Ortalama ve uzun pozlama fotoğrafları arasında gürültü farkı var mı?

Diyelim ki bir tripoddayım, mükemmel bir fotoğraf çekimi yaptım (ayrıca karanlık) ve şu fotoğrafları çektim:

• ISO 3200'de 5 fotoğraf ve 1 saniye pozlama
• ISO 100'de 5 fotoğraf ve 5 saniye pozlama

Maddeler arasında ortak bir şey var ve kullanılan toplam süre.

İlk öğenin EV'si çok daha yüksek, değil mi? Şimdi, gürültüyü azaltmak ve tek bir görüntü üretmek için 5 fotoğrafı ISO 3200'de ortalama olarak kabul ediyorum.

Ondan sonra, ISO 100 fotoğrafını çekiyorum ve harmanlanan fotoğrafın aynı EV'sine ulaşmak için (bu gürültüyü artıracak) seviyelerini ayarlıyorum;

Gürültü seviyesi, harmanlanmış fotoğraf ile ayarlanan fotoğraf seviyelerini karşılaştırarak eşit olur mu?

Umarım amacımı anlıyorsundur.

DÜZENLE

Drewbenn'ın yorumuna cevap olarak

Ayrıca, 5 fotoğrafı harmanlamanın gürültüyü sandığınız gibi azaltacağını düşünmüyorum

Fotoğrafların harmanlanması gürültüyü çok azaltır, aslında burada bir örnek:

Bir ağacın 20 fotoğrafını çektim: ISO 1600, F4.1 ve 2s exp. Üstteki resim, bu resimlerden herhangi birinin ne kadar gürültülü olduğunu gösteriyor. Düşük, 20 fotoğrafın ortalamada bir sonucunu gösteriyor.

Kötü odaklanma için Sory.

Gördüğünüz gibi, gürültü neredeyse tamamen silinir

EDIT2

Sormak isteyenler için, görüntüleri ortalamak için çok basit bir imagemagick komutu kullandım:

convert [input1.JPG input2.JPG ...] -average output.JPG

Biraz zamanım olursa, bahsettiğiniz deneylerden birini yapmaya çalışacağım. Statik bir kalıp olmadığını ve her kameraya göre değişeceğini tahmin ediyorum.

EDIT3

Ayrıca biraz daha farklı bir deney yaptım:

Bu sahne:

Ve bu fotoğraf setini çektim (diyafram her zaman aynı) manuel mod kullandım.

• 01 @ ISO 100, 0.6 saniye
• 02 @ ISO 200, 0.3 sn (daha sonra ortalama)
• 04 @ ISO 400, 1/6 (daha sonra ortalama)
• 08 @ ISO 800, 1/13 (daha sonra ortalama)
• 16 @ ISO 1600, 1/25'ler (daha sonra ortalama)

Her set aynı EV'ye sahiptir, bunlar aynı sıradadır:

Görünen o ki, daha yüksek bir ISO, daha az gürültü var ama daha az ayrıntı var.

ISO100 görüntünüz yeterince pozlandırılmamışsa, birlikte harmanlanan 5 1 saniyelik ISO1600 görüntüleri ile gürültüde gözle görülür bir azalma (belki de derin gölgeler hariç) beklemem.

Rezil diğer ipliklerde 1 / 30s ISO100'ün 1 / 30s ISO1600 görüntüsünden daha fazla gürültü (düşük sinyal / gürültü oranı) içereceğini gösterdim. Hafif ancak yüksek ISO değerinin daha az gürültüsü varsa aynı miktar.

Bunun nedeni ISO100 görüntüsünde okuma gürültüsünün orantılı olarak daha yüksek olmasıydı (okumadan amplifikasyondan sonra olduğu gibi). Bir "doğru" açığa çıkmış ISO100'de, okuma gürültüsü, okuma gürültüsündeki herhangi bir azalmanın muhtemelen göze çarpmadığı sinyale kıyasla çok küçüktür.

düzenleme: sadece deneme yaptım

Bir fotoğrafı ISO100 16 saniyede ve 16 çekim ISO1600 de ancak sadece 1 saniyede çektim. Tüm görüntüler iyi pozlandı. Aşağıdaki iki üründür, üst sıra tek bir ISO1600 görüntüsü ve alt iki ise Photoshop'ta ortalama 16 ISO1600 görüntü ve ISO100 görüntüdür. Asıl farkı söyleyebilecek biri olup olmadığını görmek için, en alttaki ikinin hangi yöne döneceğini söyleyemem - kesinlikle yapamam!

Bu çok hoş bir soru, ancak cevabın tamamen sensörün performansına ve uyarıcı tepki eğrilerine bağlı olmasından korkuyorum.

Sesi gerçek renk ile ölçülen renk arasındaki hata olarak düşünürsek, daha fazla hataya sahip örneklerin tek bir doğru örnekle aynı hatayı elde etmek için almamız gerekenleri bulmak için istatistiksel bir model kullanabiliriz . Ama bunu yapabilmek için önce ihtiyacımız olan şey:

• Gürültünün dağılım fonksiyonu (normal bir dağılım olabilir, ancak sensörlerin nasıl çalıştığını daha iyi bilen bir elektrik mühendisi bu konuda biraz ışık tutabilir. Ancak istatistik derslerimi hatırlatarak, bu durumda hiç önemli olmadığını düşünüyorum.
• Gürültü duyarlılığı ile ilgili işlev (mükemmel bir sensörde bunun lineer olması gerektiğini düşünüyorum, ancak gerçek dünya donanımında hassasiyeti arttırmanın çok daha yüksek gürültü seviyeleri sağladığını düşünüyorum).

Bu sayede, tek bir daha düşük ISO resmi ile karşılaştırıldığında daha yüksek gürültüyü telafi etmek için daha yüksek ISO değerinde kaç resim gerekeceğini tespit etmek için bazı formüller uygulamak kolaydır .

Gürültü duyarlılığı-lineer duyarlılık senaryosunda, aynı toplam maruz kalma süresi ile aynı hata olması gerekir ... Ve @Matt Grum'un mükemmel cevabını görünce, gerçek şeye oldukça yakın görünüyor.

Teknik olarak konuşursak, iki görüntünün EV'si aynıdır. Her iki ayarda da aynı pozlamayı koruyorsunuz, gerçekten değişen tek şey gürültü seviyesi. ISO 3200 ile karşılaşacağınız gürültü miktarı oldukça önemli olacak ve hatta 5 görüntünün bir arada kullanılması bile muhtemelen ISO 100'de 5 saniyelik bir pozlama gibi düşük gürültülü ve ayrıntılı bir görüntü üretmeyecek.

Matt Grum'un cevaplarından birisini kendi cevabınızda alıntı yaptınız, ancak bu alıntı açıkça ifade ediyor with the same amount of light coming into your camera. Eğer ISO 3200 değerinde bir 1s maruz değiştirirseniz, ISO 100'de bir 5s maruz kalma, sen edilir artan ışık ulaşarak sensörünün miktarını. Hareketsiz bir sahnede, ISO 100 hala en iyi seçenek olacak. 5 ISO 3200 pozunu harmanlayarak belirli bir miktarda gürültüyü azaltabilirsiniz ... ama aynı zamanda gürültü miktarını da beş kat daha fazla birleştiriyorsunuz! Sadece bu değil, aynı zamanda yüksek parlaklıkta hem yüksek parlaklık gürültüsü hem de renk gürültüsü ile karşılaşmanız muhtemeldir ve renk gürültüsüne ve detaylarına zarar vermeden renk gürültüsünün tanımlanması ve kaldırılması daha zordur.

Daha yüksek bir ISO kullanmanın tek zamanı daha iyi olacaktır, fiziksel olarak yapma seçeneğiniz olmadığında. 5 saniyelik bir pozlama yapamadıysanız ve maksimum değerinizle 1s ile sınırlıysanız, ISO 3200'ü kullanmak en iyi seçenek olacaktır çünkü doğru pozlamayı sağlar. ISO 100'ü kullanmak ve EV'yi bu noktada post işlemesiyle artırmak, görüntüde var olan gürültüyü dijital olarak yükseltir ... çoğunlukla değiştirilmemiş bir görüntüde görünmez olsa da, dijital olarak pozlamayı artırdığınızda ISO 3200 gürültüsünden daha müdahaleci olur.

Çoklu pozlama taktiğinin tek gerçek dezavantajı, en azından bir odak düzlemi deklanşörü SLR ve sıradan bir tripod ile muhtemel bir netlik kaybıdır. Sensörler çok küçüktür ve her pozlama için tam olarak aynı yerde olmalarını sağlamak zordur. Çoklu çekim arkalıkları (orta ve büyük formatlı kameralar için) yaprak panjurlarına, çoklu pozlamalara yayılan ayna kilitlemesine ve bir tripod yerine bir kamera standına (canavar Foba ünitelerinden biri gibi) dayanma eğilimindedir.

Bahsettiğim netlik kaybı, sensörün önüne çok daha güçlü bir düşük geçişli (antialiasing) filtre koyma düzeyinde olacaktı. Bunu yarım piksel bulanıklığı olarak adlandır (görüntüleri ortalamadan önce değiştirerek yarım pikselden daha fazlası küçültülebilir). Pikselleri eşleştirerek bazı belirgin netlik kazanabilirsiniz (piksel quad'lerini tek bir piksel olarak ele alan bir küçültme tekniği; bir sonraki komşunun özel bir hali).

Tek çekim için uzun pozlamaların özellikle yüksek sıcaklıklarda kendi gürültü problemleri vardır. ISO 100’de çekim yapmak iyi bir fikir gibi görünüyor, ancak pozlama çok uzun sürerse, hala termal ses olacaktır - ve görüntünün sadece bir kopyası ile ne olursa olsun sıkışmışsınızdır. Aktif olarak soğutulmuş bir sensör (astronomik bir sırtta olduğu gibi) sorunu büyük ölçüde ortadan kaldıracaktır, ancak bu, özel kit anlamına gelir. Bununla birlikte, görüntü kaydedilirken sensörün bir yerde az veya çok kalacağından emin olabilirsiniz, böylece daha iyi netlik elde edersiniz.

Çoklu çekim teknikleri, özellikle iyi bir birleştirme algoritmasıyla, tek çekimden daha az parazite neden olabilir. Yeterli görüntünüz varsa, herhangi bir piksele ortalama vermeden önce istatistiksel anomalileri atabilirsiniz. Bu, yüksek çözünürlüklü düşük astronomik resimlerin yapılma şeklidir - yıldızların çoğu net görünmediği sürece yıldız değildir ve parlaklığı ortalamaya göre hesaplanır.

Matt-Grum'un buradaki cevabının bir kısmı şüphemi çözecektir.

Daha düşük bir ISO kullanırsanız (kameranıza aynı miktarda ışık geliyorsa) az pozlanmış bir görüntü elde edersiniz ve yazıyı parlaklaştırdığınızda hem foton sesini hem de okuma sesini yükseltirsiniz. Toplam gürültünüz daha yüksek olacaktır.