Понижение частоты дискретизации в камере и шум, эквивалентный ISO

Всегда возможно, что плохо написанное приложение для постобработки может выполнять шумоподавление и субдискретизацию, а также другие процессы необработанного преобразования с более низким качеством, чем рутина в камере. Но хорошо написанные приложения для постобработки (которые включают в себя все популярные и множество менее популярных) могут делать это намного лучше, чем подпрограммы в камере, которые ограничены проблемами скорости и мощности, а также одним Универсальный подход к каждому изображению, преобразованному в камере.

Каждое изображение, которое делает ваша камера, начинается с файла необработанных данных размером 6000x4000 пикселей. Для создания файлов JPEG с разрешением 24 МП, 12 МП или 6 МП камера обрабатывает эти необработанные данные в файл изображения JPEG.

Вы можете сделать то же самое, по крайней мере, так же хорошо и, как правило, намного лучше, обрабатывая эти необработанные данные и применяя шумоподавление постфактум на компьютере. Причины должны быть достаточно очевидны:

• Камеры оптимизированы (или, по крайней мере, используют сбалансированный подход) для экономии заряда батареи. Компьютеры оптимизированы для вычислительной мощности. Встроенный в камеру процессор рассчитан на эффективность, а алгоритмы обработки рассчитаны на эффективность с точки зрения энергопотребления. Обработка на компьютере обычно не связана с экономией энергии — приложение для преобразования исходных данных на компьютере обычно более оптимизировано для максимальной вычислительной мощности, потому что его источник питания намного больше, чем батарея в большинстве камер.
• Камеры созданы для скорости. Чем короче процедура обработки, тем быстрее она может быть выполнена. Это позволяет камере быстрее обрабатывать каждое изображение и переходить к следующему изображению. Более короткое время обработки в камере обеспечивает более высокую частоту кадров до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой внутренний буфер заполнен (когда скорость записи камеры на карту становится узким местом). Есть несколько приложений для компьютерной обработки фотографий, которые оптимизированы для скорости за счет качества, но большинство из них позволяют пользователю установить качество в качестве приоритета, если приложение не написано таким образом с самого начала.
• Шумоподавление довольно интенсивно использует процессор. Иногда для этого может потребоваться больше вычислительной мощности, чем для демозаики того же файла. См. первые два пункта выше.
• Шумоподавление также является более гибким с большинством приложений постобработки, чем с большинством элементов управления в камере. Вместо того, чтобы выбирать Off-Low-Medium-High в камере и позволять камере фактически устанавливать значения яркости и цветного шума строго на основе предустановленного значения для конкретного ISO, при постобработке вы можете управлять уменьшением яркостного и цветного шума независимо друг от друга. пользовательская основа для каждого кадра на основе фактического содержимого. Вы также можете выборочно применять разные уровни шумоподавления к разным областям одной и той же фотографии с помощью инструмента «Кисть», если в вашем приложении есть такая функция.
• Камеры обрабатывают необработанные данные в изображение в формате JPEG. Если в качестве выходного файла выбран формат jpeg, камера будет сохранять информацию только в формате jpeg на карту памяти. Остальные данные в необработанном файле отбрасываются и не сохраняются. Таким образом, вы застряли с единственной интерпретацией необработанных данных. Если вам не нравится этот результат, вы не можете вернуться к необработанным данным и сделать это снова с другими настройками. При наличии необработанного файла компьютеры сохраняют все необработанные данные, даже если отображают на мониторе только их часть в более или менее формате JPEG. Когда в настройки вносятся изменения, приложение может использовать все данные в необработанном файле, чтобы повторно преобразовать эти данные в другую более или менее форму типа jpeg для отображения на экране. Эти изменения не разрушают исходные необработанные данные. Единственное, что изменилось, — это то, как необработанные данные интерпретируются для создания изображения. Если пользователю не нравится такая интерпретация, он может изменить настройки и позволить приложению снова интерпретировать исходные необработанные данные. И опять. И опять. И опять...
• Есть много других соображений при обработке необработанных данных, касающихся качества изображения, помимо шумоподавления. Для обработки в камере см. первый и второй пункты выше. На компьютере каждый шаг может занимать столько времени, сколько пожелает пользователь, и выполняться по одному, чтобы оптимизировать каждый шаг в процессе в соответствии с предпочтениями фотографа/редактора. Камеры, как правило, используют универсальный подход к обработке необработанных данных в изображение в формате jpeg.
• Все подходы к даунсемплингу неодинаковы. Грубый квадрат 4 пикселя в один пиксель с уменьшением 4: 1, как описано в вопросе, не дает такого гладкого изображения, как метод, который использует информацию из окружающих пикселей, во многом так же, как демозаика создает значения цвета, чтобы интерполировать значения пикселей результирующего сокращения. Конечно, такой подход также является более сложным и требует большей вычислительной мощности.