Kdo nešumí s námi, šumí proti nám

2. června 2004
TWEET SDÍLET
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.

Témata článku: Technika, Technologie


Samsung něco chystá. Má novou ochrannou známku XISO-CELL, můžeme tak vyhlížet novou generaci foťáků

Samsung něco chystá. Má novou ochrannou známku XISO-CELL, můžeme tak vyhlížet novou generaci foťáků

** Samsung má novou ochrannou známku pro mobilní foťáky ** XISOCELL má být nový generace mobilních fotočipů ** Jako první by se měla ukázat u řady Galaxy S23

Martin Chroust
200 MpxISOCELLFotočipy
Jak zvýšit herní výkon ve Windows 11? Vypněte tyhle funkce, radí Microsoft

Jak zvýšit herní výkon ve Windows 11? Vypněte tyhle funkce, radí Microsoft

**Windows 11 na některých počítačích aktivují bezpečnostní funkci Integrita paměti. **Virtualizační funkce ale negativně ovlivňují herní výkon. **Pokud některé funkce vypnete, můžete tím herní výkon posílit.

Petr Urban
Windows 11Microsoft
30 největších sex symbolů šedesátých let. To byl panečku styl!

30 největších sex symbolů šedesátých let. To byl panečku styl!

Éra sexuálního uvolnění 60. let se projevila i ve filmu a stvořila takové sex symboly, jako jsou Raquel Welch, Claudia Cardinale nebo Catherine Deneuve. První Češka se svlékla pro Playboy. Znáte její jméno?

Marek Čech
Filmy a seriály
Displejová divize Samsungu si upevní první pozici. Dodá většinu panelů pro aktuální řadu iPhone 14

Displejová divize Samsungu si upevní první pozici. Dodá většinu panelů pro aktuální řadu iPhone 14

** Nebýt Samsungu, Apple by měl asi velký problém s displeji ** Ty od Samsungu jsou v sedmi z deseti prodaných iPhonů 14 ** Zbytek dodávek obstarává LG a čínské BOE

Martin Chroust
OLEDiPhone
Databáze 487 milionů telefonních čísel z WhatsAppu je na prodej. Mezi nimi je i přes milion čísel z Česka

Databáze 487 milionů telefonních čísel z WhatsAppu je na prodej. Mezi nimi je i přes milion čísel z Česka

** Na hackerských fórech se prodává balík 487 milionů telefonních čísel ** Jedná se o aktivní uživatele komunikátoru WhatsApp ** V balíku je i 1,3 milionu čísel s předvolbou +420...

Martin Chroust
ÚnikSoukromíWhatsApp