Ruído de imagem pode comprometer nível de detalhe em fotos digitais ou de filme, e reduzi-lo pode melhorar muito imagem final ou impressão. O problema é que a maioria das técnicas para reduzir ou remover ruído sempre acabam suavizando a imagem também. Algum suavização pode ser aceitável para imagens de água lisa ou céus, mas folhagem em paisagens sofre até com tentativas conservadoras.
Esta seção compara métodos comuns de redução de ruído, e introduz técnica alternativa: média de múltiplas exposições para reduzir ruído. Média de imagens é comum em astrofotografia de alta gama, mas arguably subutilizada para outros tipos de fotografia noturna e baixa luz. A média tem poder de reduzir ruído sem comprometer detalhe, porque aumenta a razão sinal-ruído (SNR) da imagem. Bônus: média também pode aumentar profundidade de bits da imagem — além do possível com imagem única. Média também útil para quem quer suavidade de ISO 100 mas câmera só vai a ISO 200 (como a maioria das DSLRs Nikon).
Média de imagens assume que ruído é verdadeiramente aleatório. Assim, flutuações aleatórias acima e abaixo dos dados reais da imagem gradualmente se equilibram ao média mais imagens. Se você tirasse duas fotos de área cinza suave, mesmas configurações e condições idênticas (temperatura, iluminação), obteria imagens similares às mostradas à esquerda.
O gráfico representa flutuações de brilho em finas tiras de pixels azuis e vermelhos nas imagens superior e inferior. Linha horizontal tracejada representa média. Note como cada linha vermelha/azul flutua única acima e abaixo da linha tracejada. Se pegarmos valor do pixel em cada localização nessa linha, e fizermos média com valor do pixel na mesma localização da outra imagem, variação de brilho reduziria assim:
Embora média das duas ainda flutue acima e abaixo da média, desvio máximo é muito reduzido. Visualmente, faz área à esquerda parecer mais suave. Duas imagens em média produzem ruído comparável a configuração ISO metade da sensibilidade, então duas imagens em ISO 400 comparáveis a uma em ISO 200, e assim por diante. Em geral, magnitude de flutuação de ruído cai pela raiz quadrada do número de imagens em média, então precisa média 4 imagens para cortar magnitude pela metade.
Próximo exemplo ilustra eficácia de média em caso real. Foto tirada em ISO 1600 no Canon EOS 300D Digital Rebel, com ruído excessivo.
| Recorte 100% das Regiões à Esquerda | ||
| Original | 2 Imagens | 4 Imagens |
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Note como média reduz ruído e revela detalhe em cada região. Programas de redução de ruído como Neat Image são melhor arsenal contra ruído, usado como benchmark na comparação:
| Original | 2 Imagens | 4 Imagens | Neat Image | Filtro Mediana |
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Redução de ruído Neat Image Pro Plus 4.5 usa configurações padrão e "ajuste fino automático"
Neat Image é melhor para reduzir ruído no céu suave, mas sacrifica detalhe fino no galho e linhas verticais de argamassa/rejunte no tijolo. Nitidez poderia realçar detalhe restante e melhorar aparência geral, mas não recupera informação perdida. Filtro mediana é técnica primitiva na maioria versões Photoshop. Calcula cada pixel pela mediana de todos adjacentes. Eficaz para ruído muito fino, mas deixa flutuações maiores e elimina detalhe pixel-level. No geral, Neat Image é melhor opção quando não pode usar média (fotos mão-livre). Idealmente, combinar os dois: média para aumentar SNR máximo, depois Neat Image para reduzir ruído restante:
| Original | Média: 4 Imagens | Neat Image | Neat Image + Média |
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Redução de ruído Neat Image Pro Plus 4.5 usa configurações padrão e "ajuste fino automático"
Note como Neat Image + média agora retém detalhe vertical nos tijolos e mantém visual suave, baixo ruído. Desvantagens da média: maior armazenamento (múltiplos arquivos por foto) e possivelmente tempos de exposição maiores. Média não funciona em imagens com ruído de banda ou padrão fixo. Note como pixel branco brilhante "hot pixel" no canto inferior esquerdo não diminui com média. Média, diferente de outros disparos, requer zero movimento da câmera entre exposições além de durante exposição. Cuidado extra com técnica e média só para fotos em tripé muito robusto.
Realizar média no Photoshop é rápido usando camadas. Ideia: empilhar cada imagem em camada separada, mesclando para que cada camada contribua igualmente. Se uma camada recebe mais peso, mesclagem não será eficaz.
Primeiro carregue todas imagens no Photoshop, copie e cole cada uma sobre as outras no mesmo projeto. Feito isso, média começa. Chave: opacidade de cada camada determina quanto da camada atrás "passa", e o mesmo para cada imagem abaixo. Para média de 4 imagens, não defina opacidade de cada para 25%. Defina: camada inferior (background) 100%, acima 50%, próxima 33%, topo 25%. Ilustrado abaixo:
Para média de qualquer número de imagens, opacidade percentual de cada camada é calculada por:
Nota: Marcas em vermelho adicionadas para clareza; não serão visíveis no Photoshop.
Quando fazer média de imagens, em vez de exposição longa em ISO baixo? Situações úteis:
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