Adobe Lightroom. Уменьшаем шум

Сейчас одним из самых страшных недостатков цифровой фотографии является шум. Он может испортить хорошие кадры, если вы работаете при слабом освещении. Матрица цифровых камер является очень гибким устройством, которое способно быстро менять настройки светочувствительности и создавать изображения в большом разрешении, но, как всегда, с плюсами появляются и минусы, которые, впрочем, были и в эпоху плёночной фотографии. Но раньше зернистость плёнки имела другой вид и была даже приятна глазу, чего не скажешь о современном цифровом шуме.

Хорошо, что прогресс не стоит на месте и современные алгоритмы способны бороться с шумом, и порой очень эффективно. Каждая камера при конвертировании снимков из RAW в Jpeg выполняет минимальную коррекцию шумов. Работая с RAW вручную, конвертеры при загрузке снимка применяют к нему те ж минимальные исправления шумов. Затем самостоятельно можно настроить параметры должным образом, чтобы получить наилучшее качество изображения.

Откуда берётся цифровой шум

Перед тем, как заняться устранением шума, следует разобраться как он выглядит, откуда берётся и почему появляется на снимках. Все матрицы состоят из миллионов пикселей. Каждый пиксель захватывает свой цвет в конкретной точке пространства. Затем, на основе сложных алгоритмов из точек складывается цветное изображение. За передачу данных отвечают электрические сигналы, которые на определённом этапе превращаются в цифровой сигнал. Проблемы возникают ещё на этапе электрического сигнала, когда между соседними пикселями проскакивает ток с одной ячейки в другую. Это токи утечки, которые пробивают себе путь через тончайший изолятор. Также помехи возникают вследствие перегрева сенсора изображения.

При длительных экспозициях датчик долго остаётся под напряжением, что вызывает нагрев элементов. Также шум появляется при съёмке с высоким значением ISO.

При недостатке освещения в камеру не может попадать больше света через объектив, так что остаётся повышать чувствительность матрицы. Это приводит к появлению помех и погрешностей.

Интересно, что с шумом не всё так просто. Бывает цветовой и монохромный яркостный шум, причём чаще всего на снимках присутствует оба типа одновременно.

Яркостный шум похож на зерно плёнки, но в отличие от него имеет строгую пиксельную форму. Каждая частица зерна на плёнке имеет уникальную форму, размер и положение. Шум распространяется равномерно по всему кадру и имеет строгую форму. Яркостный шум появляется из-за того, что каждый пиксель получает не одинаковое количество света.

Цветовой шум выглядит так же, как и яркостный, только каждый пиксель имеет свой цвет. С данным вопросом лучше всего разбираться на примере. Ознакомимся со снимком, на основе которого будет делаться объяснение борьбы с шумом.

Исправление шума в Lightroom

Фотография с камеры может выглядеть не слишком хорошо.

Лучше всего говорить о принципах борьбы с шумом рассматривая критические примеры, которые содержат максимальное количество недочётов. Со всеми ими мы будем бороться.

Снимок сделан с ISO 25600. Фотография сохранена в формате RAW. В камере есть функция, которая самостоятельно пытается убрать шум при длительных выдержках. Для примера эта функция отключена.

Лучше всего бороться с шумом при съёмке. Если открыть диафрагму, то на сенсор будет поступать больше света. При этом можно уменьшить ISO, что приведёт к снижению шума. Также можно увеличить выдержку. Если она не будет составлять несколько минут, то это будет отличный способ борьбы с шумом. Однако, на деле не всегда можно прибегнуть к данным настройкам, как и не всегда получается использовать вспышку. Открытая диафрагма уменьшит глубину резко изображаемого пространства и размоет фон. Возможно, нам нужна максимальная резкость. Длинные выдержки подходят для съёмки статичных предметов со штатива. При работе с рук слишком длинную выдержку н поставишь, поэтому часто приходится повышать ISO и получать шумные снимки. Это лучше, чем не делать фотографии вовсе, так что разберёмся как бороться с данным недугом.

Лучше всего рассматривать шум при увеличении фотографии до 100%. Рассмотрим принцип подавления шума в Adobe Lightroom. Аналогичные настройки есть и в других графических редакторах. Также существует множество плагинов, которые уменьшают шум по особым алгоритмам. Стоит помнить, что снижение шума уменьшает резкость фотографий. Об этом нужно помнить и искать баланс между шумом и резкостью.

После импорта фотографии в Lightroom переходим в модель «Develop» (Коррекции) для редактирования. Переключение модулей находится в правой верхней части окна. Вы увидите справа много групп настроек, которые объединены по функциональности. Одна из групп будет иметь название «Detail» (Детализация). Она-то нам и нужна. В данной группе есть настройки резкости и удаления шума.

Маленькое окошко показывает снимок при 100% увеличении, так что вы прямо в нём можете видеть текущее состояние фотографии. Слева от окна находится значок курсора. Он позволяет изменить отображаемую область. Выберите такую область, которая будет отображать различные элементы снимка. Это позволит боле объективно оценивать ситуацию.

Борьба с цветовым шумом в Lightroom

Наконец-то приступаем к удалению ненавистного шума. Там, где находится раздел Noise Reduktion можно найти две группы настроек. Одна отвечает за цветовой шум, а вторая за яркостный. Последовательность работы может быть любая. Начнём с цветового. Его проще рассмотреть на снимке.

Оригинал фотографии без уменьшения шума.

Удаление цветового шума меньше влияет на потерю деталей снимка, но снижает насыщенность цветов. Её легко восстановить, увеличив Сочность (Vibrance) или Насыщенность (Saturation). Как писалось вначале статьи, при импорте RAW-файла Lightroom сразу устанавливает определённое значение для удаления шума. В данном случае стоит 25 пунктов. Это базовая коррекция. Мы можем выкрутить этот параметр до нуля и увидеть настоящий снимок без коррекций. Количество шума становится пугающим. Очевидно, что Lightroom хорошо потрудился заранее. Вернём слайдер на значение 25. Также мы можем выбирать произвольное значение. Этим будет определяться степень удаления шума.

Настройки снижения цветового шума

Мы бы могли сразу переместить слайдер до 100 пунктов. Это удалит весь возможный шум. Но вместе с ним удалится и огромное количество информации о мелких деталях и цвете. Попробуйте устанавливать различные параметры. Результат будет виден сразу.

Снижение цветного шума

Ниже слайдера «Color» есть две дополнительных настройки. Они определяют тонкую детализацию и гладкость. Настройка Detail позволяет сказать программе насколько крупные или мелкие детали нужно считать шумом. Изначально данный параметр настроен на 50 пунктов и это отличный выбор. Его редко придётся менять. Но вы можете попробовать, чтобы посмотреть, что из этого получится. Всегда можно вернуться обратно. Уменьшение данного параметра вернёт мельчайшие детали, но и небольшое количество шума вернётся. Ползунок «Гладкость» сделает переходы мелких деталей с удалением шума более гладкими.

Борьба с яркостным шумом

После того, как справились с цветовым шумом-проказником, можно переходить и к сражению за яркость. Здесь снимок будет вести себя немного иначе при изменении основного параметра. Перед нами такие же три слайдера, как и в предыдущем случае, но при изменении основного параметра будет теряться резкость фотографии. Прочие два ползунка так же отвечают за сохранение мелких деталей и плавность переходов.

Удаление шума в значении «0»

Ищем оптимальное положение ползунка и не забываем смотреть на увеличенную зону фотографии и на снимок в целом, чтобы оценить потери. Со временем вы будите лучше замечать изменения и легко находить идеальное положение. При первых попытках просто делайте так, как вам нравится.

Удаление яркостного шума в значении 100 пунктов

За шумом яркости лучше всего наблюдать при просмотре большого снимка. На миниатюре не видно ситуации в целом.

Попробуйте установить большое значение параметра Luminance и уменьшать Detail и Contrast. Это может принести хороший результат.

Параметры снижения шума яркости

Как и в предыдущей настройке цветового шума Detail отвечает за величину деталей, которые будут распознаваться как шум, «Contrast» (Контраст) даст возможность редактировать уровень контраста между деталями. Как и в предыдущем случае заранее установлены оптимальные настройки 50 пунктов, но вы можете их менять на своё усмотрение.

До шумоподавления

После коррекции шума

Вывод

Итоговый результат

Полностью удалить шум без потери деталей и искажения цвета невозможно, особенно если вы снимаете с очень высокими настройками ISO. Однако, есть шанс при вдумчивом подходе откорректировать уровень шума и сохранить основные детали, чтобы сделать фотографию более приятной для глаза. Так вы сохраните фотографии, которые могли вовсе не получить. Для коммерческой фотографии это не очень хороший выход. Здесь придётся позаботиться о хорошем освещении и использовать полнокадровые камеры, которые создают меньше шума, но для домашней съёмки или незначительных проектов это очень хороший выход. Также, если вы публикуете фотографию в интернете в низком разрешении, то уровень шума будет не заметен.

Старайтесь снимать фотографии сразу при минимальномшуме.

На основе материалов с сайта: photar.ru

Что такое Шум | [ПРО]ФОТО

Цифровой шум изображения это дефект изображения (шум), вносимый фотосенсорами и электроникой устройств, которые их используют (цифровой фотоаппарат, теле-/видеокамеры и т. п.) вследствие несовершенства технологий, а также фотонной природы света.

• Цифровой шум заметен на изображении в виде наложенной маски из пикселей случайного цвета и яркости.
• На камерах с массивом цветных фильтров (к этому типу принадлежат большинство цифровых камер) цветовой шум обычно имеет визуально более крупные зерна, чем пиксели на изображениях. Это является побочным эффектом для алгоритма получения полноцветного изображения.
• Для трехматричных систем или матрицы без фильтра шум будет более мелкозернистым.
• В цветном изображении шум может иметь разную интенсивность для разных каналов изображения. Это визуально окрашивает его. Шум на фотографии снятой при лампах накаливания имеет преимущественно желто-синие оттенки, а не зелёно-фиолетовые. Дело в том, что хотя изначально все пиксели одинаково подвержены шуму, но после применения баланса белого синий канал изображения, и, соответственно, шум в нём увеличиваются сильнее.
• Шум заметен на однотонных участках, а в особенности — на тёмных участках изображения.
• Как принято в электронике, обычно говорят об отношении сигнал-шум. Наглядно можно сравнивать шум разных матриц так: привести две парные тестовые фотографии к одному размеру и одинаковой яркости, и после этого визуально оценить цветовые шумы.
• Иногда цифровой шум отождествляют с такими явлениями обычной (химической) фотографии, как зернистость плёнки и фотографическая вуаль.

Подавление цифрового шума

Существуют всевозможные способы подавления цифрового шума на уровне сенсора, трактов цифрового фотоаппарата и при дальнейшей цифровой обработке.

• На уровне сенсора используются пиксели большего размера и более плотно прилегающие друг к другу микролинзы. Также, можно использовать цветные фильтры, пропускающие больший процент света. Последний способ может отрицательно сказываться на качестве цветопередачи камеры.
• Использование более высококачественных усилителей и АЦП с большей разрядностью также, очевидно, позволяет уменьшить шум. Иногда (например, в астрофотосъёмке) используют охлаждение матрицы.
• Подавление цифрового стохастического шума при постобработке проводится усреднением яркости пикселя по некоторой группе пикселей, который алгоритм считает «похожими». Обычно при этом ухудшается детальность изображения, оно становится более «мыльным». Кроме этого, могут проявится ложные детали, которых не было на исходной сцене. Например, если алгоритм будет искать «похожие» пиксели недостаточно далеко, то мелкозернситый и среднезернистый шум может быть подавлен, а слабый, но всё равно довольно заметный неестественный «крупный» шум останется видимым.

Причины возникновения цифрового шума

На отношение сигнал-шум влияют шумы аналоговой электроники цифрового фотоаппарата («обвязка», усилители, АЦП), но основным источником цифрового шума является фотосенсор. Цифровой шум в фотосенсоре возникает по следующим причинам.

• Дефекты (примеси и др.) потенциального барьера вызывают утечку заряда, сгенерированного за время экспозиции — т. н. чёрный дефект. Такие дефекты видны на светлом фоне в виде тёмных точек.
• (англ. Dark current  — Темновой ток) — является вредным следствием термоэлектронной эмиссии и «туннельного» эффекта и возникает в сенсоре при подаче потенциала на электрод, под которым формируется потенциальная яма. «Темновым» данный ток называется потому, что складывается из электронов, попавших в яму при отсутствии светового потока. Такие дефекты видны на тёмном фоне в виде светлых точек, т. н. белый дефект. Белые дефекты особенно проявляются при больших экспозициях. Основная причина возникновения темнового тока — это примеси в кремниевой пластине или повреждение кристаллической решётки кремния. Чем чище кремний, тем меньше темновой ток. На темновой ток оказывает влияние температура элементов камеры, электромагнитные наводки, как внешние, так и внутренние, от самой камеры. При увеличении температуры на 6-8 градусов значение темнового тока удваивается.
• Из-за шума, возникающего вследствие стохастической природы взаимодействия фотонов света с атомами материала фотодиодов сенсора. При движении фотона внутри кристаллической решётки кремния, вероятно, что фотон, «попав» в атом кремния, выбьет из него электрон, родив пару электрон-дырка, но сказать точно, сколько фотонов родит пары, а сколько пропадёт с какими-то другими эффектами, нельзя. Электрический сигнал, снимаемый с сенсора, будет соответствовать количеству рождённых пар. Снимаемый сигнал с сенсора при заданных выдержке и диафрагме (интенсивности света) будет определять квантовая эффективность — среднее число рождаемых пар электрон-дырка.
  Из-за наличия дефектных (не работающих) пикселей, которые возникают при производстве фотосенсоров (несовершенство технологии) и всегда находятся в одном и том же месте. Для устранения их негативного влияния используются математические методы интерполяции, когда вместо дефектного «подставляется» либо просто соседний элемент, либо среднее по прилегающим элементам, либо значение, вычисленное более сложным способом. Естественно, что вычисленное значение отличается от фактического и ухудшает резкость конечного изображения. Этот же дефект вносит интерполяция, корректирующая конечное изображение, при использовании фильтра Байера.

Что влияет на величину цифрового шума

• Плотность элементов — размер фотодиода на микросхеме зависит от технологии. По технологии CCD элементов «обвязки» у пиксела меньше, чем по технологии CMOS и больше площади сенсора достается линзе фотодиода. Это особенно сказывается на сенсорах маленького размера. При одинаковых физических размерах сенсора, у сенсора, имеющего большее разрешение, активная площадь каждого фотодиода меньше. На маленькие линзы фотодиода падает меньше света, меньшие потенциалы считываются с фотодиода и требуется большее аналоговое усиление сигнала перед оцифровкой. В результате больше уровень шума и меньше отношение сигнал-шум. Но данное утверждение справедливо только при неизменной технологии изготовления матрицы. Новые матрицы могут содержать менее шумные элементы и соответственно увеличивать можно или разрешение с сохранением уровня шума или сохранить разрешение, но уменьшить шум. На текущий момент производители предпочитают вариант сохранения уровня шума и увеличение разрешения.
• Время экспонирования. Темновой ток фотодиода при больших экспозициях сильно ухудшает отношение сигнал-шум. Чем больше время экспонирования (при равном количестве попавшего на матрицу света), тем больше тепловой шум транзисторов электроники и хуже отношение сигнал-шум.

Курсы для фотографа:

Убираем шум с фотографии | Электрический блогнот

Введение

«Как убрать шум с фотографии», «чем убрать шум» и вообще «зачем его убирать» — вот одни из самых распространенных вопросов, которые задаются в интернет. В этой статье я попытаюсь простым языком рассказать про шум на изображении и про методы борьбы с ним. Материал ориентирован на тот круг пользователей, кто уже знаком с Photoshop и может выполнять простейшие операции в этой программе. Для новичков и тех, кто уже начал немножко разбираться.

Типы шума

Прежде чем приступить к чистке изображения от шума надо понять, а какой шум присутствует на изображении. Нельзя просто так чистить от шума, нужно определиться с типом шума. Различают следующие типы:

1. Chrome — это цветовой шум, представляющий собой россыпь цветных точек или пятен по изображению. Вообще, привыкайте, что цвет в фотографии не цвет, а chrome.
2. Luma — световой шум. Точки (пятна) большей или меньшей яркости на изображении. Привыкайте — не свет, а luma.

Это, так сказать, два основных типа шума.  Далее идут подтипы.

• High noise — шум высокой частоты. Маленькие точечки, разбросанные по изображению. Бывают, как chrome, так и luma.

  Высокочастотный шум (high noise).

• Middle noise — точечки покрупнее (chrome и luma).

  Среднечастотный шум (middle noise).

• Low noise — точки группируются и получаются пятна на изображении (chrome и luma). С этим типом шума тяжелее всего бороться.

  Низкочастотный шум (low noise).

• Есть еще специфический тип шума, возникающий от чрезмерной компрессии изображения алгоритмами сжатия. Так называемые JPEG-артефакты. Но такой шум встречается реже и если вы работаете с изображением из RAW, то шума такого вообще не должно быть.

  JPEG артефакты.

Нужно четко различать все эти типы, потому что, для каждого из этих видов шума существуют свои методы борьбы.

Зачем убирать шум

Если фотография требует дальнейшей обработки (выравнивание баланса белого, поднятие насыщенности цветов и самое главное увеличение резкости), то первое, что нужно сделать — это избавиться от шума, иначе при последующей обработке шумы вылезут настолько сильно, что фото придется просто выкинуть.

Но нужно помнить, что чрезмерное снижение шума на снимке может привести совершенно к противоположным результатам. Можно лишиться детализации, очень важной для восприятия снимка. Именно эти еле-уловимые детали придают снимку объем и воздушность. Если их выгладить, то мы получим «пластиковую» мыльную картинку.

Я сторонник того, чтобы как можно меньше избавляться от шума на фотографии. В силу того, что у большинства фотографов-любителей оптика скажем так недорогая и не способна запечатлить все детали снимаемой сцены, то процедура избавления от шума может и оставшиеся детали свести на нет.

Когда шум полезен

Шум полезен, когда необходимо поднять резкость изображения. Если снимок оказался размытым, то искусственное привнесение шума придаст ему визуальной резкости.

В интернете можно найти примеры зерна с различных типов пленки, чтобы наложить их на исходную фотография для придания ей «благородства».

Как бороться с шумом

Экспресс метод

Самый простой и самый быстрый. Используется, например, в стандартном просмотрщике Windows. Усреднение пикселов в определенный области, а попросту размытие (блюр). Да-да, обычное размытие очень хорошо справляется с шумом, правда при этом теряются детали изображения, но шум пропадает напрочь. Особенно этот метод с успехом применяется для изображений с высоким разрешением более 5000 пикселов по горизонтали, когда наличие мелких деталей изображения не столь критично. Взял разблюрил, потом уменьшил разрешение до 1600×1200 и все, на выходе четкое изображение без шума, вполне пригодное для публикации в Интернет.
Как это сделать.
Загружаем изображение в Photoshop и открываем фильтр Filter/Blur/Gaussian Blur.

Фильтр Gaussian Blur

Результат применения фильтра
Давайте пойдем дальше и попробуем применить фильтр не ко всему изображению, а по отдельности к каждому цветовому каналу.

RGB каналы
Поочередно кликая на «Red», «Green» и «Blue» или нажимая комбинацию клавиш Ctrl+1, Ctrl+2 и Ctrl+3 перелистываем поочереди цветовые каналы и оцениваем степень зашумленности.

Как видно из приведенных рисунков, шум достигает своего максимального значения в красном и синем каналах. Вот их-то и нужно блюрить, а зеленый канал не содержит такого количество шума, соответственно значение размытия в фильтре Gaussian Blur можно уменьшить. С помощью такого нехитрого приема можно сохранить большее число деталей на фотографии и при этом избавиться от шума.
Можно пойти еще дальше и провести еще более избранную очистку от шума. Для этого надо перевести изображение в цветовое пространство CMYK (Image/Mode/CMYK Color) и там уже будет четыре цветовых канала, к каждому из которых можно применить фильтр Gaussian Blur.

CMYK — каналы

Стандартный метод

Следующий способ борьбы с шумом тоже быстрый, но требует чуть-чуть больше времени. Это стандартный фильтр Photoshop CS5. Этот фильтр был и в предыдущих версиях редактора, но в CS5 он претерпел много изменений и стал выдавать очень недурные результаты. Правда на больших изображениях немножко подтормаживает. Фильтр находится в: Filter/Noise/Reduce Noise.

Фильтр Reduce Noice
Сначала двигаем ползунок цветового шума, затем светового, постоянно контролируя исходное изображение.
В большинстве случаев этого метода должно хватать. Дает очень хорошие результаты. Кнопка «Advanced» позволяет применить фильтр к отдельным цветовым каналам.

Результат применения фильтра Reduce Noise

Альтернативный метод

Как и предыдущий метод данный позволяет отдельно работать с цветовой и световой компонентами шума. Помимо этого можно еще понижать шум отдельно в красно-зеленом компоненте и в желто-синем, что придает некую гибкость. Этот способ частенько используется профессионалами. Впервые этот метод был упомянут Дэном Маргулисом в его книгах.
Вот алгоритм его использования.
Переводим изображение в цветовое пространство LAB посредством Image/Mode/Lab Coor. И прменяем фильтр Gaussian Blur по отдельности к каждому каналу «Lightness», «a» и «b».

LAB — каналы  

Результат работы фильтра Gaussian Blur.
«lightness»=3.5
«a»=4
«b»=4

Сторонние программы

Особого внимания заслуживают программы для борьбы с шумом на фотографии, написанные сторонними разработчиками. Таких программ довольно много, но особой популярностью пользуются Neatimage и NoisNinja. Эти программы используют продвинутые алгоритмы борьбы с шумом, базирующиеся на построении профиля для каждого отдельного изображения. Под профилем здесь следует понимать следующее. Перед началом работы программа ищет на изображении однородный кусок (например небо), анализирует шум в этом фрагменте и затем выдает некие «рекомендации» по борьбе с эти шумом. И надо сказать, получается это у нее очень эффективно. Вот эти рекомендации и есть профиль.

Фильтр Neat Image 

Результат применения фильтра Neat Image

Выводы

Подитоживая можно сказать, что выбор того или иного способа борьбы с шумом всецело зависит от исходного изображения. Например, изображения содержащие высокочастотный шум, хорошо подвергаются чистке любым из вышеописанных методов. А изображения с низкочастотным шумом хорошо чистятся с использованием Blur фильтров. И не обязательно использовать Gaussian Blur, есть много других blur-фильтров. Хорошей практикой считается комбинирование нескольких методов борьбы с шумом. А если к этому добавить использование масок, то результаты можно получить просто превосходные.

Подавление цветового шума Camera Raw

Если яркостной шум часто выражается в довольно приятной на вид зерноподобной структуре изображения, то цветовой шум откровенно портит фотографию. Он появляется в виде цветных, испещренных точками фрагментов — как правило, ярко-красных, желтых или зеленых — на участках с темными и промежуточными тонами. Как и яркостной шум, он становится заметней при более высоком параметре ISO, но может стать и последствием увеличения яркости в результате настройки параметра Exposure. Устранить цветовой шум при помощи обычного набора инструментов Photoshop довольно трудно. Зато в Camera RAW ползунок Color Noise Reduction (Подавление цветового шума) отлично справляется с этой задачей.

Как и в случае с яркостным шумом, цветовой нужно устранять не больше, чем это необходимо, поскольку чрезмерное уменьшение может сказаться на резкости и отображении деталей на фотографии. Вы также можете обнаружить, что подавление цветового шума в Camera RAW по умолчанию окажется излишне интенсивным, поэтому стоит поэкспериментировать с более низкими значениями параметра. Полиграфическая продукция, плакаты, буклеты, а так же изготовление пластиковых карт  от компании print system — качество, проверенное годами.

Если вам кажется, что от съемки в RAW-формате получаются изображения с гораздо большим уровнем шума, чем это бывает с JPEG, то вы недалеки от истины. Однако это не значит, что съемка в RAW-режиме усиливает «шумность» вашего фотоаппарата. Скорее, алгоритмы обработки JPEG-изображений, которые применяются большинством камер, склонны затемнять неяркие участки, что улучшает контрастность, а заодно и маскировать шум.


Но Camera RAW предлагает все необходимые настройки для того, чтобы корректировать насыщенность деталями темных участков, контрастность и шум.

Уменьшение цифрового шума в Camera Raw

Вне всякого сомнения, это одна из наиболее часто применяемых функций среди фотографов и одно из самых полезных улучшений в версии CS5.

Вы, должно быть, спросите: «А разве до появления версии CS5 не было подобной функции?» Да, была. Только работала она ужасно. Новая функция уменьшения цифрового шума работает великолепно, и, что самое главное, теперь в результате ее применения почти не страдает четкость и цветовая насыщенность снимка. Кроме того, функция применяется непосредственно к RAW-файлам, в отличие от большинства подключаемых модулей.

 

Шаг 1

Откройте фотографию с цифровым шумом в Camera Raw (функция уменьшения шума наиболее эффективна для RAW-файлов, но можно применять ее и к файлам формата JPEG или TIFF). Здесь показана фотография, снятая с высокой чувствительностью ISO камерой Nikon D3s, которая не сумела «вытянуть» снимок в условиях недостаточной освещенности.

В результате на снимке заметен сильный цветовой шум (мелкие точки красного, зеленого и синего цветов), а также яркостный шум (серая зернистость).





Шаг 2

Иногда цифровой шум практиче­ски невозможно разглядеть, если не увеличить масштаб хотя бы до 100% (в данном случае я увеличил масштаб до 200%). Вот он, злодей такой, прячется в тени! (На тем­ных фрагментах шум проявляется сильнее всего.) Перейдите к панели Detail (Детализация), пиктограмма которой является третьей слева, и в нижней части панели вы увидите группу параметров Noise Reduction (Уменьшение шума). Как правило, сначала я подавляю цветовой шум, так как только после этого удается нормально разглядеть яркостный шум. Правильный алгоритм таков: вы­ставьте ползунок Color (Цветность) на отметку 0, а затем медленно пере­мещайте его вправо, пока цветовой шум не исчезнет.


Примечание: про­грамма автоматически уменьшает цветовой шум для RAW-файлов, вы­ставляя ползунок Color на отметке 25. В случае файлов формата JPEG или TIFF ползунок будет находиться на от­метке 0.

Шаг 3

Итак, перетаскивайте ползунок Color (Цветность) вправо, но не забывайте, что часть шума все равно останется (это яркостный шум, подавлением которого мы займемся позже).

В данном случае нужно проследить лишь за тем, чтобы на фотографии исчезли красные, синие и зеленые точки. Скорее всего, ползунок не придется перетаскивать слишком далеко. Просто нужно, чтобы цветные точки стали серыми. Если же ползунок перетаскивается чересчур далеко вправо, на снимке могут быть утрачены некоторые детали.

В таком случае придется перетащить немного вправо ползунок Color Detail (Сведения о цвете), но, по правде говоря, я редко занимаюсь подобными вещами при удалении цветового шума.



 

Шаг 4

Теперь, когда цветовой шум удален, можно приступить к удалению яркостного шума.

Все происходит аналогичным образом. Перетаскивайте ползунок Luminance (Светимость) вправо до тех пор, пока видимый шум не исчезнет (как показано на иллюстрации). Как правило, данный ползунок приходится перетаскивать гораздо дальше, чем ползунок Color (Цветность), но так и должно быть. Впрочем, если перетащить ползунок слишком далеко, может произойти потеря резкости и контрастности.


Когда изображение начинает казаться размытым, перетаскивайте вправо ползунок Luminance Detail (Сведения о яркости), только не увлекайтесь этим чрезмерно.

А чтобы восстановить контрастность, потребуется перетащить вправо ползунок Luminance Contrast (Контраст яркости). Его можно перетаскивать дальше, за исключе­нием портретных снимков, если не хотите испортить телесные тона. Эти ползунки применяются редко, но все равно приятно осознавать, что они есть «на всякий пожарный».



 

Шаг 5

Чтобы не перетаскивать ползунок Luminance Detail (Сведения о яркости) слишком сильно вправо, я предпочитаю регулировать ползунок Amount (Эффект) в разделе Sharpening (Регулировка резкости). Настройка этого параметра помо­гает вернуть изображению прежнюю четкость. Ниже показано отредакти­рованное изображение с увеличен­ным фрагментом, по которому видно, что шума практически не осталось. Но должен сказать, что даже при использовании настроек по умол­чанию в основном удается сохра­нить исходную резкость и четкость RAW-снимка.



 

Уменьшение шума в Adobe Lightroom

Что может быть ужаснее хорошего снимка, который испорчен большим количеством цифрового шума. В то время как цифровые датчики подняли фотографию на новый уровень, они создали новые проблемы, с которыми нужно бороться. К счастью, современные графические редакторы позволяют избавиться от шума. К примеру, Adobe Lightroom позволяет уменьшить количество шума в фотографии, вызванных высокими настройками ISO. Сегодня мы узнаем, как снизить шум в Lightroom.

Объяснение природы цифрового шума

Современный цифровой датчик изображения

Прежде чем мы сможем решить вопрос с цифровым шумом, мы должны сначала узнать, что вызывает его. Большинство цифровых датчиков состоит из матрицы пикселей, которые захватывают световые волны, а затем преобразуют их в цифровые сигналы. Шум является естественным явлением в этих цифровых системах. Он вызывается собственным теплом датчика и током, который перескакивает с одного пикселя на другой.

Две наиболее распространенных причины появления цифрового шума – это съемка на высоком ISO или с использованием длинной выдержки. При использовании высокой чувствительности ISO датчик становится более чувствительным к свету, но при этом он начинает создавать больше шума. При съемке с длительной выдержкой увеличивается шанс появления шума из-за повышения температуры сенсора. В любом случае, шум, как правило – это то, от чего большинство фотографов хотят избавиться.

Adobe Lightroom CC

Важно также знать, что существует два типа шума, который фотографии могут содержать.

Первый называется яркостный шум: этот вид шума похож на зерно плёнки. Яркостный шум вызван тем, что различные участки датчика получают различное количество цифрового сигнала от взаимодействия с потоком света.

Второй известен как цветовой шум. Он проявляется в виде пятен различного цвета. Для лучшего понимания, посмотрим на фотографию, с которой будем работать в этом уроке.

Использование Lightroom для улучшения фото

Прямо с камеры

Для примера мы будем использовать фотографию, сделанную с ISO 25600 на Nikon D7200. Снимок был сохранён в формате Nikon RAW (NEF). Функция, которая снижает количество шума при длительной выдержке отключена. Этот снимок можно было бы сделать с гораздо меньшим количеством шума. Для этого нужно было открыть диафрагу, уменьшить ISO и выдержку. Для нашего примера нужен снимок, наглядно демонстрирующий наличие шума и принцип борьбы с ним.

Шум особенно хорошо виден при 100% увеличении снимка. Мы будем использовать настройки шумоподавления Adobe Lightroom, чтобы избавиться от проблемы. Важно отметить, что процесс удаления шума уменьшает резкость фотографии, поэтому мы должны найти баланс между шумом и резкостью. Эта грань зависит от личных предпочтений каждого.

Импортируем фотографию в Lightroom

После того, как файл загружен в Lightroom, нажмите на файл и выберите пункт «Develop» (Коррекции) в правом верхнем углу окна. На правой стороне экрана будет отображать ряд корректировок. Прокрутите вниз, пока не найдете раздел «Detail» (Детализация). Вы заметите, что раздел содержит ползунки для работы с резкостью и шумом.

Настройки шумоподавления

В данном разделе отображается небольшое окно, которое показывает увеличенную область на снимке. Слева от маленького окна расположен значок курсора, который позволяет выбрать другую область. Выбирать желательно не однородную область, чтобы как можно больше различных элементов было в увеличенной области. Так можно точнее определить состояние снимка во время редактирования.

Удаление цветового шума с фотографии в Lightroom

Теперь мы можем начать удаление шума с нашей фотографии. В разделе шумоподавления есть две дополнительных опции: одна для яркостного шума, а вторая для цветового шума. Можно начинать с любой, но с цветным шумом проще работать в первую очередь. Он более чётко виден.

Снимок без уменьшения цветового шума

Цветовой шум, как правило, легче удалить с фотографии. Это приводит к меньшим потерям деталей. По умолчанию Lightroom устанавливает снижение шума цвета в положение ползуна 25. Когда мы открыли снимок, программа уже снизила шум. Чтобы увидеть оригинальную фотографию нужно установить значение ползунка в нулевое положение. Появляется невероятное количество шума. Мы видим, что Lightroom сделал хорошую работу, поэтому возвращаем ползунок обратно в положение 25. По желанию можно выбрать другое значение.

Настройки для снижения цветового шума

Вы можете задаться вопросом, почему мы не можем просто переместить ползунок до «100», чтобы устранить весь цветовой шум? Вместе с цветным шумом мы можем начать терять цвет всего симка. Он будет искажен. В этом можно убедиться просто устанавливая различные значения. Сразу будет видно, как снимок реагирует на изменение настроек.

Снижение цветового шума

Под ползунком «Color» располагается два дополнительных ползунка для тонкой детализации и гладкости. Опция Детали позволяет установить порог для того, что Lightroom будет считать шумом. По умолчанию значение установлено в положение 50. Это хороший выбор, поэтому данный параметр можно не трогать. Если необходимо вернуть некоторые детали, можно уменьшить это значение или наоборот увеличить, если осталось сильно много цветового шума. Слайдер «Гладкость» позволяет сгладить детали. Сделать их более плавными и мягкими.

Удаление яркостного шума на фото

Теперь, когда мы удалили цветовой шум, мы собираемся решать проблему яркостного шума. В этом блоке находятся такие же три ползунка. Первый – это основной слайдер, который регулирует степень удаления шума. Два остальных предназначены для тонкой детализации. Мы можем посмотреть на снимок при значении «0» и при значении «100».

Снижение шума яркости установить в «0»

Теперь нужно найти баланс между резкостью и сглаживанием. Поиск идеального баланса будет легче тогда, когда вы попрактикуетесь, а вначале нужно полагаться только на интуицию. Постоянно просматривайте фотографию и следите за изменениями на снимке. Это особенно важно, если вы обрабатываете снимок с человеком.

Снижение шума яркости установите на «100»

Этот параметр проще просматривать на большой фотографии, а не на миниатюре. Это позволяет оценить общий эффект. Иногда можно задать высокое значение настройки шумоподавления и снижать эффект дополнительными слайдерами.

Настройки для снижения яркостного шума

Так же, как и раньше, мы можем отрегулировать ползунок «Детали», чтобы установить порог деталей, которые будут поддаваться шумоподавлению. Также есть ещё одна настройка, которая называется «Contrast» (Контраст). Она позволит выбрать уровень контраста между деталями. Чаще всего оба дополнительные ползунка лучше оставлять на значении 50.

Перед шумоподавлениемПосле снижения уровня шума

Заключение

Конечный результат

Вот и все. Изображение существенно улучшилось. На снимке по-прежнему можно увидеть много шума. Это неизбежно при ISO25600. При этом данный снимок вполне хорош для домашнего фотоальбома, социальных сетей или публикации в интернете в низком разрешении. Помните, что лучший способ предотвратить шум – это снимать на низком ISO. Lightroom поможет улучшить фотографии, но не избавит от шума полностью.

comments powered by HyperComments

Шумы в фотографии. Начало.

Люблю препарировать изучаемый предмет основательно, чтобы читатель не только помнил, но и понимал суть происходящих в фотографии процессов. Поэтому, в первой части статьи разберемся, что влияет на силу шумов в фотографии, и чего надо избегать при фотосъемке, чтобы не усугублять ситуацию. В завершающем уроке будет дан ответ на вопрос: как убрать шум в Фотошопе.

Как это выглядит.

Шумы в фотографии проявляют себя как пятна, или отдельные пиксели, неоднородные по цвету (хроматический шум) или светлоте (яркостный шум). Важно уметь различать эти два типа шумов, ибо борьба с ними ведется по-разному, и изменения в фотографии, которые неизбежны в процессе удаления шумов, тоже будут различными. Благодаря волшебству Photoshop (далее «Фотошоп») мне удалось разделить шумы (фото 1) на составляющие (фото 2 и 3).

Рисунок 1: шумы в фотографии, ISO 12800 едениц.

Рисунок 2: яркостные шумы не содержат цветовых пятен.

Рисунок 3: хроматические шумы в чистом виде.

Причина, по которой на фотографии появляются шумы.

Шумы матрицы в цифровой фотографии есть всегда. Просто иногда их уровень столь мал, что мы его не видим. Я не хочу вдаваться в теорию полупроводников, дабы не перегружать вас бесполезной информацией (всё равно мы с этим ничего не сможем поделать), но закон таков: чем большую чувствительность матрицы (ISO) мы установим на фотокамере, тем больший шум мы получим (рис. 5-13). Чтобы иллюстрировать связь ISO с шумами, я сделал из бумаги импровизированную шкалу серых полей. Однако, к моему сожалению, такая шкала не подходила для этой статьи: фактура бумаги была очень похожа на яркостные шумы и могла ввести в заблуждение уважаемого читателя (рис. 4). Не желая тратить время на поиски и одноразовую покупку фотографической мишени с серыми полями, я «сгладил» фактуру бумаги выведя ее из резкости. Надеюсь, что эта нерезкость не будет вас смущать.

По мере увеличения чувствительности матрицы фотокамеры (Canon 5D-II) растут и шумы на фотографии. Последние две фотографии сделаны в расширенном диапазоне ISO: h2 и h3.

Также сила шумов зависит от светлоты снимаемого объекта: чем объект темней, тем шумы сильней заметны, особенно яркостные (рис. 14). Количество света, при котором ведется фотосъемка, тоже оказывает влияние на силу шума: чем меньше сила света попадающего на матрицу (а значит длинней выдержка) — тем больше уровень шума. Эта закономерность породила любопытную методику фотосъемки в астрофотографии. Вместо одной длительной выдержки (ведь съемка ведется ночью) используется серия коротких выдержек на одно и тоже изображение. Таким образом, к точечным изображениям звезд не добавляются и точечные шумы. А то новые звезды «загорались» бы каждую ночь.

Удалять шумы или нет?

Многие фотографы воспринимают наличие шумов в фотографии как абсолютно недопустимым дефектом. Однако, удаление шума так же может привести к снижению качества изображения (ухудшается точность цветопередачи и резкость). Потому я за компромисс: небольшие, невидимые или не раздражающей силы шумы могут присутствовать в фотографии, а сильные ослабляются до приемлемого уровня. Однако, если вы делали фотографии для коммерческого использования, то заказчик вправе потребовать от вас полного отсутствия шума. Типичный пример – фотосъемка для стоковой фотографии. «Стоки» весьма строги к присутствию шума в изображении, и фотография запросто не пройдет технический контроль существующий у серьезных продавцов изображений.

Стоковые агентства продают фотографии используемые, как правило, в коммерческих целях и по невысокой цене. За счет большого объема продаваемых работ фотограф может получить вполне достойную сумму от таких микропродаж. Долгое время считалось, что стоковые фотографии имеют низкое художественное качество. Однако конкуренция среди фотографов сделала свое дело, и сейчас там можно найти весьма интересные работы. Стоковые агентства имеют список требований к изображению, которые должен выполнить фотограф, желающий сотрудничать с агентством. Отсутствие шума в изображении типичный пункт таких требований. Например, посмотрите требования по качеству крупного международного агентства Depositphotos.

Проблема шумов в фотографии часто преувеличена.

Нетерпимость к присутствию шума в фотографии происходит как по психологическим причинам (фотограф не хочет видеть абсолютно никаких «дефектов» в изображении), так и из-за недопонимания цифровых и печатных технологий.

Психология фотографа. Пример из жизни: «Виктор, Canon 5D-II дает такие сильные шумына моих фотографиях, что я не могу использовать ISO выше 200 единиц». В голове прокручиваю варианты такого аномального поведения фотоаппарата, которая, как раз, имеет низкий уровень шумов. Прошу показать файлы. Пристально вглядываюсь. Еще пристальней. Вижу едва различимый шум, типичный для чувствительности 200 единиц этой камеры, который не будет виден зрителю ни в интернете, ни в печати. Убеждаю начинающего фотографа в том, что это не та сила шума, которую надо бояться и предлагаю попробовать расширить допускаемую им чувствительность хотя бы до 400 единиц. Действительно, у каждого фотографа свой предел шумов, который он еще терпит. Например, для меня это 3200 (на фотокамере Canon 5D-II, с учетом того, что я могу убрать шум после съемки в программе). Попробую в этой статье «расширить» диапазон допустимого ISO для таких фотографов.

Просмотр на экране монитора — вторая причина, по которой фотографы начинают нервничать. Если рассматривать фотографию в масштабе 100% (а при таком масштабе фотографы обычно и оценивают степень зашумленности), то на моем мониторе фотография имеет размер примерно 1х1,5 метра. И я могу видеть шумовые пятна достаточно большой площади. И такую же величину будут иметь пятна при печати фотографии 1х1,5 метра. Как часто вы печатаете столь большие фотографии? Скорей всего никогда. Предположим, что вас интересует отпечаток выставочного формата 40х60 см. В этом случае площадь пятен шума уменьшится в 6,25 раз. Но основная часть фотографов никогда не превысит размер отпечатка 20х30 см. Тогда пятна будут меньше по площади в 25 раз. Согласитесь, что это совсем не те шумы, которые мы видим при масштабе 100%. Поэтому, более реально оценивайте размер шумов при соответствующем размеру отпечатка или финальному изображению в сети увеличении (сравните заметность пятен на фото 15 и 16).

Рисунок 14: шумы усиливаются на темных объектов.

Рисунок 15: при 100% увеличении шумы на фотографии хорошо различимы.

Рисунок 16: При уменьшении размера изображения шумы на фотографии не видны.

Но не станем же мы каждый раз убирать шумы, как только нам нужно будет подготовить фотографию большего размера. Поэтому я использую «шумодав» (сленг фотографов) с такими настройками, которые обеспечат мне достойное изображение, при типичном максимальном размере отпечатка (для меня это 60 см. по длинной стороне кадра). Фотографии для интернета я вообще не рассматриваю, при таких маленьких размерах картинки получить шумы можно лишь используя запредельные значения ISO, на которых можно снимать только в экстремальном случае, который у меня, еще ни разу не случился.

Не провоцируйте.

Иногда фотографы сами провоцируют увеличение шумов еще при фотосъемке. В результате получается двойное ухудшение фотографии: сперва шумами, затем их подавлением. Что необходимо знать, чтобы этого не допустить.

Не завышайте ISO. Зная, что увеличивая ISO сокращается выдержка затвора, а значит и нерезкость из-за дрожания рук фотографа, опытный фотограф работает на том минимальном пределе чувствительности, который лишь избавит его от «шевеленки» (сленг). Для этого надо знать, какая выдержка избавит от шевеленки (очень простое и известное правило), привыкнуть контролировать выдержку и желать управлять чувствительностью. В крайнем случае, можно выставить автоматическое ISO, когда фотокамера сама будет менять чувствительность до необходимого минимума. И Боже упаси вас бездумно использовать расширенный диапазон ISO, когда шумы усиливаются лавинообразно, в геометрической прогрессии, и практически убийственны для эстетской или коммерческой фотографии (рис. 12 и 13). Поэтому, производители упорно и успешно, работают в направлении снижения уровня шумов для высоких значений ISO.

Недоэкспонирование (темная картинка) — вторая причина усиления шумов. При последующем осветлении фотографии шумы будут так же усиливаться. Поэтому, старайтесь добиться правильной экспозиции (светлоты кадра) сразу (рис. 17).

Выключите шумоподавление в настройках фотокамеры, если в дальнейшем вы планируете обработку фотографии на компьютере (рис. 18). Это критично если вы снимаете в формат JPG (для формата RAW отменить шумоподавление можно позже, в RAW-конверторе). Почему это надо сделать? Шумоподавление в фотоаппарате выполняется не гибко и не по лучшим алгоритмам. Если фотокамера уже удалила часть шумов, то это затруднит последующую доводку фотографии на компьютере.

Использование режима Live View (просмотр в реальном времени, рис. 19) это то, чего долгое время не хватало цифровым зеркальным фотоаппаратам. Если у «мыльниц» вы видите изображение на экране фотокамеры всегда, а у зеркальных фотоаппаратов его можно было увидеть только после того, как сделан кадр. В последних моделях «зеркалок» появилась возможность наблюдать картинку на экране без съемки, как у мыльниц, если включить режим Live View. Однако, даром в фотографии ничто не дается. При включении Live View матрица работает не только во время экспонирования кадра, то есть краткий промежуток времени, а значительно дольше. Это может привести к приводит к тому, что матрица начинает нагреваться, а нагрев матрицы тоже усиливает шумы кадра. Вот почему производители (по крайней мере, Canon) ограничили время работы фотокамеры в этом режиме, и спустя минуту она сама выходит из этого режима для охлаждения матрицы. Не злоупотребляйте съемкой в этом режиме, давайте мтрице остыть.

Рисунок 17. Вверху: нормально экспонированный кадр. Внизу: кадр недоэкспонирован на 2 ступени и затем осветлен.

Рисунок 18: отключение подавления шумов фотокамеры в двух пунктах меню Canon 40D.

Рисунок 19: режим Live View зеркальной фотокамеры.

Выполняя эти несложные рекомендации, мы сделаем всё, чтобы получить лучший результат при последующем удалении шума. Вторая часть урока расскажет о том, как уменьшить шум фотографии в Фотошопе и иных «шумодавах»

О цветном шуме

О цветном шуме
Дэн Эллис:

После выхода фильма «Белый шум» со мной связались
Энди Рэтбан, журналист, пишущий для New York Newsday, у которого
некоторые вопросы об использовании цветов для описания различных видов
шума. Вот ответы, которые я написал на его вопросы, а также
ссылки на примеры звука (и одного изображения) — ищите ссылки
в тексте.

Почему типы шума имеют цветовые различия?

В инженерном деле шум имеет большое значение и является
чрезвычайно важная концепция, так как множество технических проблем
, скажем, при создании системы сотового телефона или ультразвукового аппарата.
от попытки извлечь желаемый информационный «сигнал» из
фон из нежелательного «шума».В общем, «шум» может относиться к
все, что мешает тому, что мы хотим: это может быть один голос
человека, сидящего рядом с нами в кино, но в чистом виде
шум исходит от совершенно случайного источника. С инженерной точки зрения это
случайность соответствует непредсказуемости: знание одной части
signal практически ничего не говорит вам о будущем сигнала.

Этот вид шума с минимальной информацией называется белым шумом.
аналогия с белым светом, который представляет собой однородную смесь всех
разные возможные цвета.В частотном (Фурье) анализе часто
белый шум, используемый при обработке сигналов, представляет собой однородную смесь случайных
энергия на каждой частоте.

Каково происхождение использования цветов для распознавания шума?

Эта аналогия естественным образом распространяется и на другие «цвета». Так же, как ты
можно использовать кусок цветного стекла, чтобы превратить белый свет, скажем, в
темно-красный оттенок, вы можете использовать фильтры для других типов сигналов, чтобы изменить
баланс частотных составляющих, чтобы шум больше не
«белый», но имеет другое качество.В этом случае сигнал все еще
шума, и имеет очень предсказуемость, но это немного больше
предсказуемо, чем белый шум, потому что мы знаем, что определенные частоты
будет более заметным.

Какие цвета, помимо белого, используются для обозначения шума?

Любой вид отфильтрованного шумового сигнала можно назвать «цветным шумом», который
просто сказать, что это не чистый белый шум. В аудио больше всего
часто встречающийся цвет — «розовый шум»: воспринимается как звук,
белый шум
звучит как шипение ненастроенного FM-радио или фон
шум на кассетном плеере.Из-за особого
характеристики человеческого уха, звук белого шума
преобладают самые высокие частоты. Сделать слышимый шум
звучит так, как будто он сбалансирован по всему диапазону слышимого
частот, мы должны усилить нижний диапазон (« басы »
обычное стерео) и обрезать высокие частоты; есть еще энергия
на каждой частоте, но теперь баланс смещен. Если бы мы сделали
то же самое и с видимым светом — это электромагнитная волна
варьируя цвета радуги от красного до самого низкого
частот до синего на самых высоких частотах — мы бы получили
розоватый цвет.12 раз
— миллион миллион, а / к / а триллион — выше частот
мы можем слышать. Еще одна большая разница между звуковыми волнами и светом
волн заключается в том, что звук передается в виде колебаний давления воздуха, поэтому
нет звука в вакууме, тогда как свет, как и радиоволны, существует как
вариации электрического поля, которое существует повсюду — так что мы можем
все еще можно увидеть далекие звезды в космическом вакууме.)

В аудиозаписи вы также видите отсылки к коричневому шуму, имеющему четный
более сильный сдвиг энергии в сторону нижнего спектра.Фактически,
аналогия со светом предполагает, что мы должны назвать этот темно-красный свет,
но по чистой случайности этот вид шума соответствует
процесс случайного блуждания в физике, называемый броуновским движением (в честь
физик, описавший его в 1828 году), и цвет не за горами.
Коричневый шум звучит как урчание.

Обратное розовому шуму, когда энергия увеличивается для большего
частоты, называется синим шумом, опять же по аналогии со светом.
Синий шум
не очень интересно как звук (тоже похоже на шипение)
но имеет некоторые важные приложения в изображениях и видеосигналах.

В общем, все шумовые сигналы имеют параллели в области изображения.
Белый шум очень похож на статику ненастроенного телевизора.
Некоторые из наиболее интересных последовательностей цветного шума на изображениях
энергия в ограниченном диапазоне частот (аналог, скажем, зеленый
свет), которые могут выглядеть как беспорядочные узоры
ряби на песке или в воде.

Всегда ли используются цвета сплошных оттенков или есть градации
эти шумы — мол, сливки или яичная скорлупа?

Для розового шума не имеет большого значения, как именно вы отображаете звук.
частоты к световым частотам, так как правило состоит в том, что
энергия неуклонно уменьшается с увеличением частоты.Для более конкретных
цветов, нам нужно будет точно указать соответствие между ними,
и на самом деле нет хорошего картографирования, так как диапазон видимого света
частоты представляют менее одного множителя два или октаву (430
от триллиона Гц до 750 триллионов Гц), тогда как диапазон слышимого
частоты покрывают почти десять октав (примерно от 20 Гц до 20 тысяч Гц;
один Гц (Герц) — это один цикл в секунду). Так что нет существующего
соглашение об отображении более определенных цветов на определенные звуки. В
в общем, различия не были бы так интересны с акустической точки зрения, как
они визуально — или, по крайней мере, много разных цветов могут
звучат очень похоже, и много разных звуков
акустически может выглядеть очень похожими цветами.

Часто компакт-диски предлагают «белый шум» в качестве фонового звука для расслабления,
как плеск волн на пляже или звуки ветра. Это на самом деле
белый шум, или это что-то еще? Белый шум даже
расслабляющий звук?

Ветер, волны или подобные естественные звуки — это не совсем белый шум.
часто они ближе к розовому шуму, но имеют и дополнительные
модуляция. Чистый белый шум, пожалуй, не особо успокаивает.
потому что это не то, с чем мы сталкиваемся в природе, и наше восприятие
системы точно соответствуют миру природы.Преимущество
шумовой сигнал заключается в том, что он может маскировать более специфические звуки — например,
соседи разговаривают или проезжают машины — и погрузите их в устойчивое,
непрерывный звук без резких изменений, которые отвлекают или мешают нам.
Таким образом, имеет смысл, что наиболее близкие естественные совпадения с белым шумом,
подобно медленным волнам на берегу моря, может успокаивать
и эффективные маскеры фонового шума — естественный звук, но
не содержащие сюрпризов или структуры, чтобы отвлечь наши умы.

Не просто белый шум: множество цветов звука

И затем, в отдельную категорию, есть цветные шумы. В отличие от непоследовательного удара барабана или крика голоса, эти звуки представляют собой непрерывный сигнал, но они не совсем приятны. Слово «шум» на самом деле происходит от латинского слова, обозначающего тошноту; в аудиотехнике этот термин описывает любую нежелательную информацию, которая мешает получению полезного сигнала, например статические помехи в радио.

Чистый белый шум звучит как шипящее «шшш», которое случается, когда телевизор или радио настроены на неиспользуемую частоту.Это смесь всех частот, которые люди могут слышать (примерно от 20 Гц до 20 кГц), которые генерируются случайным образом с одинаковой мощностью на каждой — например, 20000 различных тонов, играющих одновременно, смешанные вместе в постоянно меняющемся, непредсказуемом звуковом тушении.

Остальные цвета похожи на белый шум, но с большей энергией, сконцентрированной в верхнем или нижнем конце звукового спектра, что слегка изменяет характер сигнала. Например, розовый шум похож на белый шум с усиленными басами.Это звук «шшш» с примесью тихого грохота, похожего на мягкий рев ливня.

Розовый шум звучит менее резко, чем белый шум, потому что люди не слышат линейно. Мы слышим в октавах или удвоении полосы частот, что означает, что мы воспринимаем столько же звукового пространства между 30-60 Гц, сколько между 10 000-20 000 Гц. Мы также более чувствительны к более высоким частотам (от 1 до 4 кГц, что примерно соответствует частоте плачущего ребенка, звучит громче всех), поэтому белый шум, который имеет такую ​​же интенсивность даже на самых высоких тонах, может звучать слишком ярко. до наших ушей.Энергия розового шума уменьшается вдвое при удвоении частоты, поэтому каждые октавы имеют одинаковую мощность, что звучит более сбалансировано.

Спектральный анализ белого и розового шума с частотой по горизонтальной оси и мощностью по вертикальной оси ( Гипертекст по физике )

В последние годы розовый шум стал любимцем шумового спектра, свергнув белый как информативный. модный вариант звуковых генераторов для сна или концентрации. В 2013 году исследование, опубликованное в журнале Neuron , показало, что розовый шум помог участникам добиться более глубокого сна; в последние годы различные блоги о здоровье рекламировали его как ключ к лучшему ночному отдыху.

Обратная картина розового шума, также называемая 1 / f-шумом, также может быть применена ко многим системам, не относящимся к звуку. Если вы, например, возьмете подъем и спад прилива и разделите его на формы волны, нанесенные на график, он будет следовать за 1 / f, что оказывается точной средней точкой между чистой случайностью и коррелированным движением. Оказывается, большая часть нашего мира находится в этом сладком пятне между хаосом и контролем: образец розового шума был обнаружен в большинстве жанров музыки, в продолжительности кадров в голливудских фильмах, в структуре ДНК, на подъемах и спадах волн и т. Д. поток трафика и изменения на фондовом рынке.Мир в основном залит розовым.

Коричневый или «броуновский» шум, более глубокая версия розового, на самом деле не назван в честь цвета; название происходит от того факта, что сигнал имитирует модель «случайного блуждания», вызванную броуновским движением, или случайным движением частиц в жидкости. Звук (не путать с мифическим шумом «коричневой ноты») — более глубокий, басовитый гул, вроде океанских волн или сильного ветра.

Синий шум, в котором больше энергии сконцентрировано в верхней части звукового спектра, прямо противоположен: он звучит как шипение водяных брызг, пронзительный визг без каких-либо басов.По сути, это противоположность розового шума: с синим шумом частота и мощность увеличиваются с одинаковой скоростью, поэтому каждая октава имеет столько же энергии, сколько две октавы ниже, вместе взятые.

Поскольку высокие частоты синего шума сложнее различить слушателю, звукорежиссеры используют его для процесса, называемого звуковым дизерингом, который намеренно добавляет шум к сигналу, чтобы минимизировать любые искажения, возникающие в процессе производства. Добавление шума рандомизирует ошибки, помогая сгладить острые углы.

Серый шум звучит одинаково на всех частотах; как и розовый, он откалиброван так, чтобы звучать более сбалансированно для человеческого уха. Не существует единого примера серого шума, потому что у каждого человека кривая слуха немного разная. В медицине он используется для лечения гиперакузии, повышенной чувствительности к нормальным звукам, или тиннитуса (звон в ушах).

Белый, розовый и синий шум — единственные цвета, которые имеют официальные определения в федеральном телекоммуникационном стандарте, в то время как коричневый и серый имеют общепринятые значения в некоторых отраслях.Между тем, другие цвета шумовой радуги определены неофициально. Зеленый шум, например, был описан как сигнал с большей энергией, сконцентрированной в середине звукового спектра; с ограниченным частотным диапазоном около 500 Гц, он предположительно имитирует окружающий шум природы. Оранжевый шум иногда описывают как конфликтующий, какофонический шум, похожий на расстроенный ансамбль. Фиолетовый шум — это просто более интенсивная версия синего, с еще большей энергией, сконцентрированной в самых высоких слышимых частотах.

И есть еще один цвет шума, имеющий официальное значение: черный. Это спектральная плотность примерно нулевой мощности на каждой частоте. Если белый — это все частоты одновременно, черный — это цвет тишины.

Наслаждаясь красками шума

Многие из нас наблюдают за кружащимися цветами шелестящих осенних листьев, не задумываясь о том, чтобы прислушаться к их розовому шуму; смотрите на величественные волны океанских волн или каскадную красоту водопада, не принимая во внимание спектр звуковых оттенков, которые добавляют удовольствия и комфорта.

Но, уделяя больше внимания цветам звука, мы открываемся для более богатых, спокойных и осознанных движений в нашей повседневной жизни, которые также могут помочь во всем: от лучшего ночного сна и снятия стресса до облегчения хронических физических недугов.

Слушайте радугу

Цвета звука легко понять, поскольку они сопоставимы с цветами света. Например, так же, как белый свет содержит все цвета света, видимые человеческим глазом, белый шум также излучает все слышимые частоты в человеческое ухо.

С точки зрения музыки, частоты распределены по интервалам, которые нравятся нашему слуху, и придают звуку уникальный тон или тембр. Повседневный шум — например, шелест листьев или звук проезжающего по улице грузовика — представляет собой спорадическую волну со случайным распределением частоты и амплитуды.

Затем есть звуковые оттенки: смесь различных частот, которые мы, люди, можем слышать, смешанные с другими тональными слоями, и все они играют одновременно в случайном, непредсказуемом припеве, который можно услышать почти одновременно, если только звук путешествует издалека, как с доносящимся издалека звуком грома.

Я пришел к выводу, что это также прекрасный саундтрек для моих долгих писательских дней, а также помогает успокоить мой разум, чтобы лучше выспаться.

В последние годы розовый шум, который включает в себя звуки природы, такие как океанские волны, падающий дождь или шелест листьев, стал «любимцем шумового спектра», как пишет Меган Нил в книге « The Atlantic, », затмевая белый шум — более похожим на жужжащий вентилятор, гудящий кондиционер или звук статического электричества — как предпочтительный вариант звука для сна или концентрации.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Согласно WebMD, розовый шум уменьшает разницу между фоновым гудением и резкими звуками, такими как хлопок двери или гудок машины, которые могут вывести вас из сна. Это также может «помочь вам быстрее заснуть и продлить глубокий сон». Так вы почувствуете себя более отдохнувшим утром, когда проснетесь.

Поскольку розовый шум обладает способностью маскировать различные звуки, он отлично подходит для настороженной, но расслабленной концентрации и оказался полезным для тех, кто страдает от шума в ушах (звон в ушах), включая меня.

Коричневый шум — это более глубокая версия розового шума, состоящая из большего количества басов и низкочастотных тонов. Представьте себе низкий рев, сильный водопад или гром. Он получил свое название не из-за цвета, а из-за того, что сигнал сродни модели «случайного блуждания», производимой броуновским движением: движением частиц в жидкости.Он был назван в честь шотландского ботаника Роберта Брауна, который первым изучил такие колебания в 1827 году.

Синий шум, также известный как лазурный шум, труднее различить из-за его высоких частот и очень небольшого количества басов, таких как шипение перекрученный водяной шланг. (И поскольку этот звук может быть довольно резким на большой громкости, это не лучший вариант цвета для большинства аппаратов звуковой терапии.)

Аудиоинженеры используют синий шум для дизеринга, процесса, при котором шум добавляется к дорожке для сглаживания звук и уменьшить слышимость искажений.

А еще есть черный шум: звук тишины (или почти тишины).

Исцеление звуком

В статье для CNET писательница Аманда Капритто объясняет, что все разные «цвета» шума резонируют с разной амплитудой на разных частотах — в основном так, как наши уши обрабатывают звук и заглушают нежелательные шумы. Вот почему их много, со звуковыми помощниками для диджеев, которые находят способы использовать различные звуки, чтобы помочь со сном и другими недугами.

Как сертифицированный звуковой терапевт и йога-терапевт, Фантис Финесс занимается психическим здоровьем и восстановлением и стала одним из самых востребованных целителей в звуковой ванне в Южной Калифорнии. В 2019 году я наняла Finesse, чтобы она провела звуковую ванну для серии ярмарок здоровья и здоровья женщин для APLA Health.

Попробуйте представить звук в цвете и посмотрите, какие чувства он вызывает.

кислород Getty Images

У нее одна из самых сложных звуковых настроек, которые я когда-либо видел.В своей работе Финесс, флейтистка, использует гонг и 17 тибетских поющих чаш, среди других инструментов, чтобы создать «как можно больше путей звуковых частот», непрерывный поток звука, который воздействует на мозг и нервную систему.

»Вот что делает гонг; это то, что делают поющие чаши, — говорит она, — все это охватывает бесконечное количество частот — что является сходством между белым шумом и конкретными инструментами, которые я использую.

«Все дело в потоке телесной системы, — продолжает она, — а также в пробуждении того, что в наших телах усыпило.Часто сонная часть нас связана с болезнью или легкостью или дискомфортом ».

Она может засвидетельствовать это из первых рук. В 2012 году, когда она получала сертификат по звуку, Финесс попала в автомобильную аварию. Она страдала афазией — состоянием, которое лишает вас способности говорить, писать и понимать язык, как вербальный, так и письменный, — в результате черепно-мозговой травмы. Воспользовавшись своим обучением, Утонченность обратилась к звуковому исцелению. Она смешала слой частот с поющими чашами, звуками дождя, колокольчиками ветра и другими восстанавливающими звуками, чтобы лечить травмы мозга.В конце концов, в 2014 году она получила сертификат звукового исцеления.

«Моя автомобильная авария действительно показала мне, что когда вы успокаиваете нервную систему, может произойти любое другое исцеление», — говорит она. «Поэтому, когда кто-то подходит ко мне и говорит, что у них шум в ушах, я обращаюсь к ним с множеством частот, которые могут помочь им снова отчетливо слышать, а могут и не помочь».

«Или, — продолжает она, — это может затронуть другую клетку или другой орган, который на самом деле вызывает симптомы другого физического недуга, или затронуть их эмоционально, как это делает Махалия Джексон своим голосом, где есть облегчение, а иногда и слезы.Это очищение и поток телесной системы — ее открытие. Отличный звук, как у нее, действительно хороший евангельский голос, в нем столько слоев, и вот что для меня значит гонг и тарелки ».

То, как звук работает в организме, зависит от нервной связи: звук проходит в барабанную перепонку, и — даже если мы не слышим определенную ноту или частоту — звук вибрирует в нашем слуховом проходе, который связан с блуждающим нервом, который соединяется со всеми основными органами и черепными нервами, включая парасимпатическую нервную систему, которая контролирует нашу реакцию на расслабление.

Поющие чаши могут глубоко расслабить и заземлить.

ГалицкаяGetty Images

Покойный актер Чедвик Боузман успокоился в звуке барабана джембе, сказала Виола Дэвис в интервью USA Today . «Одной из вещей, которые он носил повсюду, был его барабан джембе, который в Африке называется говорящим барабаном. И он носил его сам», — вспоминал Дэвис о своем партнере по фильму « Ma Рейни по фильму Black Bottom ». Альт, куда бы я ни пошел, я ношу с собой барабан джембе.Я делаю это за себя. Я играю на этом барабане для своего исцеления ». Казалось, что он разыграл это для Бога, для себя. Нет слов, чтобы описать игру, потому что я люблю барабан джембе, но слушать его игру, когда у него были паузы в этом трейлере, было просто феноменально ».

Supersonic

Видео с розовым шумом на YouTube перед сном помогли мне облегчить звон в ушах в последние месяцы — и я включил другие слуховые оттенки в течение дня. Использование цветов для размышлений о звуке «в некотором смысле субъективные вещи», — говорит исследователь звука Марк «Фрости» Макнил, чья онлайн-библиотека звуков природы являются одними из моих любимых, «но я думаю, что это интересный способ начать думать о звуке таким образом, чтобы начать задействовать другие чувства; как эти вещи могут иметь отношения, которые не находятся на поверхностном уровне.

Как основатель Dublab, онлайн-радиостанции из Лос-Анджелеса, которая занимается музыкой широкого спектра с 1999 года, Макнил сосредоточился на обмене трансцендентным звуковым опытом. Его последний проект, Nose Music , «призван заставить людей задуматься об отношениях со своими чувствами и обмене между чувствами», — говорит он.

Nose Music — это альбом ароматов, соответствующих 10 классическим альбомам, включая Another Green World Брайана Ино, Wild Is the Wind Нины Симон , King Tubby Meets Rockers Uptown Августа Пабло и Элис Колтрейн. Мировая галактика .

«Итак, люди могут получить коробку с 10 ароматами, и в своей собственной среде вы можете слушать музыку и ощущать запах аромата. Или вы можете отправиться в город, пахнущий как The Velvet Underground и Nico , и воплотить дух этого альбома ».

Макнил говорит, что все дело в том, чтобы заставить людей распознавать звук не как невидимую сущность, а как вездесущие отношения в их жизни, которые соединяют их с миром.

«Многие люди думают об этих более статичных способах существования звука, таких как звуки моего радио, стоящего на столе, звуки в моей автомобильной стереосистеме или звуки в моей гостиной, но это также и когда вы перемещаетесь по пространству или звуковая архитектура пространства, мне нравится думать о том, как мы, люди, можем изменять звук посредством наших движений, а также о том, как в прошлом году я думал о записанной музыке.С одной стороны, вы записываете песню, а она застывает.

«Но, — добавляет он, — записанная музыка не так статична, как мы думаем, потому что все мы каждый день, каждое мгновение каждого дня меняемся эмоционально, мы меняемся физически — как будто вам холодно. и ваши кости болят, или если вы голодны или полностью насытились — когда мы движемся по миру, это фактически меняет звуки. Итак, записанная песня меняется бесконечно по мере того, как люди во времени, пространстве и месте взаимодействуют с ней ».

Потому что, как он предлагает, осознавать, что вы вкладываете в свою систему с точки зрения звука, так же важно, как и то, что вы вкладываете в свое тело с точки зрения еды.«Чем больше вы начинаете прислушиваться к этому, это помогает вам лучше осознавать окружающий мир и свое влияние на него».

Дженис Рошалл Литтлджон — журналист, писатель и адвокат. Как член правления APLA Health в Лос-Анджелесе, она возглавляет инициативу ROAR Womyn’s Wellness, направленную на расширение возможностей всех самоидентифицирующих женщин с помощью программ и мероприятий, направленных на поддержку их здоровья, исцеления и благополучия для разума, тела и души. Следуйте за ней в Twitter @janicerhoshalle.

Получите Shondaland прямо в свой почтовый ящик : ПОДПИСАТЬСЯ СЕГОДНЯ

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Цвета шума — Магнит

Вы, вероятно, знакомы с генераторами белого шума, которые бессонница часто находят полезными в качестве снотворного.Белый шум представляет собой смесь случайных частот с плоским спектром — любая полоса частот имеет такую ​​же мощность, как и любая другая. Я считаю белый шум резким и резким. Вот пример белого шума (предупреждение — он громкий).

Большинство генераторов белого шума фактически не воспроизводят белый шум — они воспроизводят более успокаивающий «цветной шум». Цветные шумы имеют смесь случайных частот, но некоторые частоты воспроизводятся с большей громкостью, чем другие частоты. Это придает шуму «цвет» или характерный тон.Вот примеры некоторых распространенных цветных звуков:

• Розовый шум отличается от белого шума — каждая октава содержит одинаковое количество энергии, а не каждая полоса частот, как в белом шуме. Он не такой резкий, как белый шум. Он богаче, глубже. Это похоже на бурную реку.

• Мощность коричневого шума падает с увеличением частоты. Это похоже на розовый шум вдалеке. Он пышный и шоколадный. Я считаю, что это самый приятный из всех цветных шумов.

• Мощность сигнала синего шума увеличивается с увеличением частоты. Это похоже на выход воздуха из накачанной шины. Это скорее поразит, чем успокоит.

• Фиолетовый шум похож на синий шум, но мощность увеличивается более резко с увеличением частоты. Похоже на более тонкую версию синего шума.

• Серый шум спроектирован так, чтобы соответствовать психоакустической кривой равной громкости, «дающей слушателю ощущение, что он одинаково громкий на всех частотах.«Я, наверное, мог бы заснуть под серым шумом, но он не такой бархатный, как коричневый шум.

• Черный шум — это тишина. Вот 10 часов.

В Википедии есть хорошая статья о цветах шума с примерами для каждого из них.

Это бесплатный выпуск Магнит . Вот предварительный обзор выпуска для подписчиков на этой неделе, в котором есть статьи о старинных магических журналах, созданиях из альбомов для рисования, боте с магическим реализмом и многом другом.

Спасибо за чтение! Магнит написан Марком Фрауэнфельдером и отредактирован Карлой Синклер.

Все, что вам нужно знать об ISO, шуме и цвете

Как видите, эти числа соответствуют уровню яркости, который вы вводите с помощью функции ISO. Более высокое значение соответствует более яркой экспозиции, а меньшее — более темной.

Мы видим, что изображение при ISO 100 недоэкспонировано, что мешает нам разглядеть особенности LEGO Darth Vader. Для него это не проблема, так как он довольно доволен темной стороной, но такой уровень недодержки считается плохим качеством в большинстве фотографов.Даже при ISO 200 он все еще кажется слишком темным, чтобы мы могли увидеть какие-либо существенные детали. Как только мы достигаем ISO 400, мы начинаем видеть некоторые детали. Помните, что «правильная» настройка ISO будет отличаться для каждого изображения в зависимости от условий освещения, с которыми вы работаете.

Как настройка ISO влияет на ваши фотографии

Как мы видели в предыдущем разделе, увеличение ISO может творить чудеса с вашей экспозицией. Однако это также может вызвать некоторые осложнения.

Когда вы увеличиваете ISO, вы, по сути, меняете определенный уровень качества изображения на повышение яркости.В некоторых случаях, как в случае с изображениями выше, увеличение значения ISO практически не повлияет на общее качество и четкость ваших фотографий. В других случаях вы увидите видимое изменение резкости и деталей.

При более высоких значениях ISO снижение качества изображения становится гораздо более очевидным:

В этой серии изображений очень много качества приносится в жертву при увеличении ISO. В предыдущей серии мы столкнулись с заметно недоэкспонированным изображением.Удвоив настройку дважды в нижней части шкалы ISO, мы смогли увеличить яркость без потери качества. Однако в этой серии мы видим изображение, которое становится все более передержанным вместо . Изображение становится слишком ярким, детали становятся «размытыми», а четкость изображения также снижается.

Артефакты, зерно и шум — о боже!

Представьте, что вы провели интервью, используя цифровой диктофон со встроенным микрофоном.Когда вы загружаете звук на свой компьютер, вы понимаете, что звук недостаточно громкий, чтобы разобрать, о чем вы говорите. Конечно, вы хотите, чтобы интервью было понятным, поэтому вы используете программное обеспечение для редактирования звука, чтобы увеличить уровень звука.

По мере увеличения уровня звука вы понимаете, что, хотя голоса, записанные во время интервью, становятся намного громче, усиливаются и другие шумы. Теперь слышны электрические шумы от самого микрофона и окружающий шум, снижающий четкость наиболее важных звуков: вашего голоса и голоса человека, с которым вы беседовали.В этом случае громче не значит лучше; скорее это означает шумнее . То же самое с ISO и яркостью.

По мере того, как вы увеличиваете настройку ISO, хотя технически это делает детали вашего изображения ярче, это также приводит к появлению небольших артефактов в вашем изображении, которые негативно влияют на вашу резкость и чистоту цвета. В пленочной фотографии эти артефакты называются зернистостью, и они связаны с покрытием на вашей пленке. В цифровой фотографии их называют шумом, и они связаны с сенсором камеры.Хотя зернистость и шум и вызваны одним и тем же (ISO), это не одно и то же. В фотографическом сообществе отношение к зернистости варьируется от нейтрального до положительного (многие думают об этом как о текстурном эффекте, который добавляет характер), в то время как чрезмерный шум почти повсеместно считается признаком низкого качества.

Яркость и хроматический шум

Если говорить о цифровом шуме, то есть две разновидности:

• Яркий шум вызван уровнем света на фотографии.По внешнему виду это похоже на зернистость пленки, и в результате вы можете оставить больше ее на своих фотографиях, прежде чем она станет «неприглядной».
• Хроматический шум также известен как цветовой шум, и его довольно легко обнаружить по пиксельным вариациям цвета, которые вы видите в областях изображения, которые в противном случае были бы более или менее однородным цветовым диапазоном.

Проблема с обоими из них, как мы уже намекали, заключается в потере деталей. Если для вас важна резкость (а в фотографии обычно так и будет), по возможности следует свести шум к минимуму.Это означает, что с вашим ISO, как и со многими другими элементами фотографии, которые мы обсуждали, всегда нужно искать правильный баланс.

Управление шумом при постобработке

Любая программа для редактирования фотографий, которую стоит использовать в наши дни, будет каким-то образом управлять шумом на ваших изображениях. Adobe Lightroom и Photoshop позволяют настраивать яркость и цветовой шум. (Lightroom использует довольно надежную систему слайдеров, которая идеально подходит для начинающих.)

Вот проблема, с которой вы столкнетесь: ваше программное обеспечение для редактирования не знает, как выглядела ваша сцена без всех этих шумных помех.Поэтому редко бывает хорошей идеей повышать ISO, чтобы приспособиться к плохим условиям освещения, с мыслью, что вы собираетесь заставить весь возникающий шум волшебным образом исчезнуть на вашем компьютере. Да, технически вы можете таким образом убрать весь шум с вашего изображения (обычно), но в результате останется восковая оболочка мутного цвета того зрения, которое у вас было, когда вы нажимали кнопку спуска затвора.

Когда дело доходит до удаления шума, лучший подход — минимизировать шум до такой степени, чтобы он не отвлекал, сохраняя при этом как можно больше деталей.(Это и правильная балансировка экспозиции в камере!)

Когда использовать более высокие настройки ISO

Не позволяйте этому последнему разделу отпугнуть вас от необходимости увеличения ISO. Эта треть треугольника экспозиции может быть мощным при правильном использовании, а в менее чем желательных условиях освещения она действительно может быть надежным вариантом для достижения правильной экспозиции для ваших нужд. Например, вы можете захотеть получить более яркую экспозицию, не влияя на видимость движения или глубину резкости на вашем изображении.В этом случае врач прописал мягкое повышение ISO.

Цветной шум — обзор

Предполагается, что энергосистема представлена ​​с помощью набора нелинейных DAE с непрерывным временем, заданных формулой

(4.1) x˙ (t) = g¯ [x (t), u ( t), ya (t)] + v¯ (t), 0 = h¯ [x (t), u (t), ya (t)], y (t) = h [x (t), u ( t), ya (t)] + w (t).

После дискретизации (4.1) в период дискретизации T0, получаем

(4.2) x (kT0) −x ((k − 1) T0) T0 = g¯ [x ((k − 1) T0), u ((k − 1) T0), ya ((k − 1) T0)] + v¯ ((k − 1) T0),

(4.3) 0 = h¯ [x (kT0), u (kT0), ya (kT0)],

(4.4) y (kT0) = h [x (kT0), u (kT0), ya (kT0)] + w (kT0).

Переписывая kT0 как k и (k − 1) T0 как k − 1, (4.4) преобразуется в дискретную форму, заданную формулами (4.6) — (4.8). Имеем

(4.5) x (k) = x (k − 1) + T0g¯ [x (k − 1), u (k − 1), ya (k − 1)] + T0v¯ (k − 1 )

(4.6) ⇒x (k) = g [x (k − 1), u (k − 1), ya (k − 1)] + v (k − 1),

(4.7) 0 = h¯ [x (k), u (k), ya (k)],

(4.8) y (k) = h [x (k), u (k), ya (k)] + w (k ).

При оценке состояния состояние x (k) обрабатывается как случайная величина с оцененным средним xˆ (k) и оцененной ковариацией Px (k).

Предполагается, что члены v (k) и w (k) являются белыми гауссовскими шумами. Постоянные ковариационные матрицы для шумов обозначаются как Pv для v (k) и Pw для w (k).

4.1.1 Постановка задачи

Найдите Xˆ (k) и PX (k), заданные Xˆ (k − 1), PX (k − 1), g , h¯, h , u (k − 1), u (k), ya (k − 1), ya (k), y (k), Pv и Pw, при ограничениях, которые:

•

алгоритм децентрализован то есть алгоритм для одного блока генерации должен работать независимо от алгоритмов для других блоков; и

•

могут использоваться только те измерения, которые легко измерить с помощью PMU и доступны на месте.

Проще говоря, необходимо разработать итерационный алгоритм для нахождения оценок среднего значения и ковариации состояний в реальном времени, при условии, что системные DAE, входные данные, локальные измерения PMU и весь шум ковариации доступны. Алгоритм должен быть таким, чтобы процесс оценки для каждого блока генерации оставался независимым от других блоков.

4.1.2 Методология

Блок-схема системы и децентрализованная методология поиска решения для вышеупомянутой постановки проблемы показаны на рис.4.1.

Рисунок 4.1. Блок-схема системы и обзор методологии.

Каждый блок генерации оснащен блоком PMU, отвечающим за измерение различных векторов, связанных с этим блоком, в частности векторов напряжения и тока. Энергосистемы обычно работают почти на постоянной системной частоте 50 или 60 Гц, и, таким образом, все измеряемые сигналы от системы имеют основную гармоническую составляющую, равную частоте системы. Предполагая, что другие гармоники присутствуют в относительно небольших количествах, когда измеряемые сигналы дискретизируются с частотой более чем в два раза превышающей системную частоту, дискретизация не приводит к какой-либо потере информации в сигналах, согласно теореме о дискретизации Найквиста – Шеннона.PMU обеспечивают частоту дискретизации более 600 Гц [17]; и, следовательно, они способны сохранять сигнальную информацию для целей оценки состояния.

Любое измерительное устройство в системе (например, PMU) имеет конечную точность. Эта конечная точность для данного измерения представлена ​​в модели как белый гауссов шум, наложенный на правильное значение сигнала. Предполагается, что каждый шум имеет нулевое среднее значение и стандартное отклонение, равное точности соответствующего измерения. Выбранные измерения вместе с их дисперсией шума отправляются из PMU в локальный оценщик.Оценщик расположен поблизости от PMU, и, следовательно, предполагается, что требования к связи легко выполняются. DSE выполняется в оценщике с использованием нелинейного преобразования без запаха в сочетании с фильтрацией типа Калмана. Затем оценки всех динамических состояний машины отправляются в местные и / или центральные центры управления для принятия решений по управлению.

Генератор шума — Создание собственных цветовых шумов

Приложение Noise Generator генерирует нестандартные цветовые шумы, включая коричневый, розовый, белый, синий и фиолетовый.Дополнительная настройка шума с помощью обрезных фильтров низких и высоких частот. Простой современный интерфейс запоминает все настройки для быстрой генерации и использует передовые математические формулы для генерации всех звуковых волн. В двоичный файл приложения не включены аудиофайлы, поэтому размер приложения минимален, а производительность — максимальной.

Скачать бесплатно

Доступно для бесплатной загрузки в Apple App Store, Google Play Store и Amazon!

Какие бывают цвета звука?

• Белый шум звучит так же, как шум аналоговой теле- или радиостанции, которая прекратила вещание.Белый шум имеет одинаковую энергию на всех звуковых частотах.
• Коричневый шум звучит как мощный водопад. У него больше энергии на низких частотах, что означает больше басов. Если у вас есть хорошая акустическая система с сабвуфером, вы действительно сможете это почувствовать.
• Верхние звуковые частоты розового шума не падают так быстро, как с коричневым шумом, поэтому вы получите немного больше звука. Самое интересное в розовом шуме то, что он присутствует почти во всех электронных устройствах (известный как мерцающий шум) и даже в биологических системах.
• Синий и фиолетовый шум являются противоположностью розового и коричневого шума соответственно и звучат как брызги воды из садового шланга. Он имеет больше энергии на высоких частотах, что означает больше высоких частот и меньше басов.
• Хотите узнать больше о цветных шумах? Ознакомьтесь с этой статьей, написанной нашим основателем Тоддом Муром: http://www.tmsoft.com/white-noise-player/

Указания по приложению

Перетащите ползунок «Цвет звука», чтобы выбрать коричневый, розовый, белый, синий, фиолетовый или что-то среднее между ними.Затем перетащите фильтры низких и высоких частот, чтобы настроить их по своему вкусу. Отрегулируйте громкость устройства до комфортного уровня с помощью ползунка на экране. Переключите воспроизведение звука с помощью кнопки воспроизведения / паузы.