Beeldruis: alles wat we moeten weten

U hebt waarschijnlijk al digitale ruis gezien als de gekleurde spikkels of korrels op foto's, met name die welke 's nachts zijn gemaakt.

Ruis is elke vorm van afwijking van wat op pixelniveau wordt verwacht. Uw camera kan bijvoorbeeld iets donkerder of lichter opnemen. Wanneer dit op een voldoende grote schaal gebeurt om te eindigen met een zichtbare textuur, die verwijst naar ruis.

Het is meestal gemakkelijker om ruis te zien in vlakke, karakteristieke delen van een afbeelding, zoals in een lucht, dan in scènes met meer ingewikkelde details. De reden hiervoor is dat de drukkere scènes een deel van de ruis effectief verbergen, terwijl gebieden met weinig detail met wat ruis kunnen worden gezien als je goed kijkt.

Oorzaken van ruis in een afbeelding

Er zijn een aantal redenen waarom afbeeldingen er vervormd en korrelig uitzien. Aan sommige kun je niets doen. Sommige ruis treedt bijvoorbeeld op vanwege de manier waarop licht bij de sensor arriveert en sommige worden gegenereerd door simpelweg elke pixel om te zetten in digitale informatie. Laten we eens kijken wat de oorzaak is van digitale ruis in afbeeldingen.

1. ISO

ISO is de belangrijkste oorzaak van ruis. Hogere ISO die bij weinig licht of 's nachts moet worden gebruikt, vervormt het beeld wanneer erop wordt geklikt bij daglicht. Dus hoe hoger de ISO, hoe meer ruis in de afbeelding.

1. Sensorgrootte:

Voor ruis telt de grootte van de sensor. Mobiele telefooncamera's en compactcamera's hebben een kleine sensor op hun camera. Dus als we op deze apparaten klikken, kan het niet eens het niveau van 400 ISO bereiken, waardoor het beeld meer vervormd wordt en kleurgetrouwheid gemakkelijk kan worden opgemerkt. Terwijl wanneer genomen op grotere camera's zoals DSLR's, het geproduceerde beeld veel duidelijker en gedetailleerder is, omdat het lagere korrelbeeld door hen wordt geproduceerd.

1. Pixel dichtheid

Dit kan worden verklaard aan de hand van een voorbeeld. Stel dat een camera met sensor van 14 MP op een afbeelding klikt. Nu weten we dat het meer ruis zal genereren dan een camera met een lager megapixels. Waarom?

Omdat wanneer we op een foto van een 14 MP-camera klikken, deze de werkelijke pixels samendrukt in vergelijking met een camera met een lage MP. Hierdoor wordt het beeld automatisch vervormd.

1. Blootstellingstijd

Een langere belichtingstijd kan ook ruis veroorzaken.

Laten we nu eens kijken welke soorten ruis kunnen worden veroorzaakt.

Zie ook:  Ruis van foto's verminderen

Soorten ruis bij beeldverwerking

1. Gaussiaans ruismodel of versterkerruis

Gaussiaanse ruis verwijst naar de statistische ruis waarbij PDF (waarschijnlijkheidsverdelingsfunctie) gelijk is aan de normale verdeling. Het is ook bekend als Gauss-verdeling.

In termen van beeldverwerking is Gaussische ruis additief van aard en heeft het een gemiddelde waarde van nul.

Dit type ruis kan worden gefilterd met behulp van een ruimtelijk filter dat het beeld vloeiender maakt. Gauss-afvlakking, ook wel Gaussiaanse vervaging genoemd, wordt geproduceerd door de Gauss-functie in een afbeelding. Deze afvlakking wordt gebruikt in grafische afbeeldingen en ontwerpsoftware om beeldruis en details te verminderen.

1. Zout en peper geluid

Zout- en pepergeluid wordt ook wel schotgeluid of impulsgeluid genoemd. Deze ruis wordt veroorzaakt door storing tijdens het maken van de opname. Een storing van camerasensoren of een timingfout kan dit soort ruis in een afbeelding veroorzaken.

Kortom, wanneer we naar een afbeelding kijken, wordt deze weergegeven als zwart-witte pixels op een afbeelding, daarom wordt het peper- en zoutruis genoemd.

Dit type ruis kan worden gefilterd met behulp van gemiddelde en mediane filtertechniek of ook door een gaussisch filter.

1. Kwantisatieruis

Kwantisatieruis wordt ook wel uniforme ruis genoemd. Deze ruis wordt veroorzaakt door kwantisering van pixels van een afbeelding tot een aantal niveaus. Het wordt uniforme ruis genoemd omdat de verdeling ervan gedurende het hele proces ongeveer uniform is.

Het kan worden gebruikt om verschillende soorten ruisdistributie te produceren, omdat het een uniforme distributie heeft, evenals voor het verslechteren van de afbeeldingen, zodat het kan worden gebruikt in algoritmen voor beeldherstel.

Hoe kan ruis in afbeeldingen worden vermeden?

Sensoren produceren ook meer geluid in warmere omstandigheden en als ze warmer worden door gebruik. Houd hier dus rekening mee bij het fotograferen in bijzonder warme omstandigheden.

Er zijn een aantal dingen om ruis in uw afbeeldingen te minimaliseren. De algemene regel is dat het gebruik van de lagere beschikbare ISO-instellingen zal leiden tot minder ruisvorming. Gebruik de hoge dus alleen als het moet.

Als uw camera een ISO-instelling heeft, kunt u mogelijk de maximale gevoeligheid instellen, zodat u kunt voorkomen dat gevoeligheden voorbij een bepaald punt worden gebruikt.

In plaats van de hoge gevoeligheid te gebruiken, zou je kunnen proberen een groot diafragma te gebruiken, dit laat lichter door de sensor gaan en zorgt voor een schoner beeld dan de hoge ISO-instelling. Al moet je ervoor zorgen dat het grote diafragma de scherptediepte behoudt die je in je afbeelding wilt hebben. Je zou ook een lange sluitertijd kunnen proberen in plaats van hoge ISO instellingen.

Als u dit artikel nuttig vindt, laat het ons dan weten en geef uw feedback in het opmerkingenveld hieronder. Tot dan veel leesplezier.