"Ruído de imagem" é o equivalente digital do grão de filme para câmeras analógicas. Alternativamente, pode-se pensar nisso como análogo ao sutil silvo de fundo que você pode ouvir do seu sistema de áudio no volume máximo. Para imagens digitais, esse ruído aparece como manchas aleatórias em uma superfície lisa e pode degradar significativamente a qualidade da imagem. Embora o ruído muitas vezes prejudique uma imagem, às vezes é desejável, pois pode adicionar uma aparência antiquada e granulada que lembra os primeiros filmes. Algum ruído também pode aumentar a nitidez aparente de uma imagem. O ruído aumenta com a configuração de sensibilidade da câmera, duração da exposição, temperatura e até varia entre os diferentes modelos de câmera.
CONCEITO:RELAÇÃO SINAL PARA RUÍDO
Algum grau de ruído está sempre presente em qualquer dispositivo eletrônico que transmita ou receba um "sinal". Para televisores este sinal é a transmissão de dados transmitida por cabo ou recebida na antena; para câmeras digitais, o sinal é a luz que atinge o sensor da câmera. Mesmo que o ruído seja inevitável, ele pode se tornar tão pequeno em relação ao sinal que parece não existir. A
relação sinal/ruído (SNR) é uma maneira útil e universal de comparar as quantidades relativas de sinal e ruído para qualquer sistema eletrônico; proporções altas terão muito pouco ruído visível, enquanto o oposto é verdadeiro para proporções baixas. A sequência de imagens abaixo mostra uma câmera produzindo uma imagem muito ruidosa da palavra "sinal" contra um fundo suave. A imagem resultante é mostrada junto com uma representação 3-D ampliada representando o sinal acima do ruído de fundo.
A imagem acima tem um SNR suficientemente alto para separar claramente as informações da imagem do ruído de fundo. Um SNR baixo produziria uma imagem em que o "sinal" e o ruído são mais comparáveis e, portanto, mais difíceis de discernir um do outro.
TERMINOLOGIA:VELOCIDADE ISO
A "configuração ISO" ou "velocidade ISO" de uma câmera é um padrão que descreve sua sensibilidade absoluta à luz. As configurações ISO geralmente são listadas como fatores de 2, como ISO 50, ISO 100 e ISO 200 e podem ter uma ampla faixa de valores. Números mais altos representam maior sensibilidade e a proporção de dois números ISO representa sua sensibilidade relativa, o que significa que uma foto em ISO 200 levará metade do tempo para atingir o mesmo nível de exposição de uma tirada em ISO 100 (todas as outras configurações sendo iguais). A velocidade ISO é análoga à velocidade ASA para diferentes filmes, no entanto, uma única câmera digital pode capturar imagens em várias velocidades ISO diferentes. Isso é feito amplificando o sinal da imagem na câmera, mas isso também amplifica o ruído e, portanto, velocidades ISO mais altas produzirão progressivamente mais ruído.
TIPOS DE RUÍDO
As câmeras digitais produzem três tipos comuns de ruído:ruído aleatório, ruído de "padrão fixo" e ruído de banda. Os três exemplos qualitativos abaixo mostram casos pronunciados e isolados para cada tipo de ruído contra um fundo cinza normalmente suave.
Ruído de padrão fixo Longa exposição
Baixa velocidade ISO
Ruído aleatório Exposição curta
Velocidade ISO alta
Ruído de banda Câmera suscetível
Sombras iluminadas
Ruído aleatório é caracterizada por flutuações de intensidade e cor acima e abaixo da intensidade real da imagem. Sempre haverá algum ruído aleatório em qualquer duração de exposição e é mais influenciado pela velocidade ISO. O padrão de ruído aleatório muda mesmo se as configurações de exposição forem idênticas.
Ruído de padrão fixo inclui os chamados "pixels quentes", que são definidos como tal quando a intensidade de um pixel ultrapassa em muito a das flutuações de ruído aleatório do ambiente. O ruído de padrão fixo geralmente aparece em exposições muito longas e é exacerbado por temperaturas mais altas. O ruído de padrão fixo é único, pois mostrará quase a mesma distribuição de pixels quentes se for capturado nas mesmas condições (temperatura, duração da exposição, velocidade ISO).
Ruído de banda é altamente dependente da câmera e é o ruído que é introduzido pela câmera quando ela lê dados do sensor digital. O ruído de banda é mais visível em velocidades ISO altas e nas sombras, ou quando uma imagem foi excessivamente iluminada. O ruído de banda também pode aumentar para certos balanços de branco, dependendo do modelo da câmera.
Embora o ruído de padrão fixo pareça mais censurável, geralmente é mais fácil removê-lo, pois é repetível. A eletrônica interna de uma câmera só precisa conhecer o padrão e pode subtrair esse ruído para revelar a imagem verdadeira. O ruído de padrão fixo é um problema muito menor do que o ruído aleatório na última geração de câmeras digitais, no entanto, mesmo a menor quantidade pode ser mais perturbadora do que o ruído aleatório.
O ruído aleatório menos censurável é geralmente muito mais difícil de remover sem degradar a imagem. Os computadores têm dificuldade em discernir ruído aleatório de padrões de textura fina, como aqueles que ocorrem na sujeira ou na folhagem, portanto, se você remover o ruído aleatório, muitas vezes acaba removendo essas texturas também. Programas como Neat Image e Noise Ninja podem ser notavelmente bons em reduzir o ruído enquanto ainda retêm as informações reais da imagem. Por favor, veja também minha seção sobre média de imagem para outra técnica para reduzir o ruído.
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