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


Určitě si přečtěte

Výkon herního počítače za 139 Kč nebo i úplně zadarmo. Geforce Now startuje!

Výkon herního počítače za 139 Kč nebo i úplně zadarmo. Geforce Now startuje!

** Dlouhý betatest končí a nyní všichni mohou hrát přes internet ** Nemusíte žádné hry kupovat znovu. Jede to, co už máte v knihovnách na Steamu, Uplay, Battle.net a jinde ** Roční náklady odpovídají ceně jedné běžné hry

Tomáš Holčík | 53

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

** Dnes končí podpora Windows 7 a systém formálně umírá ** Co to ale znamená v praxi a bude mi PC fungovat i zítra? ** A mohu i v lednu 2020 zdarma přejít na Windows 10?

Jakub Čížek | 121

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test autokamer

Test ATX skříní

Jak surfovat pohodlně

Sportovní aplikace

Jak funguje procesor