצילוםביקורותמאמריםפורום צילום d-spot.co.il  

הסרת רעשים בעידן החדש

מאת:

ישנם אלגוריתמים ופטנטים רשמים רבים להסרת רעשים בעולם, זהו נושא מפותח למדי. יצרני המצלמות משתמשים באלגוריתמים שהם פיתחו בעצמם למצלמותיהם ותוכנות הRaw שהם כותבים. במשך השנים שבהם עקבתי באדיקות אחרי השוק, היה נראה לי כי לכל האלגוריתמים להסרת רעשים ישנו דבר אחד משותף – כולם עובדים במרחב צבע של RGB. משמעות הדבר שהם פועלים רק על גבי אחד או כל ערוצי הצבע – RGB.
אין לטעות, אלגוריתמים המבוססים על RGB יכולים להיות אלגוריתמים מסובכים למדי. אילו אלגוריתמים המסוגלים לשמור על קצוות, לזהות כיווני קצוות ואף מסוגלים להחליט החלטות מסובכות למדי על בסיס הבלוק בו הם עובדים (מסנני הסרת רעשים עובדים על בלוקים כמו 5×5 פיקסלים או 10×10 פיקסלים). אולם לעבודה על ערוצי RGB בלבד ישנו חיסרון גדול, כפי שנראה מייד.

התמונה למעלה היא התמונה עליה נעבוד. היא צולמה כקובץ Raw ברגישות של 800ISO על ידי הSony R1 אשר עושה שימוש בחיישן CMOS בעל 10 מיליון פיקסלים. בחרנו את הR1 בגלל האות הרועש למדי שקובץ הRaw. הקובץ עבר עיבוד בתוכנת DCraw אשר נראה שאינה מפעילה הסרת רעשים או שמפעילה הסרת רעשים קלה ביותר.
הערה: הדוגמאות הבאות הן אילוסטרציה של עקרונות מערכות הסרת רעשים שיצרני המצלמות עשויים להשתמש בהם. הדוגמאות מבוססות על אלגוריתמים שלא נלקחו מתוך מצלמות אמיתיות ואין לייחס את הדוגמאות ליצרן מסוים.
ALL RGB
לאלגוריתם הראשון אני קורא "All RGB". כפי שהשם מרמז, האלגוריתם מפעיל את אותה המידה של הסרת רעשים על כל הערוצים – R, G וB. כפי שניתן לראות למטה, "התמונה המקורית" הינה ללא הסרת רעשים כלל אולם תמונת ה"All RGB" עברה עיבוד באלגוריתם המבוסס על "All RGB". האלגוריתם היודע לשמר קצוות מופעל באותה עוצמה ורמת סף על כל שלושת הערוצים. התוצאה, כפי שניתן לראות, היא שרעש צבעוני שהיה לפני הפעלת האלוגריתם קטן וחד הפך להיות גדול יותר, מוחלק יותר ו"בוצי". במידה מסוימת התמונה נראת טוב יותר עכשיו, אולם רעש צבעוני עדיין נראה היטב.
Original All RGB

*העבר את העכבר על הכפתורים לשינוי התוצאה

ערוץ RGB
דרך טובה יותר להסיר רעשים במרחב הRGB היא על ידי הסרת רעשים אגרסיבית על הערוץ שמכיל את רוב הרעש. יצרני המצלמות נטו לעשות שימוש באלגוריתם הזה בשנים האחרונות יותר מאשר באלגוריתם "All RGB".
על ידי התייחסות לערוצי הR, G וB בנפרד, ניתן להבחין בדיוק רב איזה מהערוצים מכיל את רוב הרעש ולהפעיל עליו רמה הגונה של הסרת רעשים. אלגוריתם כזה יפעיל מידה מסוימת של הסרת רעשים גם על הערוצים האחרים, המכילים פחות רעש.
לדוגמה, הרעש בתמונה שלנו כמו ברוב המצלמות נמצא בערוץ האדום – R. לכן המידה הגדולה ביותר של הסרת רעשים תופעל על הערוץ הזה, מידה פחותה יותר על הערוץ הכחול B ואת המידה הקטנה ביותר על הערוץ הירוק G.
לרוב, הערוץ הירוק מכיל הכי פחות רעש, מסיבות רבות שלא נפרט במאמר זה. ברוב המקרים אלו הם הערוץ האדום R והערוץ הכחול B שזקוקים להסרת רעשים אגרסיבית. זאת מפני שהערוץ הירוק G מכיל את אות הקצוות החזק ביותר (מכיל את הקצוות באופן ברור). על ידי הפעלת מסנן הסרת רעשים חזק על הערוץ האדום R והכחול B, חוזק הקצוות יכול להישמר על ידי שמירת הערוץ הירוק G ללא הסרת רעשים אגרסיבית.
היתרון העיקרי הוא שניתן להפעיל על התמונה הסרת רעשים הרבה יותר אגרסיבית תוך שמירה על קצוות התמונה.
Original All RGB Ch RGB

*העבר את העכבר על הכפתורים לשינוי התוצאה

כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, ה'Ch RGB' מכיל פחות רעש צבעוני מה'All RGB' אולם הקצוות עדיין נשמרים היטב. זהו עיבוד הרבה יותר אגרסיבי המניב תוצאות טובות יותר. יש לשם לב כי רעש צבעוני עדיין קיים ונראה היטב אך הוא יותר מרווח ונעים לעין.
עוצמה ביחס לרמת האות
חלק מהיצרנים משנים את עוצמת הסרת הרעשים ביחס לרמת האות של התמונה. כלומר, בהתאם לגישת היצרן ייתכן שיחליט להסיר רעשים באופן תקיף יותר בחלקים הכהים של התמונה או להפך.
הדבר נעשה בהתאם לסוג הסרת הרעשים שהיצרן מבצע ובהתאם לגישתו בנושא. למטה ניתן למצוא גרף המציג תוצאות סטיית תקן שנמדדו מ6 האזורים המונוכרומטיים בטבלת GretagMacBeth ColorChecker24, כאשר ציר הX מציג את כל אחד מהאזורים (מהבהיר לכהה) וציר הY מציג את גובה סטיית התקן. כפי שניתן לראות, במצלמת Canon EOS 1D MKIIn האזור הכהה ביותר (האחרון) אינו רועש בהרבה מהאזור שלפניו. הדבר מצביע על הסרת רעשים אגרסיבית יותר באיזור השישי. להשוואה, ניתן לראות כי בNikon D200 רמת הרעש באזור הכהה ביותר כמעט הוכפלה מהאזור הקודם, דבר המרמז כי עוצמת הסרת הרעשים אינה גוברת בזוג האזורים האחרונים. לעומת זאת, בחלקים הבהירים של הNikon D200 ניתן לראות שרמת הרעש נשארת דומה לאורך שלושת האזורים הראשונים, דבר המרמז על ניסיון לשמור על כמות רעש שווה בחלק הבהיר של התמונה. לכל ייצרן הגישה שלו.
(המדידות נעשו על ערוץ Y ברגישות של 1600ISO)
שיטות אלו הן שיטות ישנות יותר. יצרני המצלמות היום (ביניהם Nikon, Fuji וPanasonic ) מציגים דרך הסרת רעשים נוספת, טובה יותר. כפי שנראה בדף הבא.

עמודים: 1 2

תגים: , ,