デジタル画像のノイズ除去とは

人々のイメージを滑らかにし過ぎるようにすることができる最新のiPhoneゲートである「ビューティゲート」は、2つのことの結果です：新しいSmart HDR機能と積極的なノイズリダクション。しかし、デジタルノイズリダクションとは何ですか。なぜそれが重要なのですか？確認してみましょう.

カメラセンサーのしくみ

携帯電話やカメラのデジタルセンサーは、何百万もの小さなフォトサイトから作られています。各フォトサイトは最終画像の1ピクセルに対応します。光がフォトサイトに当たると、電荷が発生します。フォトサイトに当たる光が多いほど、作成される電荷​​は強くなり、最終画像のピクセルは明るくなります。.

センサーに当たる光によって発生する電荷と同様に、デジタルノイズを発生させる少量のランダムなバックグラウンド電流もあります。これは問題が始まるところです.

各フォトサイトで発生する電荷はそれに当たる光量に比例しているため、画像の明るい部分の方がシャドウ部分よりもはるかに多くのデータを持っていることがわかります。これは、画像の暗い部分で信号対雑音比が低いことを意味します。これが、画像の影部分が目に見えるノイズになりやすい理由です。.

もう一つの要因はセンサーのサイズです。大きいセンサーほど、大きいという理由だけで集光します。その結果、SN比が高いため、デジタルノイズが発生しにくくなります。スマートフォン用カメラは、そのように小さなセンサーを持っているので、特にノイズを受けやすい.

データを画像に変換する

写真を撮るときは、RAWで撮影していない限り、カメラは画像データをJPG画像ファイルに変換します。これは、使用可能なファイルを取得するために大量のデータを捨てることになる、かなり複雑な数学的操作でこれを行います。.

また、ほとんどのカメラでは、見た目を良くするために結果の画像を少し処理します。彼らはコントラストと彩度を上げるようなことをするが、それらはまたいくつかのノイズリダクションアルゴリズムを実行する。下の画像では、私のiPhone 7 Plusで同時にキャプチャされたJPEGと未処理のRAWファイルを並べて表示することができます。 RAW画像に含まれるノイズの量を確認します.

一般的に、これは良いことです。デジタルノイズは醜く、そしてノイズリダクションアルゴリズムはかなりよく理解されています。それらはピクセル間の小さい変動を平均することによって働く。あなたは、特にハイライトで、上の画像からのクローズアップでそれを見ることができます.

ほとんどの場合、ノイズリダクションを適用した後の画像はよく見えます。デジタル画像の後処理で重要な部分です。 JPEGショットは、ラフなRAWよりも間違いなくきれいな画像です。ビューティゲートの場合のように、アルゴリズムが対象にとって攻撃的すぎる場合にのみ問題になります。これが起こると、肌の色合いのような自然な変化はデジタルノイズと同様に滑らかになります。下の画像で物事をとらえすぎてしまいました.

元のデータは破棄されるので、事後にできることはあまりありません。.

電話での積極的なノイズリダクションの防止

携帯電話やカメラが過度に積極的なノイズリダクションアルゴリズムを適用しないようにする最も簡単な方法は、自動ノイズリダクションがまったく適用されないようにすることです。これを行うには、単にRAWで撮影する必要があります.

RAW画像では、すべての画像データ（ノイズとすべて）がファイルに保存されます。ポストプロダクションに関しては、余裕があり、ノイズリダクションの適用量を制御できます。.

iPhoneでは、サードパーティのカメラアプリを使用する必要があります。私はHalideの大ファンです。 Androidでは、携帯電話のカメラアプリでRAWを撮影できる場合があります。そうでなければ、VSCOは素晴らしい自由選択です。デフォルトでは、デジタル一眼レフカメラまたはミラーレスカメラはRAW画像を撮影します。カメラのデフォルト設定ではない場合は、メニューに画像の保存形式を変更する設定があります。.

ノイズリダクションは悪いことではありませんが、あなたのカメラやスマートフォンが自動的に適用しすぎると、物事が奇妙に見えることがあります。最良の方法は、RAWを撮影して制御することです。.