Šum v digitální fotografii

Film do klasického fotoaparátu kupujeme mimo jiné také podle citlivosti. V létě si vystačíme se „stovkou“, v průběhu roku volíme citlivost 200, a pro horší světelné situace je k dispozici 400 a vyšší. Jak jsou na tom digitální fotoaparáty? A co má společného citlivost s šumem?
Tento článek najdete v časopisu Computer 8/02, který vyšel 25. dubna 2002.

Petr Lindner: Snímač digitálního fotoaparátu musí mít nějakou citlivost. Zpravidla se označuje zkratkou ISO a její základní hodnoty bývají na menší až střední hodnotě ISO 50–100.

Základní citlivost má jednu typickou vlastnost: snímač při tomto nastavení dokáže vygenerovat největší signál. Jako každé elektronické zařízení ale mimo vlastního signálu generuje snímač navíc i šum. A jednoduše řečeno: čím vyšší signál a menší šum, tím kvalitnější obrazová informace.

Opačným případem je nízká úroveň signálu na úkor šumu, která způsobuje jev v poslední době nazývaný černé díry (angl. black holes). Pravda je, že tyto černé díry ve skutečnosti nejsou černé. Způsobují ztrátu obrazové informace a nejlépe jsou vidět ve tmavých částech snímku v podobě jakýchsi vynechaných míst nebo nekorektně barevných flíčků.

Více není vždy lépe

Moderní digitální fotoaparáty umožňují uživatelské nastavení vyšších hodnot ISO. Ona zmiňovaná „stovka“ (nebo i jen ISO 50) je totiž pro praktické použití často hodně málo. Ke slovu pak musí přijít blesk či stativ nebo … elektronické zvýšení citlivosti snímače. A právě zde nastává problém. Umělé navýšení signálu vede zároveň ke zvětšení úrovně šumu. Střední třída kompaktních digitálních fotoaparátů většinou „končí“ se solidní obrazovou kvalitou na ISO 200. Fotoaparáty sice umí nastavit ISO 400, někdy i 800, ale máme-li vás informovat objektivně, pak je nutné konstatovat, že takové snímky nejsou hodné chlubení. Úroveň šumu je už tak velká, že fotografie nejsou vhodné ani po převzorkování pro náhledy na Internetu.

Protože se pod pojmem „snímač“ může skrývat několik druhů čipů, je třeba upřesnit, že předchozí řádky se týkaly hlavně nejrozšířenějších CCD snímačů s RGBG maskou. Ve hře jsou ale ještě tzv. Super CCD čipy firmy Fujifilm se svou „plástvovitou“ strukturou pixelů a také snímače CMOS s úplně odlišnou technologií. U obojího lze říci, že jsou vůči digitálnímu šumu minimálně „o jednu clonu“ odolnější. Jinak řečeno, použití vyšších citlivostí přináší menší nárůst šumu.

Nárůst šumu navíc způsobují dlouhé expoziční časy, tedy v praxi řádově sekundy a více. Ovšem pozor, nárůst šumu při použití dlouhých expozic je mnohem menší než při nastavení vysoké citlivosti snímače!

Nejlepší obrana

Problém šumu v digitálním obrazu není žádný čerstvý objev, a tak není divu, že s ním výrobci bojují všemi dostupnými prostředky. Útok začíná hned u objektivu. Jedním z důvodů vysoké světelnosti objektivů digitálních fotoaparátů je právě nízká základní citlivost snímačů. Je to logické: nízká citlivost čipu vyžaduje světelný objektiv.

Druhou a v poslední době hojně používanou ochranou proti šumu jsou softwarové nebo, chcete-li, firmwarové programy digitálních fotoaparátů. V praxi lze příslušnou funkci buď zapnout v menu fotoaparátu nebo se aktivuje automaticky při nastavení vyšších citlivostí či delších časů závěrky. Osobně jsem ale k nejrůznějším redukcím šumu spíše skeptický.

Diskuze (33) Další článek: Něco pro hudební maniaky: klávesnice s klávesami v jednom

Témata článku: Fotografování, Fotky, Digit, Obrazová informace, Black hole, Nejlepší obrana, Signál, Nízká úroveň, Základní nastavení, Digita, Fotograf, Dlouhý snímek, Základní struktura, Stativy, Digitál, RGBG, Šum, Vysoká úroveň, Vysoká hodnota, Digitální fotoaparáty, Objektivy, Vysoký nárůst


Určitě si přečtěte

Vybíráme nejlepší monitory: Od úplně levných až po displeje na rozmazlování očí

Vybíráme nejlepší monitory: Od úplně levných až po displeje na rozmazlování očí

** Vybrali jsme nejlepší monitory na práci i pořádné hraní ** Nejlevnější monitor s kvalitním panelem nestojí ani tři tisíce ** Rozlišení 4K a větší obrazovka už není nedostupný luxus

David Polesný | 31

David Polesný
Monitory
Pozor na tyto doplňky pro Chrome a Edge. Mohou obsahovat malware, varuje Avast
Jakub Čížek
MalwareProhlížeče
Superinteligenci nedokážeme ovládat a nejspíše se nedozvíme, že už tam někde je

Superinteligenci nedokážeme ovládat a nejspíše se nedozvíme, že už tam někde je

** Firmy i organizace včetně EU připravují etické kodexy pro A.I. ** Vědci z Madridu zkoumali, jestli je budeme moci aplikovat na A.I. 2.0 ** A je tu háček, superinteligence pro nás totiž bude neuchopitelná

Jakub Čížek | 84

Jakub Čížek
Umělá inteligence
Archivovat data do cloudu, na HDD, SSD, DVD, nebo Blu-ray? Co je nejvýhodnější?

Archivovat data do cloudu, na HDD, SSD, DVD, nebo Blu-ray? Co je nejvýhodnější?

** Kam doma natrvalo uložit data? Vyplatí se ještě optická média? ** Jaké kapacity disků a médií má smysl koupit? ** Cenovou výhodnost si ukážeme na příkladech s 2TB úložištěm

Lukáš Václavík | 125

Lukáš Václavík
ZálohováníÚložištěPevné disky
Konec modrých obrazovek smrti? Microsoft vydává mimořádnou aktualizaci pro Windows 10
Karel Kilián
Windows UpdateAktualizaceWindows 10
Čekali jsme skoro šest let. Android Auto jede do Česka i na Slovensko
Lukáš Václavík
Android AutoNavigaceGoogle
Microsoft pořád myslí i na odpůrce předplatného. Letos vydá Office 2021
Lukáš Václavík
Microsoft OfficeMicrosoft
Platby kartou se můžou rozšířit úplně všude. Jako terminál poslouží mobil
Lukáš Václavík
BankaPlacení mobilemNFC