Problema con el ruido y el cambio de tamaño

Ruido y tamaño de la imagen

Ruido y tamaño de la imagen

La tarea es muy sencilla: reducir el ruido con la reducción de personal (downsize, es decir, reducir el tamaño de la imagen).

Preguntas relacionadas:

  1. ¿Es posible reducir el tamaño de una foto de 100 megapíxeles a 10 megapíxeles (10x) y aún así obtener una imagen 10x más limpia y sin ruido?
  2. ¿Es posible dejar solo información útil de píxeles en la imagen al reducir el tamaño?
  3. ¿Existe software especializado para tales manipulaciones?
  4. ¿Cómo reducir el tamaño de la reducción de ruido manteniendo una cantidad aceptable de detalles usando herramientas clásicas en Adobe Photoshop y otros editores comunes?
  5. ¿Es posible disparar a un ISO alto, reducir la imagen a la mitad y obtener el nivel de ruido correspondiente a ISO/2?

Quizás alguien en los comentarios comparta su método o revele sus secretos y trucos relacionados con el ruido y la reducción de personal.

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Comentarios: 53, sobre el tema: Problema de ruido y cambio de tamaño

  • Denis

    1. si la pureza de la imagen pudiera medirse cuantitativamente, entonces sería posible decir cuántas veces la imagen se volvió más limpia
    2. todos los píxeles son útiles, por lo que cuando reduzca el tamaño, la cantidad de píxeles útiles disminuirá :)
    5. no No está relacionado en absoluto, solo indirectamente.

    • Michael

      Incluso puedes cuantificarlo usando Photoshop.

      • novela

        ¿Cómo? Qué es una señal y qué es ruido, solo podemos determinarlo empíricamente. Después de la digitalización, todo es una señal. Tomemos un caso extremo, fotografiamos nuestro propio ruido de la matriz para publicar una foto en el sitio; así es como el ruido se convierte en una señal.

        • Michael

          Capturando mundos con parches uniformes de colores y brillo. A continuación, en Photoshop, traducimos el histograma al modo de brillo y consideramos la media/desviación estándar: esta será una medida cuantitativa del ruido de brillo. No hay problema

          • novela

            para una imagen específica.

            • Michael

              Para una matriz y condiciones de iluminación específicas. El nivel de ruido será reproducible. No será exactamente igual, pero las cifras estarán dentro del error de medición

              • onotole

                Estoy de acuerdo con Mikhail, pero hay un PERO: al cambiar el tamaño, los algoritmos de cambio de tamaño calcularán una superficie plana y fotos reales de manera diferente.

    • Max

      ¿Cuál es el problema de medir? Retiramos una hoja de papel blanca uniformemente iluminada y obtenemos un estándar de ruido.

      • novela

        Obtenemos el estándar de ruido bajo la iluminación uniforme de una hoja de papel blanca normal. Los objetos reales se iluminan de manera desigual. El ruido es más perceptible en las sombras que en la iluminación. En detalles finos-textura-textura, el ruido es más difícil de separar de la señal útil que en objetos de colores uniformes.

      • novela

        En general, el ruido tiene tres componentes.

        Algunas condicionalmente constantes asociadas con la falta de homogeneidad del sensor. Dos celdas sensibles a la luz, iluminadas por la misma cantidad de fotones, que caen condicionalmente en el mismo ángulo, darán valores ligeramente diferentes, porque el tamaño de las celdas es diferente, se instala un filtro de densidad ligeramente diferente sobre ellas, etc. Esos. parámetro puramente físico y característica de diseño.

        Componente condicionalmente variable, el error de cada medición posterior.

        Bueno, una variable aleatoria separada dependiendo del nivel general de iluminación. Los fotones se registran como partículas. Su número es finito. Hay poca luz, la cantidad de fotones reflejados y registrados diferirá, y cuanto más, más débil será el nivel de iluminación. Aparecerá una granularidad característica, que es fundamentalmente inamovible, y la más notable. Simplemente porque de un punto de la imagen salían 10 fotones y de otro 15. Y teniendo en cuenta los filtros, en las sombras aparece como ruido de color. O tratando de aumentar la exposición de una escena con poca luz. Este tipo de ruido se puede eliminar aumentando la velocidad de obturación (se graban más fotones hasta que el ruido de la falta de homogeneidad de la matriz no supera el ruido de la falta de fotones) o apilando y promediando.

        • Max

          Hay un cierto nivel máximo de ruido, por ejemplo, tomemos un 10%. Algunas celdas mostraron los componentes de color con absoluta precisión, algunas estaban equivocadas en un 5 %, otras en un 10 %. El valor es absolutamente aleatorio de fotograma a fotograma, incluso en una celda (si no está rota). Es imposible obtener algo preciso de algo aleatorio, excepto el promedio de muchas muestras, lo que generalmente se hace: 10 cuadros idénticos y el valor promedio de ellos, luego, suponiendo que el nivel de ruido aún es menor que el máximo, obtenemos " eliminación” del ruido.
          La hoja blanca te permite averiguar este nivel máximo, eso es todo.

      • ARIES

        Hoja de papel gris ... más precisamente

      • Alexx

        Por lo tanto, solo puede obtener un estándar de polvo en la matriz y no ruido.

  • Michael

    Intentaré responder lo que estaba buscando)
    1. no El ruido se reduce fuera de proporción con la resolución. Depende en gran medida de los algoritmos de reducción de tamaño utilizados.
    5. En mis disparos de prueba (para repostar en la reducción de ruido), el experimento mostró una disminución del ruido ISO/0,1 (aproximadamente). Así que no funcionará.
    Por ejemplo, tomé una imagen Nikon D300 con ISO 3200 y reduje el tamaño 4 veces en resolución lineal (es decir, 16 veces) usando Perfect Resize y el algoritmo estándar de Photoshop con interpolación bicúbica. Basándome en dos de las placas (luz-sombra), calculé la SNR y luego conduje las copias reducidas a Neat Image para estimar el nivel de ruido por frecuencia. El resultado es un nivel de ruido correspondiente a aproximadamente ISO 2000.
    Agenda aquí: https://yadi.sk/d/X5VM9FO-zTChF
    Resultados SNR:
    ISO 3200 2.98
    ISO 3200 reducido 6.13 (Perfecto) y 5.01 (Photoshop)
    ISO 2000 6.19
    ISO 1600 7.25
    De alguna manera

    • Arkadi Shapoval

      Muy interesante

      • Michael

        ¿No está de acuerdo con sus observaciones?

        • Archie

          Arkady dijo: la tarea es simple. Fallaste. Necesito experimentar más.

        • Arkadi Shapoval

          no, observaciones realmente interesantes. Acordado

    • Eugene

      5)
      Entonces algo dividido por 0,1 se multiplica por 10

  • Eugenio O.

    a) Reducir el tamaño a la mitad significa reducir el número de píxeles de cada lado en algo menos de un tercio. Si reduce el tamaño en un 50% en cada lado, esto equivale a reducir el marco por un factor de cuatro.
    Esos. para un tamaño de cuadro de 3600x2400 (8.6 MPix) la mitad (4.3 MPix) será alrededor de 2550*1700. En este caso, el algoritmo no colapsará simplemente cuatro píxeles a uno, sino que volverá a calcular.
    b) Uno de los factores para aumentar ISO es una disminución lineal en DD. Al reducir la resolución, el DD perdido durante el proceso de disparo será consumido adicionalmente por el algoritmo, porque los píxeles ruidosos se diluirán con los normales (en el escenario básico). Aquí, obviamente, debe comprender las complejidades de los algoritmos de un editor en particular.

  • Andrés

    https://topazlabs.com/ai-bundle/

  • Oleg

    Tengo una pregunta sobre este tema. Por ejemplo, tomamos el fotograma completo de Nikon con una resolución de 24 megapíxeles e ISO 1600 y una distancia focal de 28 mm, toma una foto. Después de eso, cambiamos la cámara al modo de recorte y tomamos una foto a 18 mm y el mismo ISO 1600. La pregunta es cómo reducir la resolución de la imagen en el recorte y el ISO 1600 seguirá siendo tan claro como en fotograma completo.

    • novela

      En modo recorte, la cámara morderá la parte central de la imagen, coincidiendo con el mismo tamaño del sensor de recorte. La resolución disminuirá 1.5 veces por cada lado, en lugar de 6000x4000 será 4000x2667 o lo que sea. En términos de ruido, la diferencia será insignificante, la matriz es la misma, las condiciones de disparo son las mismas. En cuanto a la calidad de imagen, la diferencia dependerá de la calidad del objetivo (bueno, o de la calidad de las diferentes distancias focales para el zoom).

      • onotole

        Pero visualmente habrá un poco más de ruido, siempre que ambas imágenes se vean a pantalla completa, simplemente porque la segunda imagen se agrandará más respecto a la primera, lo que significa que todos los defectos (no solo el ruido, sino también el mismo cromatismo). aberraciones) también se incrementará.

      • Anónimo

        No saldrá nada de eso, los detalles y el ruido serán 1.5 * 1.5 veces más, dxo echa un vistazo

        • Arkadi Shapoval

          menos detalles

  • Anónimo

    1. no Diez veces no funcionará. Consíguelo tres veces.
    2. Todos los píxeles son útiles. Al reducir el tamaño, el algoritmo del desarrollador funciona y cuanto más progresivo sea el editor, más información guardará.
    3. Topacio. Solo él tiene todo un conjunto de herramientas para cada una de las manipulaciones. Para cada uno por separado. Puede trabajar desde debajo de Photoshop. Photoshop en sí mismo no es capaz de alta calidad, es una herramienta universal.
    4. Nada. Los instrumentos clásicos harán esto no del todo cualitativamente según los estándares modernos. Si no necesita un etalol, puede hacerlo como de costumbre.
    5. No puedes. No funciona así. Los expertos ya se han hecho esta pregunta y han llegado a la conclusión de que hasta ciertas resoluciones, una fórmula para reducir el ruido a valores ISO altos funciona, y comenzando con cámaras multipíxel, es completamente diferente. Y en este caso, la densidad de píxeles y el tamaño de la matriz (4/3 1.5 FF MF) juega un papel primordial.

    • Arkadi Shapoval

      Topaz tiene un problema: es muy voraz con los recursos de la computadora, no es tan fácil para ellos eliminar 1000 fotos, al mismo tiempo, los redimensionadores funcionan miles de veces más rápido.

      • Anónimo

        Sí, no es un editor apresurado. Sin embargo, con el tiempo, el algoritmo se finalizará, todo se está moviendo hacia esto. Sí, y no siempre es necesaria la reducción de ruido para transmitir fotos.
        Y qué bien funciona sharpen-ai. Tenga cuidado de usarlo después de eliminar el ruido y reducir el tamaño. Lo principal es entender qué y cómo "terminar" para obtener un buen resultado.

    • Max

      1. Es imposible en principio.

      • NEO

        La vida demuestra que todo es posible. La misma IA puede simplemente volver a dibujar bkb para terminar la imagen, dibujar un píxel en lugar de diez.

        • Max

          Bueno, excepto con la ayuda de la IA...

  • ARIES

    eliminar el ruido de la matriz = 50% MÁS que esos 12 mP hacemos un tamaño de 18 mP con grabación tiff de 48 bits... el ruido desaparecerá casi………………..

    • Arkadi Shapoval

      que

      • Andrés

        Supongo que significaba lo siguiente:
        Dígale a una cámara que puede disparar a 18mp que dispare a 12mp. Y la cantidad de píxeles "ruidosos" desaparecerá por sí solo.

        En principio, esta es una solución: ya que la cámara verá más ópticamente y procesará menos a través del procesamiento digital. No "succionará" píxeles adicionales (ruido) debido a una iluminación insuficiente.

        Y en cuanto a la solución digital, como se describe en la tarea: técnicamente solo es posible a través de la IA, pero no estoy seguro de que la IA moderna haya alcanzado el nivel para determinar adecuadamente la "señal" del "ruido".

        Otra forma de resolver técnicamente el problema es hacerlo de la forma en que se hace "dentro" de las cámaras de los teléfonos: tome algunos fotogramas antes y después y compóngalos de alguna manera: el ruido se distinguirá, porque cada marco puede ser ligeramente diferente. Pero, de nuevo, no le diré un software que resolvería este problema de esta manera ...

        • Anónimo

          Esto ya se está haciendo en los teléfonos inteligentes.
          Una matriz Sony de 64MP eventualmente produce un cuadro de 12MP.

          • Iskander

            ¿Y combina píxeles vecinos en uno, aumentando así el área/sensibilidad a la luz del píxel? Si es así, entonces está bien, pero lo más probable es que simplemente rocíe la matriz o lea los píxeles en un patrón de tablero de ajedrez.

  • Iskander

    Si la foto no requiere mucha nitidez, en Photoshop voy a: Filtros - Ruido - Retoque (de una a tres veces) y solo luego cambio el tamaño con interpolación bicúbica (más claro o más suave - No noté mucha diferencia).

    • Arkadi Shapoval

      Utilizo complementos de Photoshop de terceros, pero ninguno de ellos puede reducir el tamaño de las fotos con el objetivo de reducir el ruido primero.

      • Anónimo

        No están allí porque la reducción de personal no elimina el ruido por sí solo. Consulte la explicación en inglés a continuación.
        Por lo tanto, es lógico que los programas creados para este propósito eliminen el ruido, y los programas de reducción de tamaño hagan exactamente la reducción de tamaño.

  • Anónimo

    Este tema se ha discutido durante mucho tiempo y hay una conclusión que incluye cálculos estadísticos, ejemplos y análisis.
    Respuesta simple
    La reducción de resolución no reduce el ruido. Es comprobable experimentalmente porque está probado matemáticamente.
    El ruido se reduce exactamente a la misma velocidad que el detalle. Eso es lo que un análisis estadístico dice que debe suceder.
    No es una forma de reducir el ruido porque también ha reducido los detalles. Cuando se aleja de una imagen ruidosa, ve menos ruido aparente (aunque obviamente todo el ruido todavía está allí) y también ve menos detalles. La relación señal/ruido sigue siendo la misma.
    Entonces no ha reducido el ruido porque no ha aumentado la relación señal/ruido.
    En resumen, la relación señal-ruido no cambia durante la reducción, el ruido se elimina junto con los detalles.
    Es necesario reducir el ruido, es necesario usar software y no reducir el tamaño.

    • Anónimo

      Delirio. Downsize reduce visualmente el ruido, lo he estado usando durante 10 años. Matemáticamente, el ruido de la señal y el ruido pueden ser lo mismo, pero mire 1 a 1 a tamaño completo de un disparo ruidoso y un tamaño reducido de 1 a 1 y todo se aclarará.

      • Anónimo

        Antes de afirmar que algo es una tontería, tómate la molestia de leer detenidamente lo que se indica.
        Sugerencia: si reduce el cuadro de 24mp a 0.5mp, por ejemplo, obviamente habrá menos ruido e información útil, pero la señal/ruido permanecerá sin cambios.
        Y si lo reduce a un punto, no habrá ruido ni información útil).
        Porque el downsizing elimina toda la información y no reduce el ruido.

      • Anónimo

        Su ejemplo ya ha sido discutido un millón de veces.
        Sin información, sin píxel, sin ruido.
        Y durante mucho tiempo hay otro ejemplo en el que se usa el programa de reducción de ruido y se compara con el marco después de la reducción. Y puede ver la diferencia cuando el marco sin reducir el tamaño pero después de una reducción especial de ruido es visualmente mucho más limpio y con detalles en comparación con el marco después de reducir el tamaño.
        Porque cortar/reducir el marco mediante la reducción de tamaño no es, en principio, una reducción de ruido.

  • Pedro Sh.

    Sospecho que todo depende del tipo de ruido. Bueno, el ruido es diferente. Además, diferentes editores suprimen el ruido de diferentes maneras.
    De todos los editores, el ruido Rawtherapy es el mejor. Pero ahí necesitas saber bailar con una pandereta.

    Hay un cierto límite, después del cual el ruido se vuelve insoportable. Y entonces nada saldrá de eso.
    En definitiva, no considero que el cambio de tamaño sea una herramienta eficaz contra el ruido.
    Y, en general, el ruido no es tan terrible como lo pintan. El espectador no ve el ruido en absoluto.

  • Alex

    Me pregunto si es posible en PS "limpiar" el ruido utilizando el principio de reducción de ruido en la cámara de Kknon a velocidades de obturación lentas.
    Se toma una foto con el obturador abierto, luego una foto con el obturador cerrado a la misma velocidad de obturación, y luego se resta a la primera el ruido resultante en la segunda.

    • Michael

      No funcionará en la frente. Puede apilar múltiples tomas

  • Alexey

    De la experiencia personal. Quizás esté relacionado con el tema.
    La Sony Cyber-shot DSC-RX100M4 de "pulgadas", que ya es ruidosa a ISO 400, tiene un modo de escena antivibración (Anti Motion Blur), que le permite disparar a velocidades de obturación cortas (1/100 y más cortas), pero levanta ISO hasta 6400 Y aquí está la cosa con él. Reduzco el tamaño de la foto en el menú de 20 megapíxeles a 5, tomo una foto, hay un segundo retraso en el procesamiento y la salida es una imagen limpia y nítida. Cómo se hace esto - No tengo idea. Este modo se ha convertido en uno de mis favoritos.

    • Iskander

      En realidad, ¡estoy interesado en esto también! Muchos recomiendan disparar a máxima resolución, aunque no es obligatorio, y luego conjurar en editores. De ahí la pregunta para los profesionales: si configura el menú en resolución media o baja, ¿cómo lo reduce la cámara? ¿Combinar píxeles vecinos en uno (con un área más grande) o "sacar" información en un patrón de tablero de ajedrez? O más específicamente, ¿aumenta el área de píxeles al pasar de la calidad L a la calidad S?

  • Eugene

    Por experiencia personal, imprimo 10 × 15, muy raramente A4, miro (muestro) en una tableta 10′ - No veo ruido, la nitidez es prohibitiva (canon 60d, iso<3200)😆

    • Iskander

      Así es, este es el mismo tamaño reducido, pero al imprimir. En muchos casos, el ruido solo se puede ver píxel por píxel en un monitor o cuando se imprime en carteles. Si es visible incluso a 10x15, entonces es algo malo (. Aquí, solo se salvará la conversión a B / N y la adición del filtro de "grano de película", ala retro, tal como está concebido).

  • Andrés

    "¿Es posible reducir el tamaño de una foto de 100 megapíxeles a 10 megapíxeles (10x) y aún así obtener una imagen 10x más limpia y sin ruido?"
    No, no puedes, lo escribiré al final del mensaje. Pero, como saben, hay ruidos: las consecuencias de la desbayerización. Habrá menos ruido de este tipo en comparación con disparar en una matriz de 10 megapíxeles.

    "¿Es posible dejar solo información útil de píxeles en una imagen reducida?"
    Puede transferir un poco más de detalle a la versión reducida si agrega nitidez antes de reducir (agrego nitidez solo en el canal de luminancia para no amplificar el ruido de color). Pero todos los detalles no se pueden conservar al reducir. Agregar nitidez después de la reducción es solo un efecto especial y no traerá nuevos detalles.

    "¿Existe un software especializado para tales manipulaciones?"
    Uso GIMP, los modos de canal LCh Color, LCh Lightness, Unsharp Mask, los filtros Selective Blur resultaron ser útiles, estas son mis principales "herramientas" para la reducción de ruido. Por desgracia, no existen tales modos de canal en Photoshop, pero está Lab allí y puede lograr resultados similares.
    Asegúrese de cambiar a color de 32 bits (o al menos a color de 16 bits) para obtener más profundidad de bits de color y menos artefactos durante la edición posterior después de la reducción. Por cierto, eso es lo que realmente puede obtener de la reducción: aumentar la profundidad de bits (profundidad) del color.

    "¿Cómo reducir el tamaño de la reducción de ruido manteniendo una cantidad aceptable de detalles usando herramientas clásicas en Adobe Photoshop y otros editores comunes?"
    No noté la diferencia entre: "suprimir el ruido y luego reducir el tamaño" y "reducir el tamaño y luego reducir el ruido". A menos que en la versión ampliada, el radio de reducción de ruido debería ser mayor y requiere un poco más de tiempo de procesador. Pero solo suprimo el ruido de color con un algoritmo como Selective Blur (hago el umbral un poco más pequeño, el radio depende del nivel de ruido y el tamaño de la imagen), a veces puedo imponer una capa del 50% con ruido suprimido en el canal de luminancia si el el ruido de luminancia es demasiado llamativo. A veces, puede seleccionar áreas no críticas (fondos borrosos) con una varita mágica y trabajar con ellas por separado.
    Pero, en general, no considero necesario eliminar el ruido de luminancia y, en principio, es imposible eliminarlo de tal manera que permanezca invisible. El mismo Topaz no “elimina” el ruido, dibuja los detalles absorbidos por el ruido y en algunos lugares lo hace de manera muy tosca y poco natural, luego adelgaza y luego engrosa las líneas, dejando patrones característicos de las redes neuronales. Es mejor tolerar el ruido de luminancia así como el grano en una película.

    “¿Es posible disparar a un ISO alto, reducir la imagen a la mitad y obtener el nivel de ruido correspondiente a ISO/2?”
    Basado en mi experiencia: no, el ruido se notará en la copia reducida, y he aquí por qué:
    la naturaleza del ruido de la matriz es tal que los píxeles ruidosos no se cancelan entre sí en absoluto, como sugirió a juzgar por sus preguntas, sino que simplemente se combinan en grupos de ruido más grandes. Así que tienes que lidiar con eso y hacerlo bastante simple (pero el grano incoloro aún permanecerá y no hay nada de malo en eso).

  • kotofei

    Y la tarea, después de todo, es de gran importancia para Arkady... entonces... julio de 2019, y en septiembre se lanzó la Sony a7r-4. Permítanme reformular la tarea: "¿vale la pena cambiar a A7-4 y hacer cambios de tamaño posteriores sin excepción, incl. para reducir el ruido" =)

    Propongo mirar esto desde un punto de vista diferente. ¿Estás tomando una foto para terminar con qué producto? ¿Impresión A4 o visualización en un monitor/TV 4k? Bueno, en la mayoría de los casos probablemente lo sea. Rara vez publicamos. Los televisores de 8k no se generalizarán en el corto plazo, por lo que la suposición de un televisor de 4k es bastante apropiada, ¿verdad? 4k TV es 3840x2160, pero es 16:9 y grabamos en 3:2, es decir, EN MI OPINIÓN, después de revelar y retocar, el producto debería redimensionarse a 3240x2160, que es un poco menos de 7 megapíxeles.
    Por cierto, esto confirma indirectamente la inutilidad de los sensores de varios megapíxeles.

    PS topaz gigapixel puede usar los recursos de la tarjeta de video; cuenta muchas veces más rápido que el procesador. Pero aún así, 1000 fotogramas es mucho tiempo. Y cuál es la diferencia, lo principal es que todo tendría tiempo para cambiar antes de la próxima sesión de fotos, ¿verdad? =)

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