Jak se měří míra šumu u digitálů?

2. listopadu 2006
TWEET SDÍLET
Měření šumu je jednou z důležitých součástí při testování digitálů. Jak se šum měří a co je k tomu potřeba si vysvětlíme v dnešním článku.

Podmínky pro měření šumu digitálu jsou v podstatě dvě – fotoaparát musí mít možnost manuálně nastavit citlivost snímací soustavy, druhou podmínkou je manuální nastavení expozice nebo alespoň priorita clony. Manuální nastavení citlivosti je vcelku logickou nutností, pokud bychom totiž nemohli citlivost ovlivnit, bylo by měření značně ztížené a nepřesné. Pro test by bylo potřeba měnit intenzitu osvětlení, zároveň s tím by se měnila i automatikou nastavovaná citlivost. V tomto případě by však bylo měření dost nepřesné. Pokud má být měření korektní, je potřeba exponovat testovací snímky se stejným zacloněním, to je důvod proč musí mít fotoaparát alespoň prioritu clony.

Prvním krokem k měření šumu je nasnímání neutrální šedé plochy pro každou citlivost ISO (při zachování stejného zaclonění). Pro dosažení homogenní plochy a zabránění odrazům používáme desku z opálového plexiskla, která je zezadu rovnoměrně prosvětlena. Pomocí korekce expozice se snažíme dosáhnout jasu 128, což je hodnota střední šedé. Snímky se pořizují při běžné teplotě a mezi jednotlivými expozicemi je mírná prodleva kvůli omezení zahřívání snímače – to někdy mívá vliv na výslednou hladinu šumu.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Testovací fotografie pro měření šumu – postupně citlivost ISO 50, 100, 200, 400
Max. velikost | Max. velikost | Max. velikost | Max. velikost

Jakmile jsou nasnímány fotografie střední šedé na všechny pracovní citlivosti, provede se 70% středový výřez kvůli eliminování vinětace. Z obrázků otevřených ve Photoshopu, s nastaveným stejným barevným prostorem jako při expozici (sRGB), zjistíme v paletce Histogram hodnotu parametru Odchylka, která se zapisuje do připravené tabulky. Odchylka se sleduje zvlášť pro jasovou složku a také zvlášť pro každý kanál RGB. Po vyplnění všech hodnot se vygeneruje graf, respektive dva grafy, které znáte z našich recenzí.

Co se z grafu dozvíme?

V recenzích najdete dva grafy šumu, jeden pro jasovou složku a jeden pro jednotlivé kanály RGB. Jasová složka, jak vyplývá z výše uvedeného, zobrazuje odchylku světlosti a je základním ukazatelem míry šumu. Čím větší tato hodnota je, tím je větší i šum. Abychom si ale udělali správný obrázek o tom, jak digitál „šumí“, je potřeba posuzovat oba dva grafy zároveň. Druhý graf, zobrazující jednotlivé křivky RGB kanálů ukazuje barevnost šumu, tj. jak se od sebe jednotlivé barevné kanály odchylují. Pokud jsou mezi kanály velké rozestupy, je to známkou toho, že bude výsledný snímek silně barevně zašumělý. Naopak, pokud jsou křivky blízko u sebe, pak je šum víceméně monochromatický a podobá se více filmovému zrnu.

Klepněte pro větší obrázek
Graf jasové složky šumu

Pokud se tedy budete orientovat podle obou grafů, pak zjistíte, že je lepší kombinace vyšší hladiny šumu v jasové složce ale nižšího rozptylu jednotlivých kanálů – ačkoliv je šumu v obraze více, jeho přítomnost není tolik rušivá. Opačné rozložení grafu – nízká míra šumu v jasové složce a velké rozestupy barevných kanálů – vás příliš nepotěší, protože bude šum nepříjemně vystupovat.

Klepněte pro větší obrázek
Graf pro jednotlivé barevné složky

Nejvíce viditelná je většinou modrá složka barevného šumu, právě ta způsobuje velkou zrnitost snímku. Z hlediska jasu ve fotografii je šum více patrný v tmavých částech fotografie. Ideálním případem je fotoaparát, který má nízkou hladinu v jasovém kanále a jednotlivé barevné kanály se nerozcházejí, tomuto stavu se zatím nejvíce přiblížily digitální zrcadlovky. Většina kompaktních fotoaparátů má hladinu šumu vyšší při citlivostech ISO 400 a více. Podrobný rozbor vzniku šumu najdete v našem starším článku.

S navyšováním citlivosti tedy roste i míra šumu v obraze, důsledkem toho jsou snímky s horším podáním detailů a hranovou ostrostí. Proto se snaží výrobci digitálů nadmíru šumu odstranit softwarově již při zpracování obrazu ve fotoaparátu. Některým se to daří lépe, některým hůře, a tak se můžeme setkat i se snímky, které by mohly být snadno zařaditelné mezi vrcholná díla pointilismu, tvořená obrovským množstvím barevných bodů-teček.

Klepněte pro větší obrázek
Snímek fotografovaný na citlivost ISO 1 600 z digitálu Fujifilm FinePix F30, ostrost byla obětována ve prospěch odstranění šumu
Max. velikost

Odstranění šumu je lepší provádět přímo v softwaru k tomu určeném. Pokud tedy váš fotoaparát umožňuje zapnout/vypnout odstraňování šumu, zkuste to někdy s vypnutou redukcí a poté šum odstraňte v editoru – výsledky by měly být lepší. Je-li však váš fotoaparát jedním z těch, které mají monochromatický šum bez výrazných rozptylů barevných kanálů, pak by se dal využít i jako umělecký záměr, zejména při převodu do odstínů šedé. Zásah v editoru však bude nutný i v tomto případě.

Témata článku: Fotoškola

Určitě si přečtěte

Deset bezzrcadlovek, které byste chtěli pod stromeček

Deset bezzrcadlovek, které byste chtěli pod stromeček

Bezzrcadlovky jsou skladné a výkonné fotoaparáty s možností výměny objektivu podle fotografické situace. Připravili jsme přehled nejlepších bezzrcadlovek, které stojí za zvážení.

35 Helena Vyplelová

8 nejlepších mobilní aplikací pro fotografie z vašich dovolených

8 nejlepších mobilní aplikací pro fotografie z vašich dovolených

Ať už cestujete po světových letoviscích, nebo trávíte léto v tuzemsku, jistě se vám budou hodit mobilní aplikace pro zkrášlení vašich fotografií. Poskytnou ale i zajímavé tipy a triky nejen pro začínající fotografy.

1 Adam Kos

12 nejlepších objektivů, které určitě chcete najít pod stromečkem

12 nejlepších objektivů, které určitě chcete najít pod stromečkem

Objektiv je nedílnou součástí každého fotoaparátu a u některých je možné jej vyměnit. To je obrovská výhoda při kreativní fotografické tvorbě. Jaké sklo by se mohlo objevit pod vánočním stromečkem nadšeného fotografa?

41 Petr Březina

Canon EOS R: další plnoformátová bezzrcadlovka s nemalými ambicemi

Canon EOS R: další plnoformátová bezzrcadlovka s nemalými ambicemi

Dva týdny poté, co Nikon uvedl plnoformátové bezzrcadlovky Z6 a Z7, přichází se svou full-frame variantou také Canon. Vedle nového fotoaparátu byla představena čtveřice systémových objektivů, trojice adaptérů, bateriový grip a kompaktní blesk.

60 Helena Vyplelová

Jak na mobilní Instagram v počítači

Jak na mobilní Instagram v počítači

Instagram je vyvinut speciálně pro operační systémy přenosných chytrých zařízení. Existují však způsoby, jak limity operačního systému obejít a s aplikací plnohodnotně pracovat i v počítači.

9 Helena Vyplelová

9 jednoduchých fotografických triků, na doma i ven

9 jednoduchých fotografických triků, na doma i ven

Ani během pošmourných zimních dní nemusejí fotografové zahálet. Tradiční, osvědčené fotografické postupy si mohou zpestřit několika zajímavými experimenty, aniž by bylo nutné investovat do drahého studiového vybavení…

Helena Vyplelová

Jak vytvořit vánoční kýč

Jak vytvořit vánoční kýč

Chcete vyrobit vlastní vánoční foto či pohled? Možností jak vytvořit opravdový kýč je celá řada. U fotografií spolehlivě fungují rámečky.

7 Michal Černý