مفاهیم عکاسی : نویز در عکاسی چیست؟

نویز موضوعی در عکاسی است که به نظر می‌رسد باعث سردرگمی زیادی شود. با این حال، اگر می‌خواهید کیفیت تصویر را به حداکثر برسانید، درک آن بسیار مهم است. در این مقاله، به دو نوع نویز که بر عکس‌های شما تأثیر می‌گذارند، نویز عکس‌برداری و نویز دیجیتال و کارهایی که می‌توانید برای به حداقل رساندن آن‌ها انجام دهید، به تفصیل خواهیم پرداخت. همچنین ارتباط بین مواردی مانند ISO دوربین و میزان نویز در عکس‌های شما را توضیح خواهیم داد. بنابراین، نویز در عکاسی چیست و برای کاهش آن چه کاری می‌توان انجام داد؟

اگر تازه به دنیای عکاسی قدم گذاشته‌اید شاید واژه «نویز» برای شما همان مفهومی را تداعی کند که در سیستم‌های صوتی وجود دارد، یعنی صدای بلند، مغشوش و نامفهوم. غیر از مبحث بلندی، مفاهیم مغشوش، بی کیفیت و نامفهوم به نوعی در باره نویز در عکاسی نیز صدق کند.

نویز چیست؟

نویز شبیه یک پرده دانه دانه در عکس است که جزئیات را پنهان می‌کند و کیفیت تصویر را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. در برخی موارد، عکس‌ها می‌توانند آنقدر نویز داشته باشند که اساساً غیرقابل استفاده باشند. تا حدی، همه ما با مفهوم نویز کاملاً آشنا هستیم – اگر نه در عکاسی، بلکه در زمینه های دیگر مانند موسیقی و ضبط صدا.

مطمئناً متوجه شده‌اید که حتی در یک اتاق ساکت، پس‌زمینه «هیس» در فیلم‌ها یا صدایی که ضبط می‌کنید وجود دارد. این صدای هیس چیزی نیست که ما به طور معمول بشنویم، اما در ضبط‌های صوتی (مخصوصاً با میکروفون با کیفیت پایین تر) بروز می‌کند.

در عکاسی هم همینطور است. در واقع، حتی اگر با درپوش لنز خود عکس بگیرید، تصویر به دست آمده کاملا سیاه نخواهد بود. ممکن است تصویر ضبط شده به مشکی نزدیک باشد، اما همیشه نقص‌های کوچکی وجود خواهد داشت: پیکسل‌هایی اتفاقی روشن و با رنگ‌های متغیر.  در این حالت، تنها با روشن کردن تصویر در لایت‌روم یا فتوشاپ، می‌توانید پیکسل‌های تصادفی را به راحتی مشاهده کنید. اگر قبلا هرگز این کار را انجام نداده‌اید، منطقی است فکر کنید که دوربین به سادگی یک عکس را از سیاه به خاکستری و به سفید بدون مشکل تغییر می‌دهد – اما اینطور نیست. در عوض، بطور عملی کیفیت عکس هرچه بیشتر کاهش می یابد، با نواحی بزرگی از تغییر رنگ و پیکسل‌هایی با ظاهری عجیب. این پدیده همان نویز است.

چه چیزی باعث ایجاد نویز در عکاسی می‌شود؟

از نظر فنی، همیشه  مقداری نویز در هر عکس وجود دارد. هیچ کاری نمیتوانید برای جلوگیری از بروز این امر انجام دهید. این یک ویژگی فیزیکی نور و عکاسی است.

دو نوع کلی از نویز در عکس‌ها وجود دارد: نویز عکس و نویز دیجیتال. اگرچه آنها از منابع مختلفی سرچشمه می‌گیرند، اما معمولاً وقتی به عکس نهایی نگاه می‌کنید، نویز عکس و نویز دیجیتال به سختی از یکدیگر متمایز می‌شوند، زیرا معمولاً به نتیجه یکسانی می‌رسند: پیکسل‌هایی که به طور تصادفی خیلی روشن، خیلی تاریک یا بی رنگ هستند.

نویز عکس

نویز عکس یا نویز فوتون، تصادفی بودن ناشی از فوتون‌های موجود در صحنه‌ای است که از آن عکس می‌گیرید، این فوتون‌ها پراکنده و تصادفی هستند.

نور از هر چیزی که می‌بینم ساطع شده یا انعکاس می‌یابد، اما این امر در یک الگوی ثابت اتفاق نمی‌افتد و دانه دانه شدن یا گرین (Grain)  نتیجه آن است.

به عنوان مثال، یک لامپ بسیار کم نور ممکن است به طور متوسط ​​1000 فوتون در ثانیه ساطع کند، اما در هر ثانیه جداگانه  این مقدار کمی متفاوت خواهد بود – 986 فوتون، 1028 فوتون، 966 فوتون، 981 فوتون، 1039 فوتون و غیره. اگر در حال گرفتن یک عکس طولانی یک ثانیه‌ای از این لامپ هستید، هر بار دقیقاً همان نتیجه را نخواهید گرفت. این همان چیزی است که عکاسان در یک تصویر «نویز عکس» می‌گویند.

نویز دیجیتال

نویز دیجیتال یا نویز الکترونیکی، نویز تصادفی  است که توسط حسگر دوربین و لوازم الکترونیکی داخلی ایجاد شده و باعث ایجاد نقص در یک تصویر می‌شود. گاهی اوقات، نویز دیجیتال الگویی به وضوح قابل مشاهده خواهد داشت، اگرچه این امر بستگی به دوربین دارد. هر دو نویز عکس و نویز دیجیتال در عکاسی دیجیتال مهم هستند. نویز عکس معمولاً تأثیر بیشتری بر عکس‌های شما می‌گذارد، اما نویز دیجیتال دلیلی است که یک عکس با درپوش لنز بسته، کاملاً سیاه نیست. تاثیر هرکدام متفاوت است.

روش کاهش نویز در عکاسی

می‌توانید نویز را اساساً به عنوان یک “پس‌زمینه” برای هر عکسی که گرفته می‌شود در نظر بگیرید. مهم نیست که از چه چیزی عکاسی می‌کنید، نویز همیشه وجود دارد. پس هدف شما این است که داده‌های واقعی (یعنی صحنه واقعی که می‌خواهید عکس بگیرید) بر این پس‌زمینه چیره شود. بهترین راه برای انجام این کار، گرفتن عکس با نور بیشتر است. موقعیتی را در نظر بگیرید که در آن نور کافی در عکس ثبت نشده و نویز در یک تصویر بر سیگنال – اطلاعات واقعی – غلبه می‌کند. اول از همه، عکس شما بسیار تاریک خواهد بود زیرا شما نور زیادی از صحنه نگرفتید. اما فراتر از آن، وقتی سعی می‌کنید عکس را در رایانه‌تان روشن‌تر کنید، هم سیگنال و هم نسبت بزرگی از نویز را بیشتر نمایان می‌کنید و در نتیجه عکس بسیار دانه‌دار و بی‌رنگ به نظر می‌رسد. اگر تا به حال عبارت نسبت سیگنال به نویز را شنیده‌اید، این همان چیزی است که به آن اشاره می‌کند. یک عکس با «نویز بیشتر» همیشه برای کیفیت تصویر بد نیست – زیرا ممکن است سیگنال نیز افزایش یافته باشد، حتی شاید میزان سیگنال یا همان اطلاعات تصویر بیشتر از میزان نویز بوده و در کل نویز کمتر قابل مشاهده باشد. آنچه در اینجا اهمیت دارد صرفاً نسبت سیگنال به میزان نویز است.

بنابراین، چگونه می‌توانید بهترین کیفیت تصویر را در عکس های خود بدست آورید؟ همه چیز در مورد گرفتن سیگنال واقعی بیشتر است تا بتوانید بر پس‌زمینه نویز که همیشه وجود دارد غلبه کنید. می‌توانید این کار را با استفاده از سرعت شاتر آهسته‌تر، تنظیم دیافراگم بازتر، یا عکاسی از صحنه ای درخشان تر (روشن تر) انجام دهید. به عبارت دیگر، با ثبت «نور» بیشتر.

به این ترتیب ظهور نویز در یک تصویر را کاهش می‌دهید. هر کسی که به شما می‌گوید برای کاهش نویز از ISO پایین تر استفاده کنید، کار را بیش از حد ساده فرض کرده است.

اگر فقط ISO دوربین را بدون تغییر تنظیمات دیگر برای گرفتن نور بیشتر پایین بیاورید، به سادگی یک عکس تیره تر دریافت خواهید کرد – عکسی که باید در پس پردازش آن را روشن کنید و تمام نویزهایی را که سعی کرده اید پنهان کنید آشکار می‌شود (و در واقع ، معمولا بیشتر از زمانی است که از ISO بالاتر استفاده کرده باشید).

تاثیر ISO بر نویز دیجیتال

ISO تنها تنظیم دوربین به غیر از دیافراگم و سرعت شاتر است که عکس را روشن می‌کند. معمولاً گفته می‌شود که افزایش ISO (برای گرفتن عکس روشن تر) باعث افزایش نویز می‌شود. آیا این درست است؟

از اصول اولیه شروع کنیم. ISO هیچ تاثیری بر نویز عکس ندارد، زیرا از نظر فیزیکی نمی‌تواند. همانطور که چند لحظه پیش توضیح دادیم، نویز عکس کاملاً مربوط به تصادفی بودن نور ساطع شده و منعکس شده از خود صحنه است – چیزی که احتمالاً نمی‌تواند به تنظیمات دوربین بستگی داشته باشد.

بنابراین، ISO فقط بر نویز دیجیتال، که به عنوان نویز الکترونیکی نیز شناخته می‌شود، تأثیر می‌گذارد. نحوه تأثیرگذاری آن ممکن است در ابتدا تعجب آور باشد، اما پس از کمی فکر منطقی به نظر می‌رسد: برای دوربین‌های معمولی در تنظیمات معمولی، افزایش ISO میزان نویز الکترونیکی را کاهش می‌دهد. این دقیقاً برعکس چیزی است که احتمالاً به شما گفته شده است. قبل از اینکه با عصبانیت عکاسی را کنار بگذارید، به یاد داشته باشید: آنچه برای کیفیت تصویر مهم است میزان واقعی نویز نیست ، بلکه نسبت سیگنال به نویز است. استفاده از ایزوی بالاتر «میزان» نویز را کاهش می‌دهد. اما وقتی با ایزوی بالا عکاسی می‌کنید، به این دلیل است که چاره‌ای ندارید و نمی‌توانید عکس را به روش دیگری روشن کنید – یعنی با ثبت نور واقعی بیشتر. این بدان معنی است که نسبت سیگنال به نویز شما خیلی خوب نخواهد بود. به عبارت دیگر، شما داده‌های کافی برای غلبه بر پس‌زمینه نویز جمع‌آوری نکرده‌اید، حتی اگر آن پس‌زمینه قدرت کمتری داشته باشد.

در اینجا تاکید می‌کنیم که کاهش نویز الکترونیکی در ISOهای بالاتر برای دوربین شما چیز خوبی است. به همین دلیل است که ما به جای عکاسی با ISO پایه و روشن کردن همه چیز در مرحله پس از پردازش، ISO را در دوربین افزایش می‌دهیم – از آنجایی که نویز الکترونیکی کمتر است، کیفیت تصویر را به این ترتیب افزایش می یابد. اما نسبت سیگنال به نویز چیزی است که واقعاً برای کیفیت تصویر مهم است، به همین دلیل است که عکاسان همیشه از همه چیز با ISO 12800 عکاسی نمی‌کنند. تا حد زیادی بهترین راه برای کاهش ظهور نویز در یک تصویر، غرق کردن آن در نور است. (در واقع، در همین راستا، گرفتن عکس از صحنه‌های درخشان‌تر، «میزان» نویز فوتون را افزایش می‌دهد. اما سیگنال را بسیار بیشتر افزایش داده و نسبت سیگنال به نویز و در نتیجه کیفیت تصویر را بهبود می‌بخشد).

آیا نرم‌افزارهای کاهش نویز مفید هستند؟

در نهایت، برخی افراد مطمئناً در مورد تنظیمات «کاهش نویز» در نرم افزار پس از پردازش خود سوال خواهند کرد. آیا این‌ها واقعاً نویز را کاهش می دهند یا نکته‌ای وجود دارد؟

در عمل، نکته‌هایی وجود دارد. استفاده از الگوریتم‌های کاهش نویز باعث کاهش نویز ظاهری در عکس شما می‌شود، اما به جزئیات ضروری آسیب می‌رساند و شارپنس آن‌ها را کاهش می‌دهد. اگر از کاهش نویز نرم‌افزاری بطور بیش از حد استفاده کنید، در نهایت عکس‌هایی شبیه پلاستیک خواهید داشت. این به مراتب بدتر از برخی نویزهای ساده است.

اما کاهش نویز هنوز یک ابزار مفید است. اگر نویز در یک تصویر به خصوص واضح است، باید از پس پردازش برای کاهش بخشی از آن استفاده کنید. یک تکنیک مفید در اینجا این است که کاهش انتخابی نویز را در مناطق بزرگ بدون جزئیات زیاد، مانند پس‌زمینه‌های خارج از فوکوس، اعمال کنید، در این حالت نویز به میزان کمتری در کل تصویر کاهش می‌یابد.

نتیجه نهایی: به طور کامل از کاهش نویز اجتناب نکنید، اما هنگام استفاده از آن محتاط باشید.

سخن پایانی

عکس هایی با نویز زیاد، نویز دیجیتال یا نویز عکس، مواردی هستند که عیوب تصادفی در آن ها بسیار زیاد است.

استفاده از این اطلاعات برای گرفتن تصاویر بهتر کار سختی نیست. فقط تا حد امکان داده‌های واقعی را که می‌گیرید افزایش دهید (با سرعت شاتر آهسته‌تر، دیافراگم بزرگ‌تر یا صحنه درخشان‌تر). اگر به حد معقول این سه متغیر رسیده‌اید، گزینه‌های باقی مانده شما عالی نیستند. ISO خود را برای کاهش نویز دیجیتال (ترجیحا) افزایش دهید، یا عکس را از طریق نرم‌افزار پس از پردازش روشن کنید (خیلی خوب نیست – مگر اینکه در یک تنظیم ISO ثابت باشید). در هر صورت، همیشه بهتر است در وهله اول نور بیشتری را جذب کنید.

نویز دیجیتال و نویز عکس هر دو تصادفی هستند و راه غلبه بر تصادفی بودن افزایش داده‌های واقعی در عکس است. اگر موارد فوق را به خاطر بسپارید، می‌توانید نویز را در عکاسی خود به حداقل برسانید و عکس هایی با بالاترین کیفیت بگیرید.