Mengapa ada ilusi detail dalam noise fotografi?

Saya memiliki gambar berikut yang berisi gunung berisik.

Di bagian bawah gambar, rasio signal-to-noise terlalu rendah untuk memuat detail sebenarnya, tetapi ketika saya menghapus semua noise dari area ini, itu tidak terlihat alami (dari sudut pandang saya). Mengapa kebisingan membuat ilusi detail dalam kasus ini? Kapan saya harus berhenti mengurangi kebisingan untuk menjaga penampilan alami?

Final (kebisingan dihilangkan sedikit dan diasah):

Asli

Asli Diasah

Asli Denoised

Meskipun mungkin ada kebenaran pada prinsip bahwa kebisingan menambah ilusi detail, dalam contoh ini saya pikir Anda salah menafsirkan apa yang Anda lihat.

Jika saya menghapus semua suara di bagian bawahnya, itu tidak akan terlihat alami (dari sudut pandang saya)

Ini sebagian besar karena tidak ada algoritma pengurangan kebisingan yang dapat dengan sempurna menghapus semua kebisingan dan mempertahankan semua detail. Versi yang Anda dapatkan setelah menjalankan penghilang derau Anda bukan representasi akurat adegan tanpa derau, melainkan gambar yang telah diubah, menghilangkan beberapa derau tetapi seiring dengan itu menghilangkan atau mengubah detail juga.

Algoritma yang berbeda bervariasi dalam hasil akhir, tetapi tidak ada yang menghilangkan sejumlah besar kebisingan akan memberi Anda sesuatu yang tampak "alami" seperti aslinya jika tidak ada suara. Perbedaan antara algoritma hanya mengubah cara yang tidak wajar, dan dalam cara apa itu tidak alami.

Eksperimen yang lebih tepat mungkin dimulai dengan foto yang akurat, noise rendah dan menambahkan noise padanya.

Mengenai klaim awal, kebisingan setidaknya dapat menutupi beberapa artefak yang terlihat, dan menutupi artefak yang terlihat dapat memberikan ilusi bahwa Anda memulai dengan gambar yang lebih akurat dan akurat. Noise dapat menutupi garis yang Anda dapatkan dari warna 24 bit dalam beberapa gradien, itu dapat menutupi pemblokiran jika gambar menggunakan kompresi lossy, dan itu dapat menutupi pengurangan smoothing / noise yang tidak wajar (seperti pada, jika gambar terlihat tidak alami karena terlalu banyak pengurangan kebisingan, menambahkan kembali sedikit kebisingan dapat menutupi itu dan membuatnya terlihat "kurang tidak wajar"). Yang mengatakan, dalam semua kasus ini tidak benar-benar menambahkan detail yang akurat, itu hanya memberikan ilusi gambar yang lebih setia karena menutupi tanda-tanda ketidaksetiaan.

Kebisingan adalah acak, itu menyebabkan nilai abu-abu berfluktuasi dari satu piksel ke piksel berikutnya. Ini kemudian informasi acak hadir pada skala terkecil dalam gambar. Jika Anda menghapusnya, maka itu memberi ilusi gambar menjadi kurang tajam, karena nilai abu-abu tidak berubah secepat pada skala terkecil lagi. Ini tidak berarti bahwa menghilangkan kebisingan itu buruk. Menerapkan pengurangan noise yang agresif dapat menghapus detail nyata, tetapi bahkan jika Anda menghilangkan noise menggunakan penumpukan gambar yang sebenarnya meningkatkan detail nyata saat menghilangkan noise, Anda akan mendapatkan gambar yang dangkal terlihat kurang tajam. Tetapi karena dalam hal ini ketidakpatuhan dapat juga disebabkan oleh ketidaksejajaran, saya biasanya akan mempelajari gambar dari dekat untuk melihat apakah ada tanda-tanda masalah nyata (tepi tajam atau objek pointlike kemudian akan lebih tercoreng,

Ini juga dipengaruhi oleh cara persepsi kita bekerja. Ketika melihat gambar, kita tidak selalu memindai seluruh gambar dan merekonstruksi di otak kita, jika kita telah melihat gambar yang sama sebelum kita hanya akan menggunakan versi lama yang tersimpan di otak kita dan memodifikasinya jika diperlukan. Otak mencoba menafsirkan apa yang dilihatnya dari apa yang telah dilihat sebelumnya, dalam hal ini ia mengenali gambar baru sebagai versi tidak terpisahkan dari gambar sebelumnya. Ini berarti bahwa orang yang hanya melihat gambar dengan noise yang tertekan tidak akan menyadari ketidakrataan yang terlihat.

Kebisingan tidak terlalu acak. Sebagian besar photosite menerima klik foton selama eksposur. Hit ini menyebabkan muatan listrik. Karena cahaya yang terbuka memainkan sensor untuk waktu yang singkat dan karena gambar yang diproyeksikan dari lensa lemah, amplifikasi diperlukan untuk memperkuat muatan. Setelah pemaparan, setiap muatan photosite dikirim ke konverter dan amplifier. Hasilnya akan menetapkan katup digital untuk setiap situs. Jumlah amplifikasi didasarkan pada pengaturan ISO dan logika perangkat lunak pemrosesan.

Akan ideal jika semua amp beroperasi pada efisiensi yang sama. Namun ini belum tercapai. Setiap amplifier adalah entitas dengan temperamen yang sedikit berbeda. Hasilnya adalah statis yang kita sebut noise. Ini adalah noise pola tetap. Itu muncul sebagai pola piksel yang harus mereproduksi tanpa eksposur yaitu hitam, muncul sebagai abu-abu gelap. Ini adalah suara yang Anda ambil.

Tambahkan ke mekar ini. Inilah yang terjadi ketika photosite jenuh karena terlalu banyak paparan. Beberapa muatan bocor ke photosites yang berdekatan. Tindakan ini menginduksi data palsu di photosites yang berdekatan ini.

Selain apa yang dikatakan peserta lain: algoritma yang Anda gunakan memengaruhi detail kasar, itu tidak hanya menghilangkan noise halus.

Saya telah mengunggah salinan "asli" dan "denoised" 10px-Gaussian-blur di sini:

http://filebin.net/97jdl8sd5t atau di sini http://imgur.com/a/5eUW3

(Anda dapat melakukannya sendiri). Jika Anda beralih di antara mereka dengan cepat, Anda akan melihat perbedaan besar - yang bahkan lebih kuat jika gambar tidak buram.

Jawabannya adalah: ini bukan ilusi, nuansa gambar "asli" memang mengandung lebih banyak kontras.

Catatan 1: ada peningkatan ketajaman yang terlihat dalam highlight di "denoised" dibandingkan dengan "original". Saya tidak tahu tentang apa yang menyebabkannya. Catatan 2: beberapa alat denoising memiliki pengaturan terpisah untuk noise kasar (NoiseNinja menjadi contoh). Catatan 3: ada pengaturan di beberapa alat denoise yang disebut "gamma". Pengaturan ini dapat memengaruhi agresi denoising dalam bayangan. "Gamma" biasanya diatur ke gamma dari ruang warna gambar.