DIGIarena.e15.cz

Kdo nešumí s námi, šumí proti nám

Seznam kapitol
Digitální šum je tu s námi už od počátku digitální fotografie. Rozlišení snímacích čipů stouplo desetinásobně, přístroje se zmenšily, ceny šly dolů, ale šum je stále na obtíž. I přes mnohá vylepšení výrobců je čip, který by při nastavené vyšší citlivosti nešuměl, v nedohlednu. Proč tomu tak je a jak se dá nad digitálním šumem alespoň částečně zvítězit.

S výrazným šumem se setkáte u každého digitálního fotoaparátu, který nemá pokročilé funkce pro jeho potlačení. Mnohdy stačí, aby se sluníčko schovalo za mrak a automatika fotoaparátu je nucena použít vyšší citlivost snímače. Nebe pak na výsledném snímku obsahuje "fleky", v barevných plochách se nacházejí body jiných odstínů a hrany jsou kostrbaté. Černé plochy na nočních fotografiích mají taky k dokonalosti daleko. Za to všechno může konstrukce snímacího čipu. Přitom není velký rozdíl v tom, jestli se jedná o fotoaparát s CCD čipem, CMOS snímačem, nebo nejnovějším Foveonem X3. Šum si zkrátka nevybírá.

Klepněte pro větší obrázek      Klepněte pro větší obrázek
Minolta DiMAGE A1, ISO: 800, foto Jan Novák

Jak funguje snímač
Snímací čip je hustá síť malých fotodiod, které při dopadu světla produkují náboj. Velikost náboje odpovídá jasu (množství fotonů), který dopadá na fotodiodu. Vzhledem k tomu, že fotodioda reaguje pouze na jas a ne na barvu světla, je před každou z nich zařazen barevný filtr, který propouští pouze určitou část viditelného světla. Buňky jsou uloženy vedle sebe (v případě čipu Foveon X3 nad sebou) zvlášť pro záznam červené modré a zelené složky. Výsledná barva se vypočítá pomocí interpolace hodnot naměřených v nejbližším okolí jedné buňky. Výsledný náboj je pak transportní vrstvou čipu přenášen až k analogově/digitálnímu převodníku. Každý řádek CCD čipu funguje jako posuvný registr a jednotlivé náboje musí projít přes sousední buňky až ke kraji. Náboje se nepomíchají, protože vyrazí všechny ve stejnou chvíli. Jako když si řada lidí předává nádoby s vodou.

Kde se vzal, tu se vzal
A/D převodník přiřadí každému signálu z příslušné buňky hodnotu od 0 do 255 podle naměřeného náboje. Celá cesta náboje (elektronů) je analogová, a tudíž může snadno dojít ke ztrátám náboje nebo k chybám. Jednotlivé buňky nikdy neobsahují absolutně nulový náboj a každá má spodní hladinu minimálního náboje trochu jinou. Právě tato nevyrovnanost hladin je původcem digitálního šumu. Pokud je odstup maximálního náboje od spodní hladiny velký, tato odchylka se ve výsledném obraze neprojeví. A/D převodník přiřazuje pouze celá čísla, a tak při malé odchylce dojde k zaokrouhlení na stejnou hodnotu. Možná vás teď napadlo, proč se jednoduše při výrobě čipu nezměří odchylky jednotlivých buněk. Vždyť by pak stačilo, aby A/D převodník od každého signálu odečetl příslušnou odchylku a bylo by vymalováno. Bohužel, tak snadné to není.

Další kapitola
Seznam kapitol


Přidejte svůj názor k tomuto článku

Další podobné články

Nová generace SD karet bude mít rychlost až 624 MB/s

Nová generace SD karet bude mít rychlost až 624 MB/s

Leica slaví 100 let a dává to pyšně najevo

Leica slaví 100 let a dává to pyšně najevo

Německá společnost Leica v letošním roce oslaví 100 let od svého vzniku. Podobně, jako japonský Nikon si firma pro své fanoušky připravila několik zajímavých produktů.

Canon EOS 6D Mark II – (ne)plánované zpoždění

Canon EOS 6D Mark II – (ne)plánované zpoždění

CP+ 2017 – těšte se na nové světelné objektivy

CP+ 2017 – těšte se na nové světelné objektivy

Zatímco na poli zrcadlovek, bezzrcadlovek a kompaktů zatím výrobci příliš mnoho inovací nepředvedli, s představováním plánovaných objektivů se roztrhl pytel a skoro každý chce přispět svojí troškou.

Pixlplay: pouzdro, které promění starý mobil v dětský fotoaparát

Pixlplay: pouzdro, které promění starý mobil v dětský fotoaparát

Staré rčení praví: Co se v mládí naučíš, ve stáří jako když najdeš. A to platí i pro fotografování. Projekt Pixlplay zprostředkuje zážitek fotografování i malým dětem, bezpečně a hravě…

Dočkáme se Sony A9? A čím překvapí?

Dočkáme se Sony A9? A čím překvapí?

Panasonic připravil pro zájemce o model GH5 speciální nabídku

Panasonic připravil pro zájemce o model GH5 speciální nabídku

Přinese Nikon D5700 zásadní inovace nebo bude jen „další“ zrcadlovkou?

Přinese Nikon D5700 zásadní inovace nebo bude jen „další“ zrcadlovkou?

Trh zrcadlovek nijak zásadně neroste a u některých značek spíše klesají tržní podíly, než aby tomu bylo naopak. To je také jedním z důvodů, proč by se měli výrobci snažit své uživatele zaujmout něčím novým.