Źródła oraz rodzaje szumu w fotografii cyfrowej

Przykład szumu cyfrowego na zdjęciu

Szum jest zjawiskiem niepożądanym na zdjęciach, ale również jest ich nieodłącznym składnikiem. Może on być tylko bardziej lub mniej widoczny, ale występuje zawsze. Szum występuje na obrazach cyfrowych w różnej formie, najczęściej są to drobne różnokolorowe „ziarenka”, pokrywające jednolite, ciemniejsze, elementy fotografii (niebo, cienie itp.). Zjawisko szumu wynika z budowy oraz zasady działania matrycy światłoczułej. Sąsiadujące ze sobą elementy światłoczułe pokrywające matrycę pobierają różne wartości jasności światła, powodując przekłamania i w wyniku powstaje szum.

Źródła i rodzaje szumu:

Szum odczytu – Zwiększenie czułości ISO matrycy, czyli wzmocnienie sygnału powoduje zwiększenie widoczności szumu. Zjawisko to możemy porównać do działania wzmacniacza w muzyce, gdy za bardzo wzmocnimy sygnał, stanie się coraz bardziej zaszumiony. Redukcja tego typu szumu odbywa się poprzez wykorzystywanie najniższej możliwej wartości ISO, podczas wykonywania zdjęć.

Szum fotonowy –  Jest spowodowany przez sposób w jaki światło dociera do matrycy aparatu fotograficznego. Jest to rodzaj szumu którego ze względu na naturę fotonów światła oraz budowę matryc światłoczułych, nie jesteśmy w stanie wyeliminować. Szum fotonowy jest najczęściej widoczny w półtonach, nie występuje za to praktycznie w ogóle w jasnych partiach obrazu (światłach).

Szum długiej ekspozycji – Wraz z wydłużeniem czasu naświetlania zdjęcia, rośnie temperatura matrycy światłoczułej. Wraz z podwyższającą się temperaturą matrycy, zwiększa się widoczność tego rodzaju szumu szumu. Nowoczesne lustrzanki cyfrowe posiadają możliwości redukcji szumu długiej ekspozycji, wystarczy znaleźć odpowiednią opcję w menu aparatu.

Szum losowy – Elementy elektryczne zawarte w aparacie cyfrowym muszą się synchronizować, nieuniknione są pewne niezgodności oraz nieprzewidziane zachowania tychże elementów, prowadzące do powstawania zjawiska szumu losowego.

Szum zerowania matrycy – Matrycy aparatu fotograficznego jest „zerowana” po wykonaniu każdego kolejnego zdjęcia. Gdy pojawią się błędy w synchronizacji, na zdjęciach powstaną artefakty w postaci szumu.

W erze fotografii analogowej, fotografowie mogli kontrolować poziom szumu poprzez dobieranie kliszy o różnej czułości (odpowiednik ISO). Niestety, praktycznie była to jedyna działająca metoda kontrolowania szumu. W dzisiejszych „cyfrowych” czasach, zjawisko szumu jest możliwe do opanowania (zredukowania) z pomocą zaawansowanych programów komputerowych pozwalających w pewnym stopniu na redukcję zaszumienia obrazów cyfrowych. Oczywiście nie są to programy działające w 100% poprawnie, ponieważ wraz z redukcją szumu, istnieje spore ryzyko utraty jakości zdjęcia (najczęściej rozmycia szczegółów) ale chyba nie mamy wyjścia 🙂 . Osobiście polecam narzędzie Google NikCollection Dfine 2.