Rumore digitale ecco come contrastarlo!
Transcript
Rumore digitale ecco come contrastarlo!
Occhiovivo PhotoGraphers Rumore digitale ... ecco come contrastarlo! Rumore digitale? Ecco come contrastarlo! Come avviene con le pellicole di alta sensibilità, anche le fotocamere digitali possono fornire immagini con fastidiosi disturbi di fondo. Ecco una completa panoramica sui metodi più efficaci per l'eliminazione del problema. Per il test sono state effettuate numerose prove con diverse immagini sia realizzate da fotocamere digitali, sia acquisite da scanner. Per illustrare i risultati ottenibili con i sette software in prova abbiamo selezionato tre tipi di immagini: un notturno realizzato con una fotocamera Nikon D70 impostata sulla massima sensibilità; una scansione di una dia Ektachrome 64 Professional realizzata con uno scanner professionale a tamburo Crosfield 636 e una ripresa astronomica effettuata da una camera digitale SBIG ST-10XME. Per quanto riguarda le prestazioni puramente velocistiche, il filtro di più rapida applicazione è risultato essere il Noiseware Professional, seguito più da lontano da Quantum Mechanic Pro e da Noise Ninja. DFine è senza dubbio il meno dotato su questo fronte, dato che è mediamente più lento di quasi 8 volte rispetto a Noiseware. Ma ciò che conta è soprattutto la capacità di ridurre i disturbi senza perdere i dettagli presenti nelle immagini originali. E in questo campo la lotta è decisamente serrata. Nell'applicazione dei filtri alla ripresa notturna, i migliori risultati sono stati ottenuti da Noise Ninja, seguito a pari merito da Kodak GEM Pro (che mostra più dettagli, ma presenta anche più disturbi di crominanza) e Noiseware (molto pulito, ma anche con una perdita di dettagli leggermente più elevata). Nel caso della dia acquisita dallo scanner a tamburo, il filtro più efficace è risultato essere Neat Image, che ha saputo ridurre fortemente la grana della pellicola mantenendo però anche un eccellente livello di dettaglio. In seconda posizione, anche questa volta ex-aequo, Noiseware e Noise Ninja, entrambi con immagini risultanti molto pulite ma con qualche dettaglio in meno. Infine l'immagine astronomica ha visto prevalere Quantum Mechanic Pro per il mantenimento dei dettagli, mentre Kodak GEM Pro ha offerto l'immagine più compatta e uniforme. In terza posizione Noise Ninja, con una resa più diffusa ed un contrasto leggermente attenuato. In definitiva, pare non esista un unico filtro di riduzione dei disturbi in grado di prevalere su tutti gli altri in tutte le applicazioni: ognuno ha punti di forza e talloni d'Achille. L'efficacia è sicuramente dovuta all'impiego di particolari tecniche di riduzione dei disturbi, ma anche una corretta impostazione dei numerosi parametri di intervento può consentire di ottenere risultati che in alcuni casi sono veramente eclatanti. Il consiglio è quindi quello di scaricare da Internet le versioni dimostrative di questi filtri e metterli alla prova con le proprie immagini digitali o digitalizzate: se si sarà soddisfatti dei risultati, la spesa da sostenere sarà comunque accettabile. LE FONTI DEI DISTURBI DIGITALI I disturbi digitali non hanno un'unica causa, ma possono derivare da un'ampia gamma di problemi legati alla tecnologia di ripresa e alla gestione del sensore CCD. Questi i principali tipi di disturbi che è possibile trovare sulle immagini digitali. Disturbo fotonico. Nel corso di una normale posa fotografica, un certo numero di fotoni (elementi di energia elettromagnetica) non provenienti direttamente dal soggetto inquadrato possono colpire la superficie del sensore di ripresa, creando così aree di colore spurio. Disturbo termico. Disturbo generato direttamente dai fotositi (elementi sensibili alla luce) presenti sul sensore di ripresa delle fotocamere digitali; la quantità di disturbo aumenta in base alla temperatura: più si riprende in un ambiente caldo, più evidente sarà il disturbo. Disturbo di lettura. Ogni fotocamera digitale impiega una serie di componenti elettronici per la lettura dei dati provenienti dal sensore di ripresa. Il disturbo di lettura deriva dall'impossibilità di determinare con precisione assoluta quanti elettroni sono generati da ogni singolo fotosito del sensore. Disturbo di quantizzazione. Questo disturbo è causato dall'elaborazione dei dati in uscita dal chip di ripresa e dalla loro successiva suddivisione in livelli: una fotocamera digitale a 16 bit divide ad esempio il segnale originale in 65.536 livelli. Il livello di rumore di quantizzazione aumenta al diminuire della profondità di gestione in bit dei segnali provenienti dal sensore di ripresa. Disturbo di variazione di sensibilità. Gli attuali sensori offrono un buon livello di uniformità, quasi sempre con variazioni http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers inferiori al 10% sull'intera superficie sensibile. In alcuni rari casi, tuttavia, si notano aree in cui la sensibilità è variabile, soprattutto a certe lunghezze d'onda, cioè a particolari colori come il rosso e il blu. Perché alcune pellicole come la Kodachrome 25 e la Fujichrome Velvia 50 sono entrate nella leggenda? Probabilmente la ragione principale è la loro bassa sensibilità che implica anche un'emulsione a grana ridottissima e quindi immagini dai colori vibranti e compatti e dai dettagli straordinari. Avere immagini definite e prive di difetti a qualunque ingrandimento è da sempre il sogno di ogni fotografo, ma non sempre si può riprendere con il treppiede e con lunghi tempi di posa. Tempi brevi e poca luce implicano l'utilizzo di pellicole ad alta sensibilità che, a loro volta, sono caratterizzate da una grana molto più evidente di quella delle mitiche Kodachrome e che in genere è proporzionale alla sensibilità dell'emulsione. Stesso discorso anche per la fotografia digitale: con la fotocamera impostata alla sensibilità minima le immagini appaiono praticamente perfette, anche se osservate ad elevati ingrandimenti su schermo. Se però la luce è poca, si è costretti ad innalzare la sensibilità del circuito di controllo del sensore di ripresa, lavorando a 800 Iso o anche più: in questo modo è possibile riprendere a mano libera anche di notte, a scapito però dell'aumento dei disturbi presenti nell'immagine. I disturbi digitali, che gli anglofoni definiscono noise (rumore), possono apparire fastidiosi quanto la grana di generose dimensioni presente sulle pellicole più sensibili. Si presentano in genere sotto due forme: i disturbi di luminanza, che riguardano quindi il canale della luminosità, e quelli di crominanza, ovviamente legati al colore. Classi di disturbo. I disturbi di luminanza fanno sì che un'immagine appaia granulosa se osservata su schermo, ma fortunatamente sono molto meno evidenti sulle foto stampate. Questo perché i monitor sono logicamente in grado di mostrare una gamma di luminosità molto più estesa rispetto a ciò che sono capaci di fare le moderne stampanti a colori su carta fotografica. Tuttavia, la riduzione dei disturbi di luminanza può provocare un consistente peggioramento della qualità dei dettagli di un'immagine. I disturbi di crominanza si presentano invece come una patina di pixel generalmente blu e rossi, visibili con maggiore facilità nelle parti più in ombra delle immagini. L'insieme di questi due disturbi fa sì che alcune riprese, soprattutto se effettuate a bassi livelli di illuminazione, appaiano granulose e impastate, sia con una fotocamera digitale, sia con una macchina munita di pellicola ad alta sensibilità. Fortunatamente, ancora una volta la tecnologia informatica può giungere in soccorso del fotografo che ha bisogno di fare un'operazione di pulizia per rimuovere disturbi e grana dalle proprie immagini. Esiste infatti in commercio un'intera gamma di programmi di riduzione dei disturbi e della grana e per verificarne l'efficacia abbiamo deciso di effettuare un approfondito esame dei sette software di riferimento nel settore. Il segreto è l'equilibrio. Tutti i programmi presi in considerazione per la nostra prova fanno uso di algoritmi, vale a dire complesse formule matematiche, per cercare di ridurre al massimo i disturbi senza però stravolgere le immagini originali. Come abbiamo visto, i disturbi possono presentarsi sotto diverse forme ed è quindi particolarmente difficile riuscire a realizzare un programma tuttofare che sia efficace per qualunque tipo di problema. In realtà, buona parte dell'efficacia di questi strumenti software è posta nelle mani del fotografo, che deve decidere - basandosi sulla propria esperienza quale sia il livello ottimale di applicazione dei filtri anti disturbo. Se usati all'eccesso, infatti, questi sistemi di riduzione del cosiddetto rumore digitale di fondo possono ridurre fortemente la qualità dei dettagli di un'immagine, facendo sparire anche le sfumature di colore e trasformando una foto piena di sfumature in un'immagine piatta. Questo problema può presentarsi con particolare evidenza nei ritratti: nel caso di uso smodato dei sistemi di riduzione del rumore, le parti del volto del soggetto perdono di profondità, trasformandosi nel grottesco aspetto plastico e levigato di un manichino. L'efficacia di un filtro per la riduzione dei disturbi digitali o della grana risiede nell'equilibrio di applicazione. È quindi fondamentale trovare il giusto bilanciamento tra la quantità di disturbo da eliminare e la riduzione della qualità dei dettagli che si è disposti a tollerare. Per la nostra prova sono state prese in considerazione sette diverse soluzioni, disponibili sia come programmi a se stanti, ma molto più spesso da usare come moduli aggiuntivi di Photoshop o programmi compatibili. Tutti i prodotti sono acquistabili direttamente su Internet, anche se bisogna avere dimestichezza con la lingua inglese, dato che nessuna ditta dispone di pagine in italiano. I prezzi, a cui vanno però aggiunte le spese di spedizione ed eventualmente il dazio e l'Iva, sono più che accettabili: da un minimo di 21 ad un massimo di 115 euro. Va comunque specificato che tutti i prodotti sono disponibili in versione gratuita con funzionalità ridotte, oppure in versione demo a tempo, o con sovrapposizione di una filigrana sulle immagini elaborate. I prodotti selezionati sono disponibili per entrambe le piattaforme di maggiore diffusione: tutti i programmi in prova sono quindi utilizzabili sia su computer dotati di ambiente operativo Windows sia con macchine Apple Mac OS. ABSoft Neat Image Versione: 2.1 Pro (Mac) 4.4 Pro+/Pro/Home+/Home (Win) http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers Prezzo: da 35,13 a 88,01 dollari (21,00 - 52,50 e al cambio attuale) Sito Web: www.neatimage.com Demo: Sì (dimensioni max 1024x1024 pixel; non supporta Azioni di Photoshop) Pro: Molto efficace nella riduzione dei disturbi senza impastare i dettagli più fini; economico; dispone di moltissimi profili di rumore pronti all'uso oppure realizzabili su misura con una certa semplicità; grandi possibilità di regolazione manuale; semplice da usare Contro: Esecuzione lenta; la versione per Mac ha qualche funzione in meno rispetto a quella Win Il sistema Neat Image è tra le soluzioni più economiche, ma è anche una delle più efficaci, grazie all'adozione di una serie di algoritmi particolari ed esclusivi per la riduzione del rumore. Le diverse versioni a disposizione si differenziano per la possibilità di essere impiegate come plug-in di Photoshop, oppure come programmi a se stanti (per le sole versioni Windows). Il filtro è capace di effettuare un'ottima pulizia in pieno automatismo, mentre è comunque possibile regolarlo anche manualmente, con una comoda immagine di anteprima a disposizione, per sincerarsi dell'entità delle regolazioni. Uno dei punti di forza di Neat Image è la presenza di uno sterminato numero di profili di rumore che riflettono i disturbi caratteristici di ben 185 fotocamere digitali e 11 scanner. Applicando questi profili alle riprese digitali si può ottenere una qualità di riduzione dei disturbi davvero eccellente con il minimo sforzo. Se invece si desidera realizzare un profilo su misura per la propria fotocamera o il proprio scanner, si deve prendere come riferimento una porzione di 100 x 100 pixel dell'immagine che contenga anche il disturbo da eliminare. In questo modo è possibile ottenere risultati estremamente calibrati. L'unico neo del programma è dato dalla sua lentezza di applicazione, pressoché inevitabile data la complessità dei calcoli necessari per la rimozione dei disturbi. Camera Bits Quantum Mechanic Pro Versione: 2.5.1r0 Prezzo: 189 dollari (112,80 e al cambio attuale) Sito Web: www.camerabits.com/pages/ QM2.html Demo: Sì (funzioni limitate; 20 applicazioni del filtro o 2 settimane d'uso) Pro: Ottimo nella riduzione dei disturbi di crominanza; di applicazione molto rapida Contro: Piuttosto caro; non molto efficace nell'eliminazione dei disturbi di luminanza, dato che utilizza un metodo semplificato di smacchiamento (despeckle). Quantum Mechanic Pro permette di ridurre i disturbi di crominanza (cioè quelli legati al colore) utilizzando un filtro mediano che permette di mantenere inalterati i dettagli cromatici più fini, agendo al tempo stesso - anche se in maniera molto più leggera - anche sulla luminanza. Il filtro è particolarmente efficace per eliminare la granulosità nel canale del blu, la diffusione spuria di dominanti cromatiche su elementi ad alto contrasto (color fringing) e i disturbi indotti da elevati http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers livelli di compressione JPEG. Quantum Mechanic Pro è uno dei più costosi filtri tra i prodotti in prova ed è risultato più indicato ad eliminare disturbi legati alle immagini digitali (soprattutto quelli legati al colore), piuttosto che a ridurre il livello di grana di una foto. Tra le funzioni aggiuntive c'è da citare un eccellente sistema di auto-contrasto, il plug-in aggiuntivo Band Aide studiato appositamente per ridurre i disturbi della Nikon D1 e (ma solo per la versione Mac) un secondo plugin aggiuntivo denominato Moire Eraser che permette di eliminare il cosiddetto disturbo moiré. Quantum Mechanic Pro funziona unicamente come plug-in di Photoshop ed è disponibile anche una versione Lite con un'interfaccia semplificata e senza la possibilità di intervenire sui parametri del filtro, ad un costo del 50% più basso rispetto alla versione Pro. Imagenomic Noiseware Professional Versione: 3.1 Prezzo: da 49 a 69 dollari (29,20 - 41,20 e al cambio attuale) Sito Web: www.imagenomic.com Demo: Sì (con 9 funzioni in meno rispetto alla versione Pro, oppure funzionante per 15 giorni) Pro: Molto efficace nella riduzione dei disturbi e della grana; resa estremamente naturale delle immagini elaborate; applicazione rapidissima; ottima interfaccia utente Contro: Non sono (ancora) disponibili profili su misura pronti all'uso; l'utente non può scegliere le aree di riferimento per la creazione del profilo di disturbi personalizzato Noiseware è un filtro disponibile sia come applicazione indipendente, sia come plug-in da utilizzare con Photoshop 7 e CS oppure con Photoshop Elements 2 e 3. Esiste anche una versione per Windows compatibile con Jasc Paint Shop Pro 8 e 9, e Ulead PhotoImpact XL e 10. Il programma è in grado di analizzare qualunque immagine e di calcolare un profilo dei disturbi, che poi viene applicato per una loro riduzione quanto più efficace possibile. È interessante notare che nel caso di foto digitali Noiseware è capace di leggere i dati EXIF (riguardanti il tipo di fotocamera, i dati di ripresa e le dimensioni dell'immagine) e di utilizzarli per perfezionare il relativo profilo di disturbi. In parole povere, ad un maggiore numero di immagini elaborate corrisponde un miglioramento delle prestazioni del filtro. L'utente può controllare un'ampia gamma di parametri e funzioni, tra le quali la più interessante è probabilmente quella che consente di intervenire nella riduzione dei disturbi solo in alcune gamme tonali (alte luci, mezzitoni, ombre). Anche se non è possibile selezionare nell'immagine in elaborazione le aree di riferimento per la creazione di un profilo di disturbi personalizzato, l'efficacia di Noiseware è tale da rendere superflua questa operazione. Per i puristi, va segnalato che entro breve saranno disponibili dei profili standard pronti all'uso, relativi alle più diffuse fotocamere digitali. Kodak Applied Science Fiction Digital GEM Pro Versione: 1.0.1 Prezzo: 99,95 dollari (59,70 e al cambio attuale) Sito Web: www.asf.com Demo: Sì (con filigrana in sovrapposizione) Pro: Applicazione rapida; buona capacità di riduzione dei disturbi grazie all'impiego di due algoritmi separati; si può visualizzare il disturbo da eliminare Contro: Non è possibile controllare separatamente i disturbi di crominanza e luminanza; non è previsto il salvataggio di http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers impostazioni realizzate dall'utente; non sono previsti profili pronti all'uso Il colosso Kodak si è affidato alla Applied Science Fiction per la realizzazione di un filtro per la riduzione dei disturbi e della grana. La stessa ditta è celebre per aver realizzato il sistema ICE, oggi giunto alla quarta generazione, ed impiegato per eliminare i disturbi ed ottimizzare le immagini acquisite dagli scanner che utilizzano questa tecnologia. Il filtro Digital GEM Pro dispone di due algoritmi diversi per la riduzione dei disturbi e della grana ed offre controlli separati per le due funzioni. Il filtro può funzionare solo come plug-in per Photoshop e programmi compatibili ed ha un prezzo che si trova a metà strada tra i concorrenti più economici e quelli più costosi. Uno dei punti di forza del Digital GEM Pro è data dall'estrema semplicità d'uso: invece della solita sarabanda di controlli, il filtro permette all'utente di variare cinque parametri che, tra l'altro, sono proprio quelli più utili per ottenere risultati efficaci in breve tempo. Particolarmente interessante è la possibilità di mostrare solo il disturbo sottratto all'immagine, in modo da controllare che tra le parti eliminate non vi siano incluse anche porzioni importanti dell'originale. La riduzione del rumore può essere regolata indipendentemente per le luci e le ombre, ed è anche possibile miscelare l'immagine elaborata con quella originale, ma non si può controllare separatamente il disturbo di crominanza e luminanza. Nik Multimedia Dfine Versione: 1.0 Prezzo: 115,94 e Sito Web: www.nikmultimedia.com/dfine/en/entry.php Demo: Sì (con filigrana in sovrapposizione) Pro: Ampia gamma di opzioni; possibilità di applicazione in sequenza di 4 diverse funzioni; potente e comodo sistema di anteprima Contro: Profili su misura in vendita separatamente a caro prezzo; lentezza di applicazione La teutonica Nik Multimedia, con sede ad Amburgo, produce DFine, probabilmente il più sofisticato sistema di riduzione dei disturbi di un'immagine digitale oggi in commercio. È però anche il programma più costoso tra quelli della nostra prova ed è disponibile unicamente come plug-in per Photoshop e programmi compatibili. DFine presenta quattro sezioni di intervento, che possono essere attivate una per volta o in sequenza: disturbi di luminanza, disturbi di crominanza, regolazione contrasto e bilanciamento del colore. Il controllo dei disturbi di luminanza ha otto diverse modalità, tra cui tre ottimizzate per la stampa e una per la riduzione dei disturbi su una tinta specificata dall'utente. Il sistema di riduzione dei disturbi di crominanza dispone invece di quattro modalità, tra cui una che consente di mantenere inalterato il colore dei dettagli più fini e un'altra denominata JPG Reprocessing che consente di ridurre fortemente i disturbi indotti dal sistema JPEG di compressione delle immagini. Ottimo anche il sistema di anteprime multiple, di indicazione delle aree interessate all'azione del filtro, di applicazione solo su porzioni d'immagine tramite lo strumento pennello e di salvataggio di configurazioni personalizzate. Peccato che i profili su misura per le fotocamere digitali (116 modelli diversi) siano venduti a parte a caro prezzo. http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers PhotoMagic PhotoClean Express Versione: 2.0.1 Prezzo: 49,00 e Sito Web: www.trulyphotomagic.com Demo: Sì (con filigrana in sovrapposizione) Pro: Estremamente semplice da usare; dispone di una serie di 10 filtri (di cui 3 specifici per la riduzione dei disturbi); applicazione rapida Contro: Anteprima molto lenta; non indicato per applicazioni estreme di altissimo livello; non è possibile applicare i filtri in sequenza All'interno della suite di programmi Shortcut PhotoMagic è presente un modulo per la riduzione dei disturbi delle immagini digitali denominato PhotoClean Express. Questo software esiste solo come versione a se stante ed è particolarmente indicato per i principianti, dato che i comandi sono essenziali e la semplicità d'uso a livelli da primato. A disposizione vi sono 10 diverse funzioni, di cui però quelle strettamente legate alla riduzione dei disturbi sono essenzialmente tre, denominate Noise reduction, Jpeg artifact removal e Dead pixel revival. Il primo è un filtro di riduzione dei disturbi piuttosto essenziale, ma non per questo meno efficace: a disposizione vi sono due controlli e grazie alle generose dimensioni dell'immagine di anteprima è facile rendersi conto dell'entità delle regolazioni. Il secondo filtro permette di ridurre i problemi di un'eccessiva compressione delle immagini in formato JPEG, mentre il Dead pixel removal serve per eliminare quei pixel che sul sensore rimangono sempre attivi (e visibili come luminosi punti blu, verdi o rossi) o sempre spenti (e che quindi appaiono come punti scuri). La velocità di applicazione non è molto alta e dato che le possibilità di intervento sono necessariamente limitate, i risultati possono talvolta non essere straordinari, ma comunque più che dignitosi. È un peccato che non si possano applicare i filtri in sequenza, ma solo uno per volta. PictureCode Noise Ninja Versione: 2.1.1 Prezzo: da 34,95 a 79,95 dollari (20,80 - 47,70 e al cambio attuale) Sito Web: www.picturecode.com Demo: Sì (con funzioni limitate e filigrana in sovrapposizione) Pro: Ottima efficacia nella riduzione dei disturbi; resa molto naturale; applicazione rapida; estese possibilità di controllo e personalizzazione Contro: Interfaccia piuttosto complessa http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27 Occhiovivo PhotoGraphers Noise Ninja è disponibile sia come programma a se stante che come plug-in per Photoshop. Il filtro analizza le immagini da trattare creando un profilo dei disturbi prima della loro eliminazione. In alternativa si può usare uno dei 62 profili realizzati su misura per le più diffuse fotocamere digitali, oppure creare un profilo personalizzato sulla propria fotocamera. L'efficacia di Noise Ninja è veramente ottima, soprattutto perché i risultati sono sempre molto naturali e permettono di ottenere tinte compatte senza modificare la saturazione né i rapporti tra luci e ombre e con una diminuzione veramente minima dei dettagli, che è comunque possibile compensare tramite la maschera di contrasto integrata. Si può applicare il filtro a tinte specifiche (ottimo ad esempio per eliminare i disturbi solo dal cielo e non dal resto dell'immagine), si possono controllare il contrasto e la saturazione dei colori, oppure utilizzare un pennello di ritocco per far tornare allo stato originale alcune porzioni dell'immagine. La velocità di applicazione del filtro è decisamente buona, mentre l'interfaccia utente non è delle più intuitive, soprattutto per la quantità di parametri che è possibile modificare. La versione Pro consente di effettuare applicazioni sequenziali del filtro su intere serie di immagini, può sfruttare computer muniti di doppio processore e può gestire file TIFF a 16 bit. (Thanks to reflex.it) http://www.occhiovivo.it Realizzata con Joomla! Generata: 29 September, 2016, 14:27