Cos’è la riduzione del rumore nelle immagini digitali?

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“Beautygate”, l’ultimo iPhone -gate che può far sembrare le immagini delle persone troppo lisce, è il risultato di due cose: la nuova funzione Smart HDR e la riduzione del rumore aggressiva. Ma cos’è la riduzione del rumore digitale e perché è così importante? Scopriamolo.

Come funzionano i sensori per fotocamere

Il sensore digitale nel tuo telefono o fotocamera è composto da milioni di piccoli photosite. Ogni photosite corrisponde a un pixel nell’immagine finale. Quando la luce colpisce un photosite, crea una carica elettrica. Più luce colpisce il photosite, più forte è la carica creata e più luminoso è il pixel nell’immagine finale.

Oltre alla carica creata dalla luce che colpisce il sensore, c’è anche una piccola quantità di corrente di fondo casuale che crea rumore digitale. Questo è dove iniziano i problemi.

Poiché la carica creata da ciascun photosite è linearmente proporzionale alla quantità di luce che la colpisce, la matematica risolve il fatto che le aree più luminose dell’immagine hanno un numero significativamente maggiore di dati rispetto alle aree d’ombra. Ciò significa che il rapporto segnale / rumore è inferiore nelle aree scure dell’immagine, motivo per cui le aree d’ombra di un’immagine sono più soggette a rumore visibile.

Un altro fattore è la dimensione del sensore. I sensori più grandi raccolgono più luce semplicemente perché sono più grandi. Di conseguenza, sono meno inclini al rumore digitale perché il rapporto segnale / rumore è più alto. Le telecamere per smartphone, dal momento che hanno sensori così piccoli, sono particolarmente soggette al rumore.

Conversione di dati in immagini

Quando si scatta una foto, a meno che non si scatti in RAW, la fotocamera converte i dati dell’immagine in un file di immagine JPG. Lo fa con alcune operazioni matematiche piuttosto complesse che finiscono per buttare via un sacco di dati per ottenere un file utilizzabile.

La maggior parte delle fotocamere elabora anche l’immagine risultante per renderla migliore. L’elaborazione comprende ad esempio, l’aumento del contrasto e la saturazione, ma esegue anche alcuni algoritmi di riduzione del rumore.

In generale, questa è una buona cosa. Il rumore digitale è brutto e gli algoritmi di riduzione del rumore sono ben compresi; funzionano calcolando una media delle piccole variazioni tra i pixel.

Per la maggior parte, le immagini risulteranno migliori dopo l’applicazione della riduzione del rumore. È una parte importante della post-elaborazione di qualsiasi immagine digitale. Lo scatto JPEG è innegabilmente un’immagine più bella rispetto al RAW grezzo. Diventa solo un problema quando gli algoritmi sono troppo aggressivi per il soggetto, come nel caso del beautygate. Quando ciò accade, le variazioni naturali come i toni della pelle vengono attenuati così come qualsiasi rumore digitale.

E dato che i dati originali vengono gettati via, non c’è molto che tu possa fare per recuperare la foto originale.

Prevenire la riduzione del rumore aggressivo sul telefono

Il modo più semplice per impedire al telefono o alla fotocamera di applicare algoritmi di riduzione del rumore eccessivamente aggressivi è di impedire loro di applicare alcuna riduzione automatica del rumore. Per fare questo, devi semplicemente scattare in RAW.

Con le immagini RAW, tutti i dati dell’immagine, il rumore e tutto, sono memorizzati nel file. Ti dà più spazio quando si tratta di post-produzione e ti consente di controllare la quantità di riduzione del rumore applicata.

Su un iPhone, dovrai utilizzare un’app per fotocamere di terze parti. Su Android, l’app fotocamera sul telefono potrebbe consentire di scattare in RAW. Per impostazione predefinita, la tua DSLR o fotocamera mirrorless dovrebbe scattare immagini RAW. Se non è l’impostazione predefinita sulla tua fotocamera, ci sarà un’impostazione nel menu per cambiare il formato in cui vengono salvate le immagini.

Autore del blog Digitalart. Programmatore con la passione per i computer, dolci e la cucina in generale. Ama cimentarsi in produzioni grafiche e scrivere articoli interessanti.

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