В блоге:

2022-05-09

Камера Nokia 5.3 и уменьшение шумов слабых матриц

Хотел подробнее написать про камеры своего телефона Nokia 5.3, но в них нет ничего интересно. Дополнительные камеры (ещё более широкоугольная и "макро") очень слабые, не представляют практического интереса. Основная камера по меркам современных хороших телефонов тоже слабая, это примерно уровень Samsung Galaxy SII десятилетней давности.

Проблема, естественно, в крохотном размере матрицы. Найти данные сложно, но, похоже, что размер матрицы максимум 1/3" (кроп-фактор 7.2). Объектив f/1.8, что было бы условно неплохо, но минимальная чувствительность всего лишь ISO100, что многовато для такой крохотной матрицы при хорошем освещении. Поэтому проблема с шумами наблюдается всегда.

Продемонстрирую эти шумы и возможность их уменьшения при помощи склейки (усреднения) нескольких снимков. Эту технологию использую с 2011 года. Сейчас тоже обращаюсь к ней, но применяю бесплатное панорамное ПО Hugin - оно умеет выравнивать снимки (при съёмке с рук) и затем усреднять их (при помощи комплектного enfuse).

В этом примере работал с оригиналами, хотя в сложных условиях более аккуратна работа с оригиналами, у которых программно увеличено разрешение, а иногда и дополнительно сделан переход с 8 до 16 бит на цветовой канал - тогда результат Hugin тоже 16-битный.

Кропы с увеличением без сглаживания.
Верхний ряд: слева оригинал, справа склейка из 4 снимков.
Нижний ряд: слева склейка из 8 снимков, справа склейка из 16 снимков.



Видно, что тени даже в хороших условиях освещения (f/1.8 1/2500 ISO100) шумные (при несомненной работе шумодава). Увеличение числа снимков для склейки эффективно уменьшает шумы, проявляя детали, которые эти шумы скрывали. При наличии хотя бы ISO25 результат из камеры при хорошем освещении был бы ощутимо лучше.

Чем больше снимков, тем шумы слабее, но на большом числе снимков больше вероятность попадания "вредных" оригиналов, которые будут смягчать картинку из-за искажений геометрии объектов, вызванных rolling shutter электронного затвора матрицы (при даже небольших смещениях телефона при съемке с рук). И, естественно, больше будут смазаны подвижные объекты, хотя иногда это даже лучше.

И, к сожалению, уменьшение шумов не избавляет результат от нарочито цифрового, перешарпленного характера изображения. Хотя крутить цвета можно в большем диапазоне.

0 comments:

Post a Comment

Blog Archive