Mindre brus vid lägre upplösning?

[The_SuedeII]

Det tror jag vi svarat så gott vi kunnat på..

[Samma sensor, samma bild; fullupplösning, nerskalad]

Har du någon brusreduceringspluging du gillar så använd den på fullskalebilden, och skala sedan ner tills du tycker bruset i förhållande till bilddetaljering ser bra ut - till att skilja på från är tillräckligt lågt i kraft.

Det du gör är att byta upplösning (detaljering) mot bruskraft(effekt), och det är ju personligt - dels för dig, och dels för bilden, när man tycker resultatet är acceptabelt.

 

[The_SuedeII]

D3x vs. D3:

Apple/Päron/Citroner jämföres här som jag sade tidigare - frågan är komplex. Det är helt olika kameror/sensorer - med olika prestanda.

Ska man jämföra så måste man först bestämma ett ISO-intervall, och sedan övre och undre ramarna för [mål]upplösningen. Sen kan vi ju ta in hur hårt krominansbruset ska vägas in, om vi bara ska mäta på grön kanal, etc, etc... Bara krominansvägningen gör +-30-50% på brusvärdet.

Ska vi [visuellt och/eller mätvärdesmässigt] jämföra D3x nerskalad till D700/D3-upplönsing? Eller skala ner båda tills den lägre upplösningen närmar sig Nyquistgränsen i brusfördelning?

Man upplever bruset annorlunda beroende på hur man bestämmer detta, och mätvärden stämmer inte med upplevelse innan man definierat HUR man ska jämföra, och hur detta påverkar BÅDA kamerorna som jämförs. Bl.a detta gör DxO väldigt svårförståeligt för människor som inte är vana vid diskrepanserna mellan mätningar/intryck. Använd siffrorna med försiktighet.

 

[macrobild]

Det intressanta är tycker jag, kan Nikon med sitt omhändertagande av sensordata få en d90 att uppvisa samma DR som D3, dvs med d90 och d3x använder Nikon ett annat sätt att ( enligt spekulationer)att omhänderta , beräkna sensordata annorlunda än tidigare så blir resultatet från en APS stor sensor lika bra och tom bättre än en mer konventionell/äldre utläsning från exv en Canon 24x36 mm stor sensor.
Här en jämförelse med 1dsmk2 16 miljoner pixlar och d90 med APS stor sensor och 12 miljoner pixlar
D90 har värden som överstiger 1dsmk2
http://www.dxomark.com/index.php/en...294|0/(onglet)/0/(brand)/Canon/(brand2)/Nikon

 

[macrobild]

Skilnad i DR mellan d90 och Canon 1dsmk2 16 milj och i printläge. D90 har ett större dynamiskt omfång än 1dsmk2 enligt DXO mätningar.

 

[macrobild]

Även mot en modernare kamera från Canon 5dmk2 (jag har två stycken) så står sig d90 fantastikst bra enligt DXO mätningar vad det gäller DR i printläge.
Vid tillfälle skall jag testa d90 mot mina 5dmk2 för att se vad för skilnader jag kan se i exv dynamiskt omfång runt 100iso.
Jag tror att Nikon och Sony har tillsammans listat ut ett bra sätt att omhänderta data troligen då från fler än en avläsning, detta baserar jag på de diskussioner som har förts av ett antal duktiga människor på dpreview.
Förutom DXO mätningar så har de även verifierats av bla Imatest och Imanging - Resource

 

[Shabbadang]

Även mot en modernare kamera från Canon 5dmk2 (jag har två stycken) så står sig d90 fantastikst bra enligt DXO mätningar vad det gäller DR i printläge.
Vid tillfälle skall jag testa d90 mot mina 5dmk2 för att se vad för skilnader jag kan se i exv dynamiskt omfång runt 100iso.
Jag tror att Nikon och Sony har tillsammans listat ut ett bra sätt att omhänderta data troligen då från fler än en avläsning

Det låter trevligt. Jag har just investerat i en D90 mycket för det dynamiska omfånget, som jag rätt ofta hade problem med i min Fuji S2 (utfrätta högdagrar vid sol). Valet stod mellan en Fuji S5 och D90, men jag valde den senare eftersom det är en modernare kamera som har fler finesser och i stort sett samma dynamiska omfång.

 

[macrobild]

Tänk om-brukar man säga, men om denna d90 sensor satt i mina d2x från början och med samma lösningar därutöver att omhändertaga en signal..

 

[Shabbadang]

Det tror jag vi svarat så gott vi kunnat på..

[Samma sensor, samma bild; fullupplösning, nerskalad]

Har du någon brusreduceringspluging du gillar så använd den på fullskalebilden, och skala sedan ner tills du tycker bruset i förhållande till bilddetaljering ser bra ut - till att skilja på från är tillräckligt lågt i kraft.

Det du gör är att byta upplösning (detaljering) mot bruskraft(effekt), och det är ju personligt - dels för dig, och dels för bilden, när man tycker resultatet är acceptabelt.

Så rådet blir att alltid fota med full upplösning och sedan interpolera ner bilden om jag förstår dig rätt. Det är alltså svårare att tillgodogöra sig någon brusreducering direkt i kameran genom att använda säg halva upplösningen?

Jag brukar använda Noise Ninja, men eftersom den skärper samtidigt som den filtrerar brus så brukar jag köra filtret efter en nersampling för att inte förlora skärpan. Men menar du att det är viktigt att köra brusreduceringen före nersamplingen och i så fall av vilken anledning? I mina tankegångar så känns det som att det vore den mest logiska arbetsgången eftersom man då bara plockar bort detaljer/brus som är kvar efter nersampling; om man gör det innan så riskerar man kanske att ta bort i onödan eftersom man inte känner resultatet efter nedsamplingen?

 

[The_SuedeII]

NN fungerar (enligt mig) både mätmässigt och synbart bättre om man kör den innan nersampling - man behåller fler detaljer i slutbilden då. Man får tänka på att "ta i lite extra" med effekten på brusreduceringen bara - det har man råd till, beroende på hur mycket man tänker förminska bilden. De flesta mer avancerade brusreducerare analyserar bilden på dess frekvensinnehåll och standardavvikelser per yta och mörkhet/ljusstyrka innan de gör vad de ska. Att lämna så mycket orginalinformation som möjligt åt denna motor är nästan alltid en god idé.

Men det är ju bara att prova sig fram...

 

[Shabbadang]

NN fungerar (enligt mig) både mätmässigt och synbart bättre om man kör den innan nersampling - man behåller fler detaljer i slutbilden då. Man får tänka på att "ta i lite extra" med effekten på brusreduceringen bara - det har man råd till, beroende på hur mycket man tänker förminska bilden. De flesta mer avancerade brusreducerare analyserar bilden på dess frekvensinnehåll och standardavvikelser per yta och mörkhet/ljusstyrka innan de gör vad de ska. Att lämna så mycket orginalinformation som möjligt åt denna motor är nästan alltid en god idé.

Men det är ju bara att prova sig fram...

OK men då ska man väl köra bara brusfiltret först och sedan efter nedsampling avsluta med skärpning då utan brusfilter?

 

[The_SuedeII]

Ja, helst ska du inte ha någon överskärpningseffekt (ringning) innan du fortsätter arbeta med bilden - så skärp efter du är färdig med resten för säkerhets skull... - På bilder ska brusreducera.

 

[The_SuedeII]

Ja, multisampling är bra om man vill minska påverkan av elektroniskt brus i läsning och förstärkning. Sedan påverkar även hastigheten läsningen görs med både bruset och kanske främst felmarginalen (som också räknas som "brus") ganska rejält.

Det man vinner genom multisampling från en sensor är att för varje ny läsning man gör får man nya, andra brusvärden, men laddningen i cellen (pixeln) är exakt samma mellan varje läsning (den är ju "fryst" vid capture-ögonblicket, så det påverkas inte).

För varje ny läsning förändras felmarginalen i läsningen som:
Dro*(1/√n) - där n är antalet läsningar.
För varje ny läsning minskar läs- och strömbrus som:
Drn*(1/√n) - där n är antalet läsningar.
Fotonbruset är konstant, och lika med √(antalet fotoner)

Efter detta ska man multiplicera med förstärkningen (ISO) samt addera förstärkningsbruset, och detta är konstant per ISO-tal.

Att läsa något fyra ggr har en verklig effekt på det elektroniska bruset som ligger nära det teoretiskt perfekta (en halvering), men fotonbruset går ju inte att påverka. Där får vi snällt be moder natur om lite nya naturlagar om vi vill påverka något.

Pga förutsättningarna för AD-omvandlingsprincipen kan det totala bruset minskas med nästan √2 om man gör läsningen dubbelt så långsamt, så effekten är (nästan) densamma som att läsa två ggr. Det finns en hel del kuligt att läsa om AD/DA-omvandling på bl.a AnalogDevices hemsida - om man tycker sånt är kul.

Då det finns begränsningar i hur små strömmar man kan använda och ändå få en vettig avläsningsnogrannhet så avges en viss värmeeffekt i själva sensorn vid varje läsning (ström x spänning = värme). Så man vill inte läsa för ofta - då får man lokala problem med värmeförändringar i chipet, och ccd/cmos tycker verkligen inte om värme. Det har STOR påverkan på hur nogrannt man kan mäta nästa gång. För nogrannare applikationer (teleskop, mikroskop osv) så använder man ofta aktivt kylda sensorer för att minska brus och mönsterbildningar i bilden.

Så tyvärr förlorar man lite brusprestanda när man använder live-view... Vilket sensor- och kameratillverkarna helst inte nämner.

Följande är en grov schematisk skiss på bruskällorna i och runt sensorn (förenklad, men tillräcklig).

 

[The_SuedeII]

-Rött är det verkliga värdet på det vi mäter (antalet laddningar i elektronbrunnen), orange och blått är bruskällor. Resultatet lämnas vidare åt höger - till förstärkning - och i detta steg finns det också en bruskälla (att addera i efterhand). Resultatet av hela denna kedja är värdet som sparas i raw-filen (om inte kameran har några dumheter för sig med brusreducering).

Det ligger ibland en del matte imellan också - vid lägen som benämns "hi" eller "lo"-någonting, och för Canon även vid alla mellansteg mellan hela ISO-steg (100,200,400,800 osv) - dom är inte "riktiga" förstärkningssteg. I dessa fall går värdet via en digital multiplicering innan lagring.

Sedan, när detta är färdigt, så tillkommer ÄNNU en komplex bruskälla... Raw-interpoleringen som görs antingen i kameran (till jpg) eller i ditt valda raw-program. Jag säger att detta är komplext därför att saker vi uppfattar som "brus" kan vara så många saker!
I en svart-vit bild kan vi uppfatta mindre detaljer som har en egenkontrast som är nästan 2-4 ggr under brusstyrkan.
Detta är tyvärr omöjligt efter en raw-interpolering - då måste vi upp på betydligt större skalor på detaljer innan vi har återkommit till punkten där detaljer uppfattas som "tydliga", allt pga interpoleringsprocessen som "tar bort" ungefär hälften av kontrastinformationen för att kunna utläsa vilken färgton pixeln ska ha. Alltså kräver en verklig, färdigprocessad bild ett betydligt högre signal/brus-avstånd än vad man rent intuitivt skulle kunna tro.

 

[The_SuedeII]

Sedan tillkommer nästa problem - som dom flesta också "glömmer" att väga in.... - Vitbalansen!

I sämre ljus, ofta inomhus med glödlampsbelysning, kommer man ofta ner mot 2800K i vitbalans, och detta innebär vitbalanskoefficenter på 1.5 för rött och ofta >3 för blått... Dessa siffror visar hur mycket mer än G(rönt) som R och B måste förstärkas. Om du ligger på ISO1600 på exponeringen är alltså bruset i rött motsvarande 1600*1.5=ISO2400 och för blått 1600*3=ISO4800!

Ingenstans i vitbalansspektrat ligger dessa förstärkningar lägre än ca 1.5, normalfallet vid dagsljus (4800-5500K... beroende på vilken kamera) är att R och B förstärks 1.5-2x mer än Grönt.

Du kan ju själv gissa vilken påverkan detta har på färgnogrannhet och brusfördelning när man går mot högre ISO... Och detta är på Raw-värden. Det slår ännu "hårdare" mot nogrannheten i interpoleringen som måste till innan vi kan se resultatet av exponeringen som en färdig bild. Eftersom brusnivåerna kommer bli väldigt höga ganska snabbt när vi går neråt i exponeringsskalan, och raw-interpoleraren kommer försöka hålla färger i schack också, så kommer signal/brus i svart/vitt (ljushet) sjunka drastiskt vid ett visst tröskelvärde.

Jag har gjort informella mätningar på ett par punkter tidigare, och vet ungefär var jag tror att värdena kommer landa - men min plan var på ett ungefär:

Ta en Gretag ColorChecker och en upplösningskarta, belyst med fast 4800K halogen och ta en exponeringsstege från 1s ner till 1/1000s.

Ifrån raw-värdena, plocka ut brusvärdena på bildens vitaste och svartaste punkt (i upplösningskartan antagligen), och ett par gråpunkter på colorchecker-kartan.

Göra raw-interpoleringen med något vanligt förkommande program - antagligen LR2.3 - och mäta bruset på samma punkter.
På den konverterade bilden ska även dE på färgerna mätas, här tar jag den ljusaste av bilderna som referens. En avläsning på upplösningskartan ska göras med två eller tre olika kontrastkrav.

Efter detta plottar jag färdigkonverterat brus, upplösning/kontrast och färgfel som funktion av raw-bruset.


Detta är lätt en helkvälls arbete, och eftersom jag mot bättre vetande börjat arbeta mer igen så blir det nog inte förrän till helgen.

 

[ArneBerne]

Höga iso och brus

En liten fråga som jag undrat över en tid är när man exempelvis läser ett omdömme om en kamera att den har lite för många pixlar och därmed brusiga vid högre ISO. Min fråga är då om jag ställer ned upplösningen på kameran och inte kör på högsta upplösningen påverkar det i så fall bruset i positiv riktning? Om det är så borde det inte vara något problem.

Arne B

 

[Cronholm]

En liten fråga som jag undrat över en tid är när man exempelvis läser ett omdömme om en kamera att den har lite för många pixlar och därmed brusiga vid högre ISO. Min fråga är då om jag ställer ned upplösningen på kameran och inte kör på högsta upplösningen påverkar det i så fall bruset i positiv riktning? Om det är så borde det inte vara något problem.

Arne B

Sannolikt inte éftersom du inte kan ändra pixeltätheten och storleken på den esnkilda pixeln.

 

[sagan]

Bäst är att plåta i full upplösning och sen minska storleken, då minskar oxå bruset i bilden. Så visst kan man komma runt problemet till viss del. Sen kan man ju oxå kompletera med www.neatimage.com exempelvis.

 

[ztenlund]

Den här frågan har varit uppe femtioelva gånger och svaret är (som vanligt) att det inte påverkar brusnivån i sig. Däremot kommer bruset synas mindre i lägre upplösning, men det gör det om du förminskar bilden i datorn också.

 

[ArneBerne]

Tack för svaren

Tack för svaren //Arne B

 

[Johannes-S]

Den här frågan har varit uppe femtioelva gånger och svaret är (som vanligt) att det inte påverkar brusnivån i sig.

Jo det gör det. Det minskar brusnivån i pixlarna.

Däremot kommer bruset synas mindre i lägre upplösning,

Vilket är samma sak som att brusnivån minskar.