Vysoké ISO a šum - prečo to tak šumí?
Napsal: 19 zář 2011, 21:14
Pre úspech článku o expozícii som sa rozhodol povenovať sa toľko diskutovanej téme - šum.
Čo je šum a ako vzniká:
Keďže ide o elektroniku, najvýstinejšie mi príde prirovnanie k hudbe.
Digitálny šum je iba číselné vyjadrenie analógového šumu, rozdiel medzi analógom a digitálom nebudem vysvetlovať. Ide o to, že elektronická súčiastka, ktorá sníma intenzitu svetla (snímač) alebo zvuku (mikrofón) vytvára signál aj bez toho, aby ju vybudil priamy podnet (svetlo/zvuk). Problém je, že tieto súčiastky sú vďaka fyzikálnym zákonom nestabilné a produkujú slabý signál aj bez toho, aby ich vybudil priamy podnet (svetlo/zvuk), čiže v našom prípade snímač produkuje signál aj v absolútnej tme. Tento signál rastie s teplotou, pretože zvyšujúcou sa teplotou sú atómy a ich elektróny prvkov aktívnejšie - viacej sa pohybujú. Tento vzniknutý slabý signál je šum.
Čo je ešte horšie, šum produkujú aj ostatné potrebné obvody - zosilňovače, prevodníky...
Odstup signálu a šumu:
Odstup signálu od šumu je rozdiel v ich intenzite. Čím je odstup Väčší, tám lepšie. V hudbe dostaneme jasnejší a presnejší zvuk, vo fotografii presnejší údaj o jase a farbe.
Názorný obrázok: Ako funguje na digitále ISO a prečo s rastom citlivosti rastie šum:
Citlivosť snímača sa fyzicky nemení. Mení sa iba sila signálu prichádzajúceho na vyhodnotenie. Pokial je nastavená nízka citlivosť (dostatok svetla, silný signál) nemusí sa signál zosilniť a preto je vysoký odstup signál/šum.
Pokial zvýšime citlivosť na fotoaparáte, povieme mu, aby signál prichádzajúci zo snímača zosilnil. Zosilní sa ale aj šumový signál, znižuje sa odstup signál/šum.
Prevodník ale nevie, či sa jedná o šum alebo o signál a preto čím je ich rozdiel menší, tým väčšiu chybu pri vyhodnocovaní robí. Preto pri vysokej citlivosti (veľkom zosilnení signálu) sa začnú objavovať na jednoliatej ploche body s rôznou úrovňou jasu a rôznou farbou.
Čo s tým a aký má vplyv správna expozícia:
Teraz už vieme, prečo s vysokou citlivosťou rastie šum.
Veľa začínajúcich fotografov robí veľkú chybu - nesprávne exponuje - snímok na vysokej citlivosti podexponuje a tým si situáciu so šumom ešte zhoršuje. Podexponovaný snímok zosvetlí v editore, čím vlastne ešte viacej zosilní okrem signálu aj šum (obrázok 2-1 a 2-2) V hudbe je to podobné - čím viacej zosilníme signál z mikrofónu, tým viacej šumu počujeme.
Preto je veľmi dôležité pri spracovaní v PC signál viacej nezosilňovať. Tak, ako sa šum zvýrazní zosvetlením, dá sa aj potlačiť ztmavením. Preto odporúčam mať pri vysokom ISO radčej snímok mierne preexponovaný a dodatočne ho ztmaviť v editore. Dostaneme tak oveľa menší šum (obrázok 1-1 a 1-2)
Ďaľším spôsobom je už známe odstránenie šumu pomocou software. Tento spôsob ale znižuje množstvo detailov na snímke, pretože body ako keby rozpíja. Preto silný softwarový odšum vyzerá ako malované vodovkami. Preto je prakticky využiteľný iba v malej miere a to na odstránenie nízkeho šumu.
Ukážkové snímky sú bez odšumenia v software. Snímané sú pentaxom K10, iso 1600.
Čo je šum a ako vzniká:
Keďže ide o elektroniku, najvýstinejšie mi príde prirovnanie k hudbe.
Digitálny šum je iba číselné vyjadrenie analógového šumu, rozdiel medzi analógom a digitálom nebudem vysvetlovať. Ide o to, že elektronická súčiastka, ktorá sníma intenzitu svetla (snímač) alebo zvuku (mikrofón) vytvára signál aj bez toho, aby ju vybudil priamy podnet (svetlo/zvuk). Problém je, že tieto súčiastky sú vďaka fyzikálnym zákonom nestabilné a produkujú slabý signál aj bez toho, aby ich vybudil priamy podnet (svetlo/zvuk), čiže v našom prípade snímač produkuje signál aj v absolútnej tme. Tento signál rastie s teplotou, pretože zvyšujúcou sa teplotou sú atómy a ich elektróny prvkov aktívnejšie - viacej sa pohybujú. Tento vzniknutý slabý signál je šum.
Čo je ešte horšie, šum produkujú aj ostatné potrebné obvody - zosilňovače, prevodníky...
Odstup signálu a šumu:
Odstup signálu od šumu je rozdiel v ich intenzite. Čím je odstup Väčší, tám lepšie. V hudbe dostaneme jasnejší a presnejší zvuk, vo fotografii presnejší údaj o jase a farbe.
Názorný obrázok: Ako funguje na digitále ISO a prečo s rastom citlivosti rastie šum:
Citlivosť snímača sa fyzicky nemení. Mení sa iba sila signálu prichádzajúceho na vyhodnotenie. Pokial je nastavená nízka citlivosť (dostatok svetla, silný signál) nemusí sa signál zosilniť a preto je vysoký odstup signál/šum.
Pokial zvýšime citlivosť na fotoaparáte, povieme mu, aby signál prichádzajúci zo snímača zosilnil. Zosilní sa ale aj šumový signál, znižuje sa odstup signál/šum.
Prevodník ale nevie, či sa jedná o šum alebo o signál a preto čím je ich rozdiel menší, tým väčšiu chybu pri vyhodnocovaní robí. Preto pri vysokej citlivosti (veľkom zosilnení signálu) sa začnú objavovať na jednoliatej ploche body s rôznou úrovňou jasu a rôznou farbou.
Čo s tým a aký má vplyv správna expozícia:
Teraz už vieme, prečo s vysokou citlivosťou rastie šum.
Veľa začínajúcich fotografov robí veľkú chybu - nesprávne exponuje - snímok na vysokej citlivosti podexponuje a tým si situáciu so šumom ešte zhoršuje. Podexponovaný snímok zosvetlí v editore, čím vlastne ešte viacej zosilní okrem signálu aj šum (obrázok 2-1 a 2-2) V hudbe je to podobné - čím viacej zosilníme signál z mikrofónu, tým viacej šumu počujeme.
Preto je veľmi dôležité pri spracovaní v PC signál viacej nezosilňovať. Tak, ako sa šum zvýrazní zosvetlením, dá sa aj potlačiť ztmavením. Preto odporúčam mať pri vysokom ISO radčej snímok mierne preexponovaný a dodatočne ho ztmaviť v editore. Dostaneme tak oveľa menší šum (obrázok 1-1 a 1-2)
Ďaľším spôsobom je už známe odstránenie šumu pomocou software. Tento spôsob ale znižuje množstvo detailov na snímke, pretože body ako keby rozpíja. Preto silný softwarový odšum vyzerá ako malované vodovkami. Preto je prakticky využiteľný iba v malej miere a to na odstránenie nízkeho šumu.
Ukážkové snímky sú bez odšumenia v software. Snímané sú pentaxom K10, iso 1600.