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.

     
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

10 nejdůležitějších fotoaparátů v historii Nikonu

10 nejdůležitějších fotoaparátů v historii Nikonu

Blíží se sté výročí vzniku společnosti Nikon. Ideální chvíle k ohlédnutí do historie japonského průkopníka v oblasti analogové i digitální fotografie. Co nejzajímavějšího za necelé století vzešlo z jeho dílen?

Leica Q dostala nový firmware

Leica Q dostala nový firmware

První objektiv Samyang s autofokusem bude dostupný už v srpnu

První objektiv Samyang s autofokusem bude dostupný už v srpnu

Panasonic vydal aktualizaci pro fotoaparáty se 4K záznamem

Panasonic vydal aktualizaci pro fotoaparáty se 4K záznamem

Leica představila stříbrnou verzi objektivu APO-SUMMICRON-M 50mm F2 ASPH

Leica představila stříbrnou verzi objektivu APO-SUMMICRON-M 50mm F2 ASPH

Řada objektivů Rokinon Xeen se rozšiřuje

Řada objektivů Rokinon Xeen se rozšiřuje

Outdoor a blesky na dronu jsou letos cestou k úspěchu

Outdoor a blesky na dronu jsou letos cestou k úspěchu

Dva největší rivalové na trhu digitálních zrcadlovek letos vyrukovali s novými fotoaparáty a také propagačním videem...které je v obou případech až příliš podobné jedno druhému.

Canon si patentoval objektiv 40–800 mm

Canon si patentoval objektiv 40–800 mm