Adobe Lightroom. Уменьшаем шум. Как уменьшить шум в фотографии: шумодавы

Как правило, слово “шум” наиболее часто используется для описания звука, зачастую громкого и вызывающего раздражение или другую негативную реакцию. Но иногда шумом подразумевается не только звуковое искажение, мешающее передаче сигнала или информации.

В области фотографии словом шум обозначается зернистость и ложная передача цвета на изображении, что зачастую приводит к потере деталей и искажению цветопередачи.

Шум - это те же самые электронные помехи, которые вы наблюдаете на экране телевизора, слышите по радио или во время телефонного разговора. В камерах такой шум представляется чем-то вроде гранул песка, которые по мере увеличения помех сами увеличиваются в размере, цветовых вариациях и становятся все более беспорядочными. В большинстве случаев, хорошие камеры способны вполне удовлетворительно смягчить шум, а камеры с полнокадровыми матрицами справляются с этой задачей лучше всего.

Шум на фотографиях увеличивается по мере увеличения значения ISO или при удлинении выдержки, поскольку тогда увеличивается так называемое соотношение сигнал-шум. Пытаясь заполучить больше фото-информации, мы усиливаем сигнал, но это неизбежно приводит к погрешностям в передаче (соответственно к появлению шума).

Это изображение ярко иллюстрирует появление крапинок и зерен ошибочных цветов, наличие такого рода шума распространено при использовании больших значений ISO, т.е. когда мы пытаемся сделать изображение светлее и ярче. ISO 3200 на EOS 1D Mark IV.

Возможность камеры уменьшать шум охватывает несколько различных аспектов: размер светочувствительного сенсора, технологии, цифровой процессор, программное обеспечение и вклад самого фотографа (настройки камеры и пр.). Чтобы изначально создавать фотографии с минимальным количеством шума, необходимо ознакомиться со всеми факторами, влияющими на их появление.

Уменьшение шума

Функция подавления шума, грубо говоря, очищает сигнал, полученный камерой. Алгоритмы шумоподавления стараются устранить различные виды помех, которые на фотографиях выражаются в виде шумов.

Даже после незначительного уменьшения шума наблюдается заметное улучшение общего вида картинки. Были убраны ложные цвета, зернистость стала более равномерной, а также была увеличена детализация.

Снимок кольца, сделанный с использованием дневного света и светодиода на низкой мощности, чтобы добавить сверкание. Настройки камеры: 1/100sec, f/8.0, ISO 3200, 100mm macro. В программе Lightroom была применена функция подавления шума.

Совсем избавиться от шума невозможно, поскольку сигнал не может быть идеально чистым. Подавление шума не эквивалентно его полному устранению. Кроме того, чрезмерное использование функции шумоподавления может привести к потере качества изображения. Поэтому без фанатизма всегда подбирайте наиболее оптимальные значения, не влияющие на качество фотографии.

При чрезмерном шумоподавлении теряются как детали, так и резкость изображения.

Как и в отношении камеры, подавление шума во время постобработки является, по сути, балансировкой между изначальными возможностями камеры, возможностями используемого программного обеспечения и пользовательскими настройками.

Функция подавления шума в Lightroom

В модуле Develop в программе Adobe Photoshop Lightroom вы найдете раздел под названием Detail, где располагаются нужные нам инструменты Sharpening и Noise Reduction. Инструмент Noise Reduction разбивается на два подраздела: Luminance (Яркость) и Color (Цвет). Каждая из категорий имеет свой набор корректирующих слайдеров.

Слайдер Luminance отвечает за зернистость, а слайдер Color за цвет шума. Соответственно первый слайдер будет смягчать зернистость, в то время, как второй будет работать с элементами, цвет которых выбивается из общей картины. Поскольку программа разграничивает области подавления шума, вы можете понять, какой тип шума преобладает на вашей фотографии.

Подавление шума Luminance

В первой секции инструмента Noise Reduction находятся слайдеры, относящиеся к Luminance (Яркость): Luminance, Detail и Contrast. Они контролируют три аспекта яркостного шума.

Эффект наиболее заметен при движении первого ползунка Luminance, остальные два ползунка вносят более тонкие изменения

Ползунок Luminance фокусируется на зернистости шума. По мере увеличения эффекта, зерна будут всё больше и больше сливаться. Если вы уведете ползунок слишком далеко, то такие детали, как волосы и текстура ткани просто пропадут.
Следующий ползунок Detail (Детализация) регулирует порог эффекта, который создает изменение в Luminance. То есть он помогает восстановить некоторые детали, которые были потеряны после использования слайдера, отвечающего за яркость шума (Luminance).
И наконец, слайдер Contrast (Контраст) влияет на контраст каждого отдельного “зерна”. Работает он аналогично стандартному инструменту, отвечающему за контрастность, но в меньшем масштабе. Эффект от его использования трудноуловим даже при значении 100.

Подавление шума Color

Эффект наиболее заметен при движении первого ползунка Color, остальные два ползунка вносят более тонкие изменения.

Слайдер Color воздействует на “цветную рябь” на вашей фотографии, приводя пиксели к цветовой однородности. Но если вы уведете слайдер слишком далеко, то все похожие цвета смешаются и сгладятся.
Слайдер Detail работает аналогично одноименному слайдеру в секции Luminance и регулирует порог создаваемого эффекта.
Слайдер Smoothness определяет, насколько плавным будет переход между исправленными цветами. Он аналогичен ползунку Contrast. Его эффект также едва уловим.

Другие инструменты для подавления шума

Иногда возникает потребность применить функцию подавления шума выборочно, т.е. не ко всем участкам изображения. Три инструмента в программе LightRoom позволяют сделать это: Radial Filter, Gradient Filter и Adjustment Brush. Каждый из этих инструментов имеет слайдер, с помощью которого можно отрегулировать шум только в тех областях, к которым был применен данный инструмент.

Выборочное применение функции подавления шума особенно полезно в случаях, когда глобальное изменение приведет потере качества изображения или когда вы хотите обладать большим контролем над применением данного эффекта. К примеру, при увеличении яркость тени имеют особенность шуметь больше, нежели светлые участки. Вы можете применить один из этих инструментов, чтобы уменьшить шум именно в теневых зонах вашей фотографии.

Повышение резкости и подавление шума

Устаревшая камера, использование очень высоких значений ISO и прочие факторы могут привести к появлению интенсивного шума, который требует подавления. Однако, во многих случаях сильное подавление шума приводит к неприятному последствию, а именно потере деталей и замыленности. Чтобы воспрепятствовать этому эффекту, вы можете применить инструмент Sharpening (Увеличение резкости).

Даже при, казалось бы, незначительном сдвиге ползунка Sharpening происходят весьма значительные изменения. Однако, использование этого инструмента может вновь вернуть шум, от которого мы так упорно избавлялись. На этот случай есть маленькая хитрость, а именно ползунок Masking, который помогает восстановить резкость, не влияя на нашу работу над подавлением шума. При значении 0 эффект применяется ко всей фотографии. При увеличении значения эффект распределяется на меньшую площадь, а именно на края, выделяющиеся высокой контрастностью.

Удерживая клавишу Alt по мере передвижения слайдера, вы можете наблюдать области применения данного эффекта. Белые участки - область применения. Эта функция полезна в случаях, когда главной целью является уменьшение шума, но при этом необходимо оставить границы резкими.

Мы проиллюстрировали разницу между фотографиями с различными показателями Masking. Для первой фотографии было выставлено значение 80%, а для второй 20%.

Большим преимуществом использования маски для увеличения резкости (Sharpening) вкупе с инструментом шумоподавления (Noise Reduction) является то, что это дает возможность выставлять большие значения Noise Reduction, но при этом оставлять резкими границы. Такая установка подходит для обработки кожи, стен, неба и других ровных поверхностей.

Пресеты для уменьшения шума

Конечной задачей данного урока является создание пресетов в Lightroom с учетом используемых камер и значений ISO для дальнейшего многоразового использования. Вообще пресеты - это залог значительной экономии времени. Приведу пример из личного опыта. Шум, который появляется на фотографиях, сделанных моим Canon EOS 1D Mark IV, при ISO 3200 и выше становится весьма заметным, поэтому я создал пресеты для конкретных параметров.

В зависимости от параметров, установленных на вашей камере и её характеристик, вы можете применить также и дополнительные манипуляции к пресетам, такие как Hue-Saturation (Цветовой тон/ Насыщенность), Luminance (Яркость) и пр.

Обведенный пресет я создал для редактирования фотографий, которые я снимаю в определенном месте, где чаще всего использую ISO 3200. Со временем к этому пресету я добавил пользовательские настройки баланса белого. Теперь в один клик я могу отредактировать (избавиться от шума и выправить баланс белого) все фотографии, снятые в данных условиях.

Заключение

И хотя работа над шумом начинается уже непосредственно во время съемки (низкие значения ISO, правильная экспозиция), но тем не менее важно уметь избавляться от шума во время постобработки. Ваша камера сделает все зависящее от неё, а Lightroom улучшит результат. Применение правильной техники шумоподавления позволит вам публиковать и печатать фотографии в более крупном формате. Использование пресетов будет значительно экономить ваше время, затраченное на постобработку.

Не будь портных, — скажи: как различил бы ты служебные ведомства?
Козьма Прутков

Введение

Наведение порядка среди тысяч снимков, задача которая рано или поздно встает перед любым фотографом. Для профессионалов она стоит острее, для любителя снимающего для себя несколько менее остро. Но все же, каждый из нас хочет, что бы среди бушующего разнообразия наших снимков внутри царил контроль и порядок.

Быстрый и точный поиск. Выборка снимков определенной тематики. Хранение и резервное копирование. Вот примерный круг вопросов, которые необходимо решить. Частично этой темы я касался в статье . Хотя конечно, универсального решения не существует, рабочие процессы слишком разняться.

В вопросах каталогизации и поиска фотографий есть достойный пример в лице фотобанков. Там речь идет не о тысячах а о миллионах снимков, и возможность клиенту найти нужный ему снимок это вопрос денег и конкуренции. Те, кто работает с микростоками, знает все плюсы и минусы кейвординга не понаслышке, ведь они вбивают до 50 ключевых слов в фотографию, и зачастую на не родном для себя языке!

Импорт фотографий в Lightroom

Lightroom предлагает три способа импорта фотографий, ниже я опишу их все для того что бы вы могли выбрать для себя наиболее удобный. (Если присмотреться то способов импорта можно насчитать аж пять. Так как есть еще импорт из каталога и drag&drop файлов в программу. С перетаскиванием файлов все просто а я расскажу ).

Всем привет! Сегодня будет небольшой рассказ про обработку одного снимка из недавней съемки. Всю серию, которую назвал «всадник без головы» 😛 .

Исходник мне нравится, но в итоговой картинке я хотел получить максимум деталей на девушке (чулки, шорты, тело) и проявить фактуру кожи и капли воды на ней.

(щелкните по картинке, чтобы посмотреть в большом размере и используйте стрелки на клавиатуре, ← → чтобы просматривать предыдущее/следующее изображение)

Чтобы не грузить вас долгими описаниями я выложил , где все этапы обработки можно посмотреть в отдельных слоях. Ниже я прокомментирую основные моменты.

На улице было светло как в полдень — адский полдень.
Стивен Кинг «Кэрри»

Ожидание

Но лето кончилось, а вместе с ним и сезон гроз. О фотографировании молний можно было только мечтать. Ждать и надеяться.

Как это обычно бывает, лето настало, хотя сначала в это не верилось. Я стал чаще поглядывать на небо, листал прогнозы погоды и в задумчивости крутил зажимы штатива. Наверное, я был единственным человеком в Миассе, который радовался значку «тучка с молнией» в прогнозах погоды.

Пришли первые грозы. Они были довольно робкие, и скорее намекали, какая это сила и красота. Они спешили закончиться едва начавшись, или же проходили вдали, неся с собой ветер и дождь людям, которые по большей части ждали тепла и солнца.

Первые молнии этим летом я снял 15 мая. Сильная, но короткая гроза пришла в Миасс вечером. Пять фотографий осели в моем компьютере. Честно говоря, снимки получились не ахти.

Шум — неизбежность преследующая все цифровые фотокамеры. Если ошибки в установке экспозиции и баланса белого можно заметить сразу после съемки на ЖК-дисплее камеры и при необходимости переснять кадр, то шумы выявляются только в домашних условиях — на экране монитора. Можно ли уменьшить шум? Конечно да!

Если ошибки в установке экспозиции и баланса белого можно заметить сразу после съемки на ЖК-дисплее камеры и при необходимости переснять кадр, то шумы выявляются только в домашних условиях — на экране монитора

Откуда берется шум

Одна из основных неприятностей, подстерегающих фотографа, снимающего на «цифру», безусловно, шумы. В некоторой степени шум в цифровой фотографии можно считать аналогом зернистости в пленочной технологии, и большинство программ для подавления шумов, в принципе, пригодно для борьбы с зерном на пленочных сканах.

К повышению шумности (как ПЗС-, так и КМОП-матрицы) приводит уменьшение размера приемной ячейки и повышение чувствительности. Любительские камеры с матрицей 1/1,8″ по диагонали хорошо ведут себя только при значениях ISO 50-64.

При недостаточной освещенности, естественно, потребуется слишком большая выдержка, а это приведет к смазам. Подняв чувствительность до 400, 800 или даже до 1600 ISO (некоторые камеры предусматривают возможность ручной установки чувствительности), мы получим сильные шумы.

На длинных выдержках становятся заметны так называемые горячие пиксели (Hot Pixels). Они светятся на снимке, как неяркие звезды на ночном небе. Таких пикселей тем больше, чем длиннее выдержка и выше температура приемной матрицы. Шумы на цифровых фотографиях практически исчезают при температуре ПЗС-матрицы около -25°C.

К сожалению, большинство камер не рассчитано на эксплуатацию при таких температурах. Можно только посоветовать не держать камеру постоянно включенной (особенно при ночной съемке), так как аккумуляторы сильно греются.

Помимо «горячих» пикселей существуют «выбитые». Они появляются в результате физического износа (или брака) матрицы. Т.н. битые пиксели можно увидеть на любых снимках. У каждого производителя существуют свои нормы на количество подобных «бракованных» элементов изображения.

Еще один источник характерных артефактов — поднятие резкости на нечетких снимках. Если файл был сохранен в формате JPEG с высокой степенью сжатия, то придется бороться и с другим видом искажений.

При печати на струйном принтере шум в некоторой степени сглаживается: капли наносятся с достаточным перекрытием. Однако этот же шум хорошо виден при печати больших форматов и на экране монитора при просмотре с большим разрешением.

Особенно заметен шум на больших однотонных поверхностях. Например, если это пейзаж, где большую часть кадра занимает небо, или портрет крупным планом.

Теперь перейдем к рассмотрению существующих способов борьбы с шумами, более или менее эффективных.

Средства борьбы с шумами

Основным инструментом для профессиональной обработки фотографий де-факто является графический редактор Adobe Photoshop. К сожалению, для борьбы с шумами он располагает ограниченным набором средств, к тому же с нехитрыми настройками. Фильтр Despeckle вообще лишен регулировок и вместе с шумами сильно размывает мелкие детали, а Smart Blur позволяет изменять только радиус и пороговый уровень (Threshold).

Такие фильтры лучше применять на выделенной области или предварительно маскировать мелкие детали. В общем, с программой Adobe Photoshop вам предстоит долгая и кропотливая работа. А с 48-битными изображением работают только Median и Gaussian Blur. Поскольку эти средства могут устроить не всех, попробуем поискать продвинутые и автоматизированные приложения.

ASF Digital GEM

Начнем с простого — ASF Digital GEM. Борьба с шумами — единственная задача этого фильтра, разработанного компанией Applied Science Fiction и реализованного как модуль plug-in для программы Photoshop.

GEM удобен в пользовании. Неплохо сохраняет детали. Регулировки шумности в светах и тенях, а также поднятие резкости — все это задается в процентах. Простота, качество и скорость обработки позволяют считать программный пакет GEM одним из лучших средств борьбы с шумами. Кстати, алгоритмы, разработанные компанией ASF, используют в своих сканерах такие известные компании, как Agfa, BenQ, Epson, Kodak, Konica, Minolta, Nikon, Noritsu, Microtek.

Quantum Mechanic Pro

Отлично справляется с цветовым шумом программа Quantum Mechanic Pro 2.1 от компании CameraBits. Возможно, вам захочется отказаться от внутреннего алгоритма обработки, предлагаемого профессиональной камерой, и получать сырые 48-битные снимки в формате RAW. Что ж, программному пакету Quantum Mechanic Pro это вполне по силам.

DCE AutoEnhancer

Программа DCE AutoEnhancer, выпущенная компанией Mediachance, представляет собой самостоятельное приложение для пакетной обработки изображений. Работает в двух режимах. В простом (Basic) все процедуры выполняются методом последовательных приближений с минимумом ручных настроек. В продвинутом (Advanced) используются данные из EXIF-заголовков и множество плавных регулировок фильтров. Цветовой баланс и резкость программа DCE правит точно и деликатно. Для удаления «горячих» пикселей имеется целых две функции: Hot Pixels Removal (программный поиск) и Hot Pixels Substraction («вычитание черного экрана»).

Чтобы реализовать второй метод, после первого (основного) снимка необходимо сделать второй (дополнительный) с такой же выдержкой, но с закрытым объективом. Применять этот фильтр следует с большой осторожностью. В некоторых камерах (Canon G1, Canon G2 или Sony F707) используются собственные алгоритмы шумоподавления, и в этом случае есть определенный риск испортить снимок.

В программе DCE за подавление шумов отвечает закладка Denoiser с возможностью выбора одного из двух фильтров: Noise Removal (удаление шумов) и Portrait De-Focus. Для настройки Noise Removal используются данные EXIF о значении ISO, мощности импульса вспышки и расстоянии до объекта. Portrait De-Focus устраняет мелкие дефекты кожи на портрете и «улучшает» телесные цвета. Последний фильтр можно использовать в виде отдельной программы CleanSkinFX, распространяемой бесплатно. DCE обработал файлы почти во всех форматах, в том числе TIFF CMYK 64. Но вот 32-битный файл, сохраненный в Photoshop, по цвету резко отличался от оригинала.

Neat Image

Заслуживает внимания программа Neat Image, разработанная компанией ABSoft. Для каждой камеры используются индивидуальные профили, которые можно бесплатно загрузить с сайта разработчика или… изготовить самостоятельно. Для этого понадобится калибровочная таблица (скачивается с сайта) с серыми полями разной яркости. Ее следует сфотографировать — либо с экрана монитора, либо с распечатки. По полученному снимку программа NeatImage строит профиль, причем для каждого значения задается своя чувствительность (ISO).

Действительно, каждая камера создает свой характерный рисунок шумов, а в некоторых моделях применяются собственные внутренние алгоритмы обработки изображения. Построить профиль можно и по выделенной области прямо на редактируемом снимке с предварительным просмотром результата. Более того, после этого можно в ручном режиме настроить шумоподавление в различных диапазонах яркости.

Оценивая результаты, полученные при обработке разными фильтрами, можно сказать, что программа NeatImage лучше остальных уменьшает шум и сохраняет детали. Единственный недостаток — обработка файла длится очень долго. Но здесь опять помогут профили: можно запустить обработку сразу нескольких снимков (Batch Processing).

SilverFast

Программа SilverFast первоначально была разработана компанией LaserSoft Imaging в качестве альтернативы стандартным TWAIN-драйверам, поставляемым в комплекте со сканерами. Поэтому программному пакету SilverFast DC, предназначенному для работы с цифровыми снимками, достался тот же интерфейс, а в графический редактор Photoshop он встраивается как TWAIN-драйвер (в закладке file>import).

Надстройка VLT (Virtual Light Table) позволяет достаточно удобно разбивать фотоархив на альбомы и просматривать снимки. Поставляется она и с 48-битной профессиональной версией SilverFast HDR.

А фильтров и настроек очень много. Для подавления шума используется технология с патентованным названием GANE (Grain and Noise Reduction). Однако в «выпадающем» списке можно найти всего три градации: Low, Medium и High GANE. Применение максимальной High GANE привело к размытию изображения вместе с деталями. А вот Low отработала вполне прилично.

Фильтр Descreen предназначен для удаления растра на изображениях, отсканированных с типографских отпечатков (еще одно свидетельство, указывающее на специализацию компании-разработчика).

Dfine

В 2003 году компания Nik Multimedia разработала первую версию программы Dfine. Новинка оформлена как модуль plug-in и снабжена красивым и удобным интерфейсом с множеством настроек. Если сложно сразу хорошо представить, как они отразятся на снимке, следует выбирать Quick Fix — все останется на усмотрение программы. Здесь же реализованы и профили для камер. Похоже, как в Neat Image. Одно но… За каждый скачанный профиль с вас попросят около $40. Вы решились на такую дополнительную трату? Тогда все настроится автоматически. Если вы готовите изображение к печати, то при выборе уровня подавления шумов разработчики настоятельно рекомендуют не прибегать к радикальному удалению, а ограничиться некоторым снижением шумов. Небольшой шум будет малозаметен, зато сохранится больше деталей.

В окне программы умещаются: исходное, конечное изображения, три небольших фрагмента подсказки. Кроме того, есть возможность просмотреть гистограммы и сравнить их, подсветить цветом пере- и недоэкспонированные области. Отдельно настраиваются четыре фильтра: яркостной шум, цветной шум и артефакты, яркость-контраст и баланс цветов.

Примеры работы программ.

В приведенной ниже таблице — примеры работы описанных программ. Для сравнения рекомендуется смотреть увеличенные версии.

Необработанный снимок, 100%; камера Olympus E-1, 1/160 с, ISO 3200. Даже профессиональная камера дает при таких значениях чувствительности неудовлетворительный результат	Лучшим оказался результат обработки программы Neat Image. Шумы значительно уменьшены, детали не размыты
DCE AutoEnhancer

Quantum Mechanic Pro 2.1
Оригинал ночного снимка
Портрет. Оригинал.	Neat Image. Детали на портрете практически не затронуты. В синем цветовом канале — самом проблемном — после обработки программой Neat Image шумов не заметно
Blue / оригинал	Blue / Neat Image

Итоги

Можно признать, что с большим или меньшим успехом все программы, принявшие участие в обзоре, справились с поставленной задачей — подавлением шумов. Все они доступны в интернете для бесплатного скачивания в виде демо- или пробных версий.

В будущем, вполне возможно, появятся цифровые фотокамеры с матрицами б1льших размеров, математические алгоритмы обработки в этих аппаратах усовершенствуются, и необходимость в подобных программах отпадет. Однако сейчас, сравнивая исходную фотографию с результатом обработки программы Neat Image или Quantum Mechanic, понимаешь, что время потрачено не зря.

Эта небольшая статья - своеобразный FAQ по тем неприятным особенностям фототехники, которые так или иначе досаждают нам во время съемки. Я буду предельно краток. При объяснении того или иного явления я не буду расписывать причины его появления во всех подробностях. Основной упор я буду делать именно на то, как эти "косяки" не допустить при съемке и, если положение безвыходное, как впоследствии исправить их в программе Adobe Photoshop Lightroom 5. Сразу договоримся, что все операции производятся в разделе "Коррекции" (Develop в английской версии)

Искажения, котрые вносит тушка

Цифровой шум и способы его уменьшения

Под шумом понимается характерная рябь на изображении, которая чаще всего появляется при съемке с плохим освещением.

Вообще, об уровне шума лучше заботиться при съемке - его можно уменьшить, снизив чувствительность ISO до минимально возможного значения, однако, следует помнить, что при этом пропорционально увеличится время выдержки, что может стать причиной получения нерезких снимков из-за шевеления камеры (т.н. шевеленка). Для обеспечения неподвижности камеры приходится прибегать к помощи штатива.

При съемке движущихся объектов снижение ISO и использование штатива не помогает, поскольку за время выдержки сам объект успевает сместиться и получается на фотографии размытым (см. судно, идущее по реке):

В таких случаях единственный способ снизить шумы и в то же время сохранить движущиеся объекты резкими - открывать диафрагму, насколько это возможно. если открытие диафрагмы не помогает, то снова начинаем "задирать" ISO до тех пор, пока выдержка не окажется достаточно короткой для запечатления движущегося объекта.

Наименьший уровень шумов на высоких ISO имеют камеры с матрицей большого размера (APS-C, Full Frame), наибольший - любительские мыльницы с матрицей 1/2.3". Шумы могут подавляться встроенным ПО камеры, однако при этом возможна потеря детализации и некая "искусственность" картинки.

Самый лучший рецепт борьбы с шумами (при невозможности снизить ISO) - съемка в RAW и подавление шумов в Adobe Photoshop Lightroom. Посмотрите примеры:

До обработки

После обработки

Adobe Lightroom позволяет давить шумы и у JPEG-изображений, но формат RAW в общем и целом гораздо предпочтительнее при съемке в сложных условиях. При слишком интенсивном подавлении шума неизбежно снижение качества проработки мелких деталей и текстур, поскольку они тоже будут приняты за шумы и размыты.

Динамический диапазон (точнее его нехватка)

Подробно о динамическом диапазоне можно почитать в статье . Я лишь расскажу, как лучше действовать, если камера не справляется с данным сюжетом, а прибегать к HDR нет возможности (или желания). Если гистограмма снимка (ее можно посмотреть на экране фотоаппарата) упирается и в правый и в левый край, в первую очередь нам нужно спасать света. Это делается при помощи экспокоррекции (либо сокращением выдержки при работе в ручном режиме). При съемке в солнечный день рекомендую заблаговременно установить экспокоррекцию -1EV - это спасет вас от возможных проблем.

Чуть недоэкспонированную фотографию загружаем в Lightroom, "цепляем" мышкой гистограмму за область "тени" и тянем ее вправо:

До обработки

После обработки

Тени посветлели, при этом проработка светлых участков не изменилась. Однако, следует помнить, что при слишком интенсивном вытягивании теней будут неизбежно вытягиваться и шумы, которые были в тенях, но которых не было видно. Чтобы их скомпенсировать, придется усиливать шумоподавление, причем оно будет применяться ко всей фотографии и может стать причиной ухудшения проработки мелких деталей.

Искажения, которые вносит оптика

Дисторсия

Дисторсия - это искривление прямых линий, особенно заметное по краям кадра. Особенно ярко дисторсия проявляется у зум-объективов в широкоугольном положении (т.н. бочка).

Столб на самом деле прямой, его так выгнуло на фотографии из-за дисторсии объектива. Некоторые объективы имеют обратную или отрицательную дисторсию, которая выгибает линии уже внутрь кадра (т.н. подушка). Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, как правило. имеют меньшую дисторсию, чем зум-объективы. Многие объективы с большой кратностью зума дают "бочку" на коротком и "подушку" на длинном конце.

Исправить дисторсию просто. Ищем инструмент "Коррекции объектива" и тянем ползунок "Искажения" влево или вправо (в зависимости от вида дисторсии) до тех пор, пока линии у нас не выпрямятся.

Можно поступить еще проще! Оказывается, Lightroom знает, как искривляют пространство большинство современных объективов и позволят скорректировать дисторсию за пару-тройку кликов мыши - вам нужно выбрать вкладку "Профиль" в разделе "Коррекции объектива" и выбрать из списка тот объектив, с которым велась съемка.

Съемка велась фотоаппаратом Canon Powershot G3, Lightroom о его существовании не знает, однако, предложил самый близкий по характеристикам профиль - для Canon G12.

Обратите внимание, что даже несмотря на то, что столб стал ровным, наклон остался (на самом деле он стоял вертикально). Подобные наклоны вертикальных объектов по краям кадра также иногда ошибочно считают следствиями дисторсии, иногда отпуская обидные эпитеты в адрес объектива. На самом деле, объектив ни в чем не виноват! Все дело в перспективных искажениях , которые неизбежно возникают при съемке с подобных ракурсов. Более подробно о них вы можете почитать в статье . Но коли уж пошла речь об исправлении искажений, перспективу также можно исправить - для этого опять переходим во вкладку "Вручную" и двигаем ползунок "Вертикаль":

Обратите внимание, что при подобной правке нарушаются пропорции изображения - верхняя часть выглядит вытянутой вверх, в данном случае столб вырос за пределы кадра. Снизу же образовалось пустое пространство. Чтобы избежать подобных конфузов, лучше при съемке позаботиться о возможностях обработки и чуть "отодвинуть" зум, чтобы по краям кадра было больше места. Это облегчит кадрирование. Кстати, в lightroom оно делается по нажатию горячей клавиши "R".

Виньетирование

Виньетирование - это затемнение углов фотографии. Наиболее сильно виньетирование проявляется на полностью открытой диафрагме, но при зажатии ее до средних значений (порядка f/8), оно сходит на нет. Виньетирование способно здорово испортить жизнь любителям панорамной съемки, так как при склеивании панорамы будут отчетливо видны "ступеньки".

Виньетирование правится в Lightroom также при помощи инструмента "Коррекция объектива" - либо в ручном режиме, либо в автоматическом (при условии, что в Lightroom загружен профиль для вашего объектива). Для ручного исправления виньетирования переходим в раздел "Вручную" и находим ползунки по управлению виньетированием:

Исправим затемнение углов фотографии, а, заодно, уберем перспективные искажения:

Хроматические аберрации

Хроматические аберрации - цветные каемки вокруг темных объектов на светлом фоне (например, вокруг листвы на фоне неба). Особенно хроматическим аберрациям подвержены недорогие зум-объективы (китовые в частности). Когда-то ХА считались серьезным недостатком оптики, однако сейчас они столь же легко корректируются либо самим аппаратом при съемке в Jpeg (при наличии у аппарата такой функции), либо в Lightroom при работе с RAW (или с Jpeg, если камера не имеет функции подавления ХА).

Для начала пробуем применить профиль объектива - в нем содержится информация о хроматических аберрациях. Если же Lightroom с вашим объективом не знаком, открываем вкладку Color, ставим галочку "Удаление хроматических аберраций", берем пипетку и указываем тот цветовой оттенок, который преобладает в хроматических аберрациях.

После этого, возможно, потребуется небольшая ручная коррекция, в результате которой хроматические аберрации если и не исчезнут полностью, но будут ощутимо уменьшены.

Хроматические аберрации побеждены.

Недостаточная резкость

Бывает так, что из-за особенностей оптики детализация фотографии не удовлетворяет требованиям фотолюбителя. Особенно часто хочется рвать на себе волосы обладателям недорогих телеобъективов при съемке "на длинном конце". Тем не менее, можно попробовать хотя бы создать иллюзию хорошей детализации. Приведу пример обработки фотографии, сделанной на Canon EOS 5D со старым объективом Canon EF 75-300mm 1:4-5.6 IS USM.

Детализация, мягко говоря, не блещет. Идем в раздел "Детализация", двигаем ползунок "Значение" вправо. Картинка худо-бедно начинает обретать какую-то ясность. Однако, при сильном увеличении резкости начинается ощутимый рост шумов. Чтобы их как-то компенсировать, регулируем настройку шумоподавления.

Согласитесь, что стало гораздо лучше!

Подведем итоги

Итак, мы научились делать следующие вещи:

Уменьшать шумы
Улучшать проработку теней на недоэкспонированных фотографиях
Исправлять дисторсию и перспективные искажения
Бороться с виньетированием
Убирать хроматические аберрации
Улучшать резкость фотографий

А теперь, если вы до этого задумывались о покупке более дорогой тушки и/или объектива, чтобы хотя бы частично избавить свои фотографии от приведенных выше недостатков - подумайте, насколько целесообразно будет тратить сотни, а то и тысячи долларов на "железо" и "стекло", если можно купить за 200 долларов лицензионный Lightroom и получать примерно такой же результат? Вопрос риторический...

В первой части этого урока мы разобрали причины появления шума в фотографии , его составные, и что делать, чтобы не провоцировать их появление. В этом уроке мы узнаем как уменьшить шумы в Фотошопе, Capture One, Digital Photo Professional и Lightroom . Все эти программы имеют инструмент для уменьшения шума в фотографии, именуемый на жаргоне фотографов «шумодав ».

Если во время съемки есть только две альтернативы: сделать кадр без шумов (низкая чувствительность матрицы фотокамеры) но нерезкий, или с шумами, но резкий, то я выбираю второй вариант. Ибо от нерезкости уже не избавиться, а вот с шумами побороться еще можно.
Не всегда надо полностью удалять шумы в фотографии, часто достаточно лишь уменьшить его уровень до приемлемого.
Яркостный и хроматический шумы удаляются по-разному.
При 100% масштабе снимка на мониторе мы видим шумы в несколько раз большие по площади, чем они будут на отпечатке, в полиграфическом издании или онлайновом фотоальбоме.

В этом уроке встречаются большие фотографии, которые автоматически масштабируются, если размер вашего экрана меньше необходимого. Когда это произойдет, то в верхнем правом углу фотографии появится кнопка увеличения до 100%. Только этот масштаб позволит вам точно оценивать силу и размер шумов. Чтобы посмотреть те части иллюстрации, которые оказались скрыты, перетаскивайте изображение мышью за ее центральную часть. Чтобы закрыть фотографию и вернуться к статье нажмите клавишу Esc.

Исходные условия: в моей камере отключены все шумодавы, съемка ведется в формат RAW , чувствительность установлена на 3200 единиц (я еще допускаю такое ее значение в своих съемках) и 6400 единиц (посмотрим, могу ли я использовать эту чувствительность в экстренном случае). Для контроля был снят кадр на чувствительности матрицы 100 единиц. Для всех снимков была сделана экспокоррекция +0,5 ступени. Это несколько увеличило уровень шумов на фотографиях, но во время съемки случаются ошибки по экспозиции, поэтому такая коррекция ближе к практической ситуации для фотографа. Из тестовых снимков были вырезаны (фото 1 ): а) фрагмент с упаковки корма Шныря (для контроля резкости по тексту и искажений цвета); б) шкала с полями различной светлоты (контроль силы шумов в разных тональностях); в) фрагмент тела мифического существа Гавы (для пущей красоты). На фото 2 мы видим, что с увеличением чувствительности растут шумовые пятна на всех полях мишеней, что вполне естественно и ожидаемо.

Фото 1: тестовая фотография.
Фото 2: увеличение чувствительности матрицы фотокамеры приводит к усилению шумов.
Фото 3: ослабление яркостных шумов уменьшает резкость мелких деталей в снимке.

Как убрать шум в Фотошопе (Photoshop).

Ах, проказники, снимали не в формат RAW или забыли убрать шум на этапе конвертирования RAW-файла? Бывает и такое. Открываем в Фотошопе нашу фотографию, далее в меню: Filter > Noise > Reduce Noise… (Фильтр > Шум > Уменьшить шум…). Вот наш первый тестируемый шумодав.

Яркостный шум. Именно первые два ползунка (Strength и Preserve Details) отвечают за его уменьшение. Если потянуть Strength (Сила) к правому краю, то мы увидим, что яркостные шумы уменьшаются, но и текст становится более размытым (фото 3 ). Главное зло яркостных шумов: борьба с ними приводит к снижению резкости и деталировки фотографии. Внимательный читатель заметит, что ползунок Preserve Details (Сохранить детали), как раз, и предназначен для того, чтобы изображение не потеряло в качестве. Двиньте второй ползунок правее, и вы увидите, что резкость и деталировка возвращаются. Но с ней возвращаются и шумы, получается «поменяли шило на мыло». Установки, которые использовал для ISO 3200: Strength – 9, Preserve Details 6%. Если в вашей фотографии нет мелких деталей, как текст, фактура, то Preserve Details можно уменьшить вплоть до 0. Для ISO 6400 данные настройки оказались слабоваты, поэтому Strength я увеличил до 10, а Details было уменьшено до 3%, несколько в ущерб резкости текста (фото 5 ).

Хроматический (цветной) шум кажется меньшим злом. Двинув ползунок Reduce Color Noise до максимального значения (фото 4 ) резкость текста не снижается, цветовые шумы почти исчезают, но объекты небольшого размера теряют насыщенность цвета (посмотрите на красное и синее поле). Так же обратите внимание, что вокруг красных плашек образуется цветной ореол. Иногда, такое изменение цвета мелких деталей может быть критичным и невозможным для фотоснимка. Поэтому, надо стараться применять шумоподавление в минимальной степени: для ISO 3200 я применил значение Reduce Color Noise 70%, а для ISO 6400 – 100%.

На фото 5 и 6 вы видите итог работы шумодава в Фотошопе. Если для ISO 3200 после щумоподавления шумы проявляют себя на терпимом уровне и еще остаётся некоторый резерв по их большему подавлению, то для ISO 6400 они уже чрезмерны для некоторых съемок, и я бы старался всячески избегать использования этой чувствительности матрицы.

Фото 4: уменьшение цветного шума может привести к снижению насыщенности цвета деталей и цветным ореолам.
Фото 5: уменьшили шум в Фотошопе, ISO 3200.
Фото 6: результат применения шумодава Фотошопа для ISO 6400.

Выводы: уменьшение яркостных шумов невозможно без снижения резкости фотографии. Применение шумодава дает возможность использования чувствительности 3200 единиц, но чувствительность 6400 может не подойти при повышенных требованияхк качеству фотографии. Если делать фотографии для интернета или печати небольшого размера, то я допустимо использование чувствительности 6400 единиц. Уменьшая яркостные шумы в фотографии, мы не избавляемся от хроматических, и наоборот.

Уменьшение хроматического шума в фотографии иногда может оказаться незамеченным зрителем. Но если при съемке важна точность цветопередачи в небольших деталях, то чрезмерное использование настроек шумодава в Фотошопе недопустимо, например при предметной съемке или в фуд-фотографии . Чем «нежнее» установки шумодава мы используем (не только у Фотошопа, вообще любого), тем качественней наше изображение после обработки.

Digital Photo Professional

Вторым для этого урока я выбрал Canon Digital Photo Professional (далее DPP). Это очень простой конвертор RAW-файлов для фотокамер Canon и именно с его помощью я знакомлю студентов курса фотографии для начинающих с возможностями RAW-формата. Для того чтобы попасть на шумодав DPP надо на Tool Palette (палитре инструментов) выбрать вкладку NR/Lens/AOL. Нас, естественно, интересует блок Noise reduction (уменьшение шума), в котором находится всего два ползунка: Luminance… - для уменьшения яркостного шума, и Chrominance… - для хроматического (фото 7 ). Как и в случает с шумодавом Фотошопа я постарался применить такие установки в DPP чтобы соблюдался баланс качества для мелких деталей и гладких поверхностей. Для ISO 3200 использовались следующие параметры: Luminance - 7, Chrominance – 12 (фото 8 ). Для ISO 6400 - 12 и 20 соответственно (фото 9 ). Результат очень похож на тот, что был получен в шумодаве Фотошопа.

Настройка шумодава в DPP. Я заметил, что при отключенных в моей фотокамере шумодавах, DPP применяет собственное шумоподавление к RAW-файлам. Каждый раз выключать шумоподавление фотографий не удобно, поэтому надо сделать так, чтобы по умолчанию DPP его не применял. Для этого зайдите в настройки DPP (клавиши Ctrl + K), перейдите на вкладку Tool palette (палитра инструментов), включите переключатель Set as defaults, установите все ползунки на 0, нажмите OK, и перезагрузите DPP (фото 10 ).

Фото 7: шумодав Canon Digital Photo Professional.
Фото 8: результат применения шумодава DPP для ISO 3200.
Фото 9: результат применения того же шумодава для ISO 6400.
Фото 10: настройки шумодава DPP.

Capture One

На сегодняшний день Capture One мой основной конвертор RAW-файлов. Как и в случае с DPP его шумодав (фото 11 ) не отключен, и применяется к RAW-файлом независимо от настроек камеры. Причем, даже тогда, когда в уменьшении шума нет необходимости, например при низкой чувствительности. Я провел небольшое исследование алгоритма работы шумодава в Capture One, и это меня настолько заинтересовало, что я решил почитать справку этого RAW-конвертора. Увы, никакой полезной информации по принципам работы шумодава в Capture One я не нашел. Поэтому далее будут описаны результаты моих домыслов, предположений и изысканий.

Согласно справки Capture One, шумодав этого конвертора меняет свои настройки после анализа файла. Признаюсь, за несколько лет работы в Capture One, я корректировал настройки его шумодава лишь несколько раз. Шумодав работает так нежно, интеллектуально, ненавязчиво и превосходно в автоматическом режиме, что я просто забыл о его существовании.

Первое что я проверил, как улучшится моя фотография когда я уберу настройки шумодава для ISO 100. И ничего не произошло. То есть если нет шумов, то шумодав и не работает. Затем я заметил, что при увеличении чувствительности меняется лишь значение Color (воздействие на цветовые шумы), но не Luminance (яркостные шумы). Тогда я предположил, что при одинаковом значении Luminance и с ростом чувствительности яркостные шумы будут расти пропорционально тому, как это происходит при отсутствии шумоподавления. Не тут-то было. Шумы выросли, но не столь значительно. Не стану гадать, как это происходит, но результат интеллектуальности Capture One меня порадовал.

В следующем эксперименте я попытался найти то минимальное значение настроек шумодава, которое бы меня удовлетворило, и сравнить, насколько мягче мои установки с теми, что предлагает Capture One по умолчанию. Изменения были столь незначительны, что ими можно пренебречь: для ISO 3200 Capture One предлагал значение 25 и 54 (Luminance и Color), я же нашел допустимыми и более мягкие значения: 20 и 50 соответственно. Для ISO 6400 собственные установки шумодава Capture One меня полностью удовлетворили, и я их не трогал (25 и 57).

Есть еще несколько приятностей, позволяющих сделать шумоподавление еще эффективней. Surface (поверхность) позволяет уменьшать шумовые пятна крупного размера на малоконтрастных, гладких поверхностях, не задевая при этом мелкие детали, такие как текст (значение 70 для ISO 3200 и 90 для ISO 6400). Single Pixel позволяет удалять одинопиксельный шум (отдельные выбитые пиксели) без потери мелких деталей. Правда такие пиксели у меня появляются только при ISO 6400 или при перегреве матрицы в режиме Live View. Не смотря на то, что в тесте шумодавов использовалась чувствительность матрицы 6400 единиц, я не задействовал данную настройку Capture one, так как воздействия основных инструментов было достаточно.

Я очень доволен качеством и возможностями шумодава Capture One. В отличие от рассмотренных выше шумодавов, Capture One не создает цветовые ореолы и не уменьшает насыщенность цвета в небольших деталях снимка. Цветные шумы в затененных участка подавляются так же значительно лучше, чем у предыдущих конкурентов. Это говорит о высоком качестве алгоритма работы уменьшения цветового шума. Благодаря действию Surface яркостные шумы тоже выглядят слабее, особенно на однотонных поверхностях.

Результаты шумоподавления в Capture One вы можете увидеть на фото 12 и 13 . Однако, осталось испытать конкурента среди RAW-конверторов - шумодав в Lightroom.

Фото 11: шумодав Capture One.
Фото 12: результат применения шумодава Capture One для ISO 3200.
Фото 13: результат применения того же шумодава для ISO 6400.

Lightroom и Adobe Camera RAW

Я даже скачал новый Lightroom - 4.3... Во всех предыдущих версиях Lightroom, его шумодав, по мнению пользователей, считался слабым звеном и не рекомендовался к использованию. Т.е. после конвертирования RAW-файлов в Lightroom уменьшение шумов надо было выполнять в Фотошопе. Но шумодав Фотошопа сильно проигрывает в качестве работы хотя бы Capture One, и я никак не могу рекомендовать данную цепочку (Lightroom > Фотошоп) для шумоподавления. Краем уха я встречал упоминание на форумах о том, что шумодав Lightroom, начиная с четвертой версии, был улучшен. Желая уточнить эту информацию у опытных пользователей, я вновь попал на форумы по Lightroom. И то, что я там прочел, меня никак не порадовало: тормоза, трудности в работе, глюки, в общем, всё как всегда с конвертором RAW-файлов от Adobe. Это окончательно отвратило меня от установки Lightroom, и вместо его шумодава я буду тестировать аналогичный инструмент Фотошопа – Adobe Camera RAW. Я давно заметил, что настройки этих двух продуктов Adobe идентичны, и приводят к одинаковым результатам после обработки RAW-файлов. То есть алгоритмы работы обеих программ одинаковы (было бы странно одному производителю делать две версии шумодава). Если я не прав, и у вас есть для этого серьезные основания, сообщите мне об этом.

Для того чтобы уменьшить шумы в Adobe Camera RAW необходимо перейти на вкладку Detail (Детали). Этот шумодав имеет больше настроек, нежели шумодав в Фотошопа (фото 14). По умолчанию, для файлов обеих чувствительностей Camera RAW предлагает не уменьшать яркостные шумы, но снижать цветовые (Luminance – 0, Color - 25, Color Detail - 50). При этих установках цветовой шум прекрасно подавлен, и (как в Capture One) я не замечаю цветных ореолов. Прекрасно. Ползунок Color Detail (цветные детали) помогает регулировать (возвращать) насыщенность цвета для небольших деталей (помните, в шумодаве Фотошопе с этим была проблема). Я оставил значение Color Detail по умолчанию, т.е. 50. А вот основную установку Color я снизил до 15 (для ISO 3200) и 20 (ISO 6400).

Яркостные пятна на гладких поверхностях оставались различимыми, но ненавязчивыми при значении Luminance – 55 (для ISO 3200) и 70 (ISO 6400), но при этом давали легкое снижение деталировки текста. Поэтому я выбрал компромиссное значение Luminance Detail – 40 (для ISO 3200) и 50 (ISO 6400).

Мне так понравилось как уменьшает шумы Adobe Camera RAW (фото 15 и 16 ) что я задумался о допустимости более широкого использования чувствительности 6400 на моей фотокамере. Если бы к этому шумодаву добавить настройку Surface как в Capture One, то ему не было бы равных. Интересно, как распределятся места среди лидеров шумодавов в финале этого урока фотографии.

Фото 14: шумодав Adobe Camera RAW (настройки идентичны Lightroom).
Фото 15: результат применения шумодава Adobe Camera RAW для ISO 3200.
Фото 16: результат применения того же шумодава для ISO 6400.

Результаты тестирования шумодавов

Результаты теста шумодавов на фото 17 и 18: худшие - вверху, лучшие - внизу. При съемке с высокими значениями чувствительности я не рекомендую использовать шумодав Фотошопа для растровых изображений и Canon Digital Photo Professional. Основная причина – сильные цветовые ореолы вокруг цветных деталей в фотографии. Так же в этих шумодавах трудно найти компромисс между уровнем яркостных шумов на гладких поверхностях и резкостью мелких деталей. Capture One, на фоне первых двух, выглядит в выигрышном положении, пока в работу не вступает шумодав Adobe Camera RAW. Последний показал, что во многих случаях я могу использовать чувствительность 6400 и для коммерческих съемок: восхитительное уменьшение яркостных шумов для гладких поверхностей при сохранении мелких деталей и хорошая работа по уменьшению цветового шума. На что же жалуются работающие в Lightroom я не понимаю?

Фото 17: Сравнительная таблица шумодавов для ISO 3200.
Фото 18: Сравнительная таблица шумодавов для ISO 6400.
Фото 19: Очаровательный шум.

Заключение

Если во время съемки вы хотите использовать высокие значения чувствительности, то начните бороться с шумами еще на этапе съемки – снимайте в формат RAW. Не перекладывайте процесс уменьшения шумов на Фотошоп, сделайте это в RAW-конверторе при коррекции фотографий. Используйте тот конвертор, который с меньшими потерями (а потери неизбежны) уменьшит шумы в фотографии. Используйте минимальные значения установок шумодава.

Если фотография имеет сильные шумы, то в некоторых случаях можно ограничиться уменьшением лишь цветовых пятен. Оставшиеся яркостные шумы будут очень похожи на зерно фотопленки. Иногда такая имитация зерна даже предпочтительней, чем гладкая картинка цифровой фотокамеры. Например, если вы стилизуете фотографию под старинную. В иных же случаях зерно может дать определенный шарм снимку (фото 19 ). Недаром существуют фильтры Фотошопа, создающие подобное пленочное зерно. Но, это тема для другого урока.

PS: В этом тесте шумодавов использовались не самые новые версии Adobe Camera RAW и Capture One. Поэтому, возможно, что алгоритмы уменьшения шумов в этих программах стали еще более совершенными.
PPS: Не шумите!