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

Víte jak získat supersvětelný objektiv za hubičku?

Víte jak získat supersvětelný objektiv za hubičku?

Nově u Canonu: filmový telezoom a dvojice softwarových novinek

Nově u Canonu: filmový telezoom a dvojice softwarových novinek

Canon doplnil řadu velkoformátových filmových objektivů o telezoom CN-E70–200 mm T4,4 L IS KAS S, a k tomu přidává dvě softwarové novinky, s jejichž pomocí lze rozšířit možnosti vybraných fotoaparátů značky Canon.

TIPA 2017 – překvapení napříč kategoriemi? Žádné se nekoná!

TIPA 2017 – překvapení napříč kategoriemi? Žádné se nekoná!

Tak jako minulý rok i letos na jaře byly zveřejněni majitelé prestižních cen TIPA, jež uděluje porota složená z redaktorů odborných periodik. Které fotografické produkty představené během uplynulého roku byly vyhodnoceny jako nejlepší?

K 100. výročí odhaluje Nikon prototypy svých fotoaparátů

K 100. výročí odhaluje Nikon prototypy svých fotoaparátů

Sony A9 odhaleno: nový konkurent profesionálních DSLR?

Sony A9 odhaleno: nový konkurent profesionálních DSLR?

Že Sony představí svou novou vlajkovou loď, bylo již delší dobu jasné, ovšem většina čekala třetí generaci „ásedmiček“. Místo toho se objevil model „A9“ , který již svým názvem dává najevo, že se jedná o zbrusu nový přístroj s nemalými ambicemi…

Osahali jsme si nový Nikon D7500, jaké jsou první dojmy?

Osahali jsme si nový Nikon D7500, jaké jsou první dojmy?

Poslední novinka z dílny Nikonu je pokračovatelem dva roky staré zrcadlovky vyšší třídy D7200. Hlad po novém modelu byl již poměrně velký a našla se celá řada – nejen pozitivních – ohlasů. Co se změnilo a jaký posun se u tohoto modelu udál?

Sony přeskočilo Nikon v prodeji full-frame digitálů s výměnnou optikou

Sony přeskočilo Nikon v prodeji full-frame digitálů s výměnnou optikou

Panasonic radí, jak zrychlit ostření u modelu GH5 – videoodpovědí na YouTube

Panasonic radí, jak zrychlit ostření u modelu GH5 – videoodpovědí na YouTube