Mindre brus vid lägre upplösning?

[ztenlund]

Jo det gör det. Det minskar brusnivån i pixlarna.



Vilket är samma sak som att brusnivån minskar.

Nej, det är inte samma sak. Kameran brusar lika mycket, att du sedan väljer att förminska bilden påverkar det lika lite som om du väljer att stå tio meter ifrån bilden när du tittar på den i utskrivet utförande. Nyttan med att ställa ned upplösningen i kameran är därför obefintlig ur ett brusprespektiv.

 

[pet]

Nej, det är inte samma sak. Kameran brusar lika mycket, att du sedan väljer att förminska bilden påverkar det lika lite som om du väljer att stå tio meter ifrån bilden när du tittar på den i utskrivet utförande. Nyttan med att ställa ned upplösningen i kameran är därför obefintlig ur ett brusprespektiv.

Stämmer verkligen det???...Såhär skriver dom på DxO:

As can be seen, high-resolution sensors will gain more SNR, DR, TR and CS when reduced to a lower reference resolution.

 

[ztenlund]

Stämmer verkligen det???...Såhär skriver dom på DxO:

As can be seen, high-resolution sensors will gain more SNR, DR, TR and CS when reduced to a lower reference resolution.

Nu ryckte du ju saken totalt ur sin kontext.

Punkten börjar så här:
"Resolution varies from camera to camera, but ultimately images will be compared on similarly-sized screens or prints. On one hand, a higher-resolution camera will perform better because more pixels equate to more information for a given output surface. On the other hand, the same camera has a smaller pixel size and this decreases the SNR. Normalizing by pixel resolution makes it possible to compare actual sensor performance, similar to printing two images on the same printer."
http://www.dxomark.com/index.php/eng/DxOMark-Sensor/Data-normalization

Alltså, en sensor med högre upplösning kan ha fördel jämför med en med lägre upplösning när den med högre upplösning reduceras till samma upplösning som den med lägre sådan, trots högre brusnivå "per pixel". Det lönar sig fortfarande inte att ställa ned upplösningen direkt i kameran om kameramodellen redan är given.

 

[ErlandH]

Det finns flera väldigt långa trådar om detta ämne här i forumet. Min slutsats efter att ha följt ganska många av inläggen:

1. Rent teoretiskt blir det mindre brus om man sänker upplösningen vid fotograferingen istället för att förminska bilden i efterbehandlingen. I praktiken är skillnaden marginell (och man mister möjligheten att använda den högre upplösningen).

2. Rent teoretiskt blir brusnivån högre när man tränger in fler pixlar på en sensor med viss storlek. Men eftersom sensorn med fler pixlar i normalfallet är en modernare, bättre konstruktion (kopplad till en bättre processor osv) blir resultatet i praktiken inte brusigare (vid samma bildstorlek).

Man ska alltså inte vara rädd för kameror med hög upplösning.

 

[ztenlund]

Det finns flera väldigt långa trådar om detta ämne här i forumet. Min slutsats efter att ha följt ganska många av inläggen:

1. Rent teoretiskt blir det mindre brus om man sänker upplösningen vid fotograferingen istället för att förminska bilden i efterbehandlingen. I praktiken är skillnaden marginell (och man mister möjligheten att använda den högre upplösningen).

2. Rent teoretiskt blir brusnivån högre när man tränger in fler pixlar på en sensor med viss storlek. Men eftersom sensorn med fler pixlar i normalfallet är en modernare, bättre konstruktion (kopplad till en bättre processor osv) blir resultatet i praktiken inte brusigare (vid samma bildstorlek).

Man ska alltså inte vara rädd för kameror med hög upplösning.

Ungefär så. Punkten 1 är väl snarast beroende av vilken algoritm som används för förminskningen och var det brusreduceras etc. Att jämföra på håret blir vanskligt eftersom kameran gör saker med JPEG-bilden som inte går att kontrollera på samma sätt som om man behandlar den i datorn.

 

[Falumas]

Ungefär så. Punkten 1 är väl snarast beroende av vilken algoritm som används för förminskningen och var det brusreduceras etc. Att jämföra på håret blir vanskligt eftersom kameran gör saker med JPEG-bilden som inte går att kontrollera på samma sätt som om man behandlar den i datorn.

En virtuell pixel uppbygd av flera pixalar med sammanlagt samma area som en större pixel ger sammanslaget ungefär samma brusnivå som en stor.

/Karl

 

[Johannes-S]

Nej, det är inte samma sak. Kameran brusar lika mycket, att du sedan väljer att förminska bilden påverkar det lika lite som om du väljer att stå tio meter ifrån bilden när du tittar på den i utskrivet utförande.

Jo, det är samma sak. Det är ett matematiskt faktum och inget du kan ifrågasätta. Visst brusar kameran lika mycket men DET är en annan sak. Och visst är det bättre att använda högsta upplösning och förminska bilderna i efterhand, men att förminskning av bilder minskar bruset är ett trivialt matematiskt faktum.

 

[Makten]

...men att förminskning av bilder minskar bruset är ett trivialt matematiskt faktum.

Är det verkligen så trivialt, när brus/signal-förhållandet borde vara exakt samma? Signalen har ju "minskat" genom att varje ny pixel innehåller mindre information, i samma omfattning som bruset minskat.

 

[Johannes-S]

Är det verkligen så trivialt, när brus/signal-förhållandet borde vara exakt samma? Signalen har ju "minskat" genom att varje ny pixel innehåller mindre information, i samma omfattning som bruset minskat.

Varje pixel innehåller inte mindre information. Det är bilden som helhet som innehåller mindre information. Signal/brusförhållandet för varje pixel ökar om man minskar upplösningen. Det är grundläggande signalteori.

 

[Makten]

Varje pixel innehåller inte mindre information. Det är bilden som helhet som innehåller mindre information.

Det var det jag menade, men lite luddigt uttryckt.

Signal/brusförhållandet för varje pixel ökar om man minskar upplösningen. Det är grundläggande signalteori.

Och här menade jag att man ser hela bilden som en "signal" med en viss upplösning i minst två dimensioner.

Du har helt klart rätt utifrån det sätt du beskriver saken, men det känns relevant att ifrågasätta om det är det enda vettiga sättet att tolka begreppet "signal" och "signal/brus-förhållande". Det brukar ju annars röra sig om kontinuerliga signaler.

Om jag säger att bruset minskar lika mycket som informationen i hela bilden minskar, har du något att invända emot det? Om inte; finns det någon som helst vits med att minska både information och brus i syfte att undvika brus?

Tillägg: Jag vet förresten mycket väl att du arbetar med just sånt här, så det är inte fråga om att ifrågasätta din kunskap;-)

 

[Johannes-S]

Om jag säger att bruset minskar lika mycket som informationen i hela bilden minskar, har du något att invända emot det? Om inte; finns det någon som helst vits med att minska både information och brus i syfte att undvika brus?

Om man på förhand vet att man inte behöver en bild som är större än, säg, 1 Mpixel, så kan man dra upp ISO mer än man annars skulle gjort eftersom man vet att bruset kommer reduceras i den slutgiltiga bilden.

 

[Makten]

Om man på förhand vet att man inte behöver en bild som är större än, säg, 1 Mpixel, så kan man dra upp ISO mer än man annars skulle gjort eftersom man vet att bruset kommer reduceras i den slutgiltiga bilden.

Javisst, men det reducerar ju "signalen" till en miljon pixlar, som jag ser det. Så om vi ser bilden som en tredimensionell signal (ljusstyrka och färg över antal bildpunkter), ökar verkligen signal/brus-förhållandet?

 

[The_SuedeII]

Nej, inte om du räknar signalen som två- eller tredimensionell, som en funktion av [signal/brus] integrerat över bildytans upplösning. Bilddetaljer försvinner över nyquist-kanten i samma takt som som bruset, och för den första halveringen av upplösningen till och med snabbare. Antalet detaljer som kan urskiljas dividerat med integrerad brusmängd är alltså (med vissa försluster) konstant.

 

[The_SuedeII]

Däremot kommer ju bildbruset närma sig det perfekt Gauss-fördelade, både i ljusstyrka och färg - och detta gör att man störs mindre av det - hjärnan "luras" mindre.

 

[Johannes-S]

Javisst, men det reducerar ju "signalen" till en miljon pixlar, som jag ser det. Så om vi ser bilden som en tredimensionell signal (ljusstyrka och färg över antal bildpunkter), ökar verkligen signal/brus-förhållandet?

Signal/brusförhållandet definieras som signalvärdet i en pixel (eller medelvärdet av flera pixlar) delat med brusvärdet (uttryckt på lämpligt sätt, t ex standardavvikelse eller rms). Det bara en teknisk definition, som alltså inte är samma som den som du föreslår.

Det är nog lämpligt att skilja mellan signal och informationsinnehåll. Signal i en digital bild motsvaras av de enskilda pixelvärdena. Informationsinnehållet representerar hela bilden. Förminskning påverkar alltså inte "signalinnehållet" men däremot informationsinnehållet.

 

[Makten]

Signal/brusförhållandet definieras som signalvärdet i en pixel (eller medelvärdet av flera pixlar) delat med brusvärdet (uttryckt på lämpligt sätt, t ex standardavvikelse eller rms). Det bara en teknisk definition, som alltså inte är samma som den som du föreslår.

Det är nog lämpligt att skilja mellan signal och informationsinnehåll. Signal i en digital bild motsvaras av de enskilda pixelvärdena. Informationsinnehållet representerar hela bilden. Förminskning påverkar alltså inte "signalinnehållet" men däremot informationsinnehållet.

Frågan är fortfarande om man tjänar något alls brusmässigt på att skala ner bilden, om man betraktar den vid en och samma visningsstorlek. Det är ju det som är det intressanta, oavsett definitionen av "signal".

Sen finns det ett ganska uppenbart problem med definitionen. Nämligen att exempelvis en kompaktkamera med samma pixeldensitet som en mellanformatare skulle kunna ha "samma signal/brus-förhållande", vilket nog alla håller med om skulle vara mycket missvisande.

Det finns nog en viss grund för att ifrågasätta om samma definition av "signal" borde gälla en digital bild som med andra typer av signaler.

 

[ztenlund]

Jag "håller på" Maktens resonemang (måste vara det trevliga förnamnet ) eftersom jag inte gillar varianten "om kartan och verkligheten inte stämmer så gäller kartan".

 

[The_SuedeII]

Det enda man tjänar på som jag ser det (vid en nerskalning till t.ex tryck) är att man kan låta en brusreduceringsalgoritm jobba med bilden i en högre upplösning innan nerskalningen. Detta har en del positiva effekter för brusreduceringens skull (den har en lägre signalamplitud, men mer spatiell information att arbeta med - detta är bra för en brusreduceringsalgoritm). Utöver detta.... Njae, inte mycket.

 

[Johannes-S]

Frågan är fortfarande om man tjänar något alls brusmässigt på att skala ner bilden, om man betraktar den vid en och samma visningsstorlek. Det är ju det som är det intressanta, oavsett definitionen av "signal".

Det där hängde jag inte med på. Om du ska visa bilden i en viss storlek så måste du skala om den till den storleken. Då minskar bruset, ofrånkomligen. Det är ju inget man gör för att minska bruset, utan något man gör för att få bilden i den storleken man vill ha. Brusreduktionen får man på köpet. Det är ju inte fråga om ett fall där man kan välja mellan olika alternativ och tjäna något på att välja rätt, typ antingen gör jag X och får en brusnivå si och så, eller så skalar man om bilden och får en brusnvivå si och så. Man skalar om bilden för att få den storlek man vill ha och samtidigt minskar bruset. Punkt.

Sen finns det ett ganska uppenbart problem med definitionen. Nämligen att exempelvis en kompaktkamera med samma pixeldensitet som en mellanformatare skulle kunna ha "samma signal/brus-förhållande", vilket nog alla håller med om skulle vara mycket missvisande.

Det där hängde jag inte heller med på. Vad menar du med pixeldensitet? En mellanformatare har ju generellt alltid högre signal/brus än en kompaktkamera, eftersom kompaktkameran har högre brusnivå i sensorn. Det gäller med min (som är den gängse) definitionen av signal/brusförhållande.

Det finns nog en viss grund för att ifrågasätta om samma definition av "signal" borde gälla en digital bild som med andra typer av signaler.

Den definition som jag gav är den som gäller för digitala bilder. Andra typer av signaler har ibland andra definitioner.

 

[The_SuedeII]

Martin - menar du skillnaden mellan att skriva ut en bild (20x30) i 360dpi och titta på den från 40cm avstånd, jmf med att skriva ut samma bild i samma storlek, titta på den från samma avstånd, men skala ner den till 180dpi innan utskrift? (Lite omständig liknelse, men den enda jag kan komma på...)

Skillnaden blir då den mellan 2880x4320 pixlar och 1440x2160 pixlar, om jag förstår dig rätt. Sett som [kraft/effekt över yta] kommer ju då bilden utskriven i högre upplösning ha mer brus, men också nästan 4x högre detaljering. Rent psykovisuellt tror jag man kommer uppleva bilderna som ungefär lika brusiga, men den ena som mer detaljerad än den andra. Detaljer och brus tar ut vartannat när man "upplever" en bild