औसत चित्र या रिज़ॉल्यूशन का औसत शोर को कम कैसे करता है?


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यह उत्तर शोर को कम करने के लिए 3 तकनीकों को सूचीबद्ध करता है:

  • कैमरे के सेंसर को ठंडा रखें।
  • फ़ोटो को फट से लें, फिर उन्हें औसत करें।
  • संकल्प कम करो।

क्या कोई अंतिम दो तकनीकों के बारे में अधिक प्रकाश डाल सकता है?

कई तस्वीरें कैसे ले सकते हैं और औसत वे शोर को कम कर सकते हैं? एक औसत उन्हें कैसे करता है? और यह क्यों काम करेगा?

संकल्प कम करने से शोर कैसे कम होता है?

जवाबों:


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पिछले दो वास्तव में एक ही बात है और इस तथ्य के कारण काम करता है कि ज्यादातर मामलों में शोर एक पिक्सेल के मूल्य को धक्का देने की संभावना है क्योंकि यह मूल्य नीचे खींचने के लिए है।

मान लीजिए किसी दिए गए पिक्सेल का 'सही' मान 100 (255 में से) है। शोर की स्थिति में एक ही दृश्य के 10 चित्र लें और आप निम्नलिखित मान रिकॉर्ड कर सकते हैं:

104, 99, 98, 100, 101, 105, 99, 102, 94, 105

इन मूल्यों को औसत करें (उन्हें जोड़कर और 10 से विभाजित करके) निम्नलिखित पिक्सेल मूल्य देता है: 100.7, जो 101 तक गोल हो जाएगा, जो कि आपके द्वारा की गई अपेक्षा के मुकाबले सही मूल्य के बहुत करीब है अगर आपको केवल एक का चयन करना था यादृच्छिक पर 10 चित्र।

कैसे के लिए, इसके लिए विशेषज्ञ सॉफ़्टवेयर पैकेज हैं (छवि स्टैकिंग के लिए खोज, मुझे लगता है कि डीप स्काई स्टेकर एक लोकप्रिय विकल्प है)। वैकल्पिक रूप से आप इसे कई परतों को लोड करके और परतों के जोड़े में विलय करके अधिकांश छवि संपादन में कर सकते हैं (फ़ोटोशॉप के हाल के संस्करणों में विशेष स्टैकिंग फ़ंक्शन हैं जो थोड़ा बेहतर हैं)।

संकल्प को कम करने के पीछे एक ही प्रमुख निहित है। ऐसा करने के लिए एक तकनीक को 'बिनिंग' कहा जाता है, जिसमें आप चार आसन्न पिक्सेल को एक में जोड़ते हैं। तो छवि के भीतर फ्लैट रंग के एक क्षेत्र के अनुरूप चार पिक्सेल की कल्पना करें, जो 100 का एक समान मूल्य होना चाहिए:

102, 103
93,  101 

औसत उन्हें 99.75 के मूल्य के साथ एक एकल पिक्सेल देता है जो 100 तक गोल होता है।

संयोग से, कई चित्र लेना और उनका औसत छोड़ना एक लंबा जोखिम लेने के बराबर है:

  • आप कैमरे को # 1 अंक की मदद से कैप्चर के बीच ठंडा होने दे सकते हैं
  • लंबे एक्सपोजर केवल तभी काम करते हैं जब आप अधिक प्रकाश पर कब्जा करते हैं, जिसका अर्थ है एपर्चर को स्थिर रखना और आईएसओ मान को कम करना (जो कि हमेशा संभव नहीं है, उदाहरण के लिए यदि आप न्यूनतम आईएसओ मूल्य को मारते हैं)
  • अब एक्सपोज़र कैमरा शेक को पेश कर सकता है, जिसे कई छोटे एक्सपोज़र (हालांकि छवियों को संरेखण की आवश्यकता होगी) के उपयोग से बचा जा सकता है।

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अंत में, जब शोर को कम करने की बात आती है तो स्वर्णिम नियम जितना संभव हो उतना प्रकाश प्राप्त करना है। कई एक्सपोज़र का लाभ उठाते हुए यह (यह कुल प्रकाश पर कब्जा कर लिया है कि मायने रखता है)। डाउनसैंपलिंग वास्तव में रिज़ॉल्यूशन के लिए व्यापारिक शोर है।


डाउनसैंपलिंग अकेले शोर को कम नहीं करता है। यह केवल अगर यह चौरसाई के साथ संयुक्त है। अब मेरे प्रश्न पर आते हैं: क्या आप जानते हैं कि शोर को कम करने के लिए कौन सा सॉफ्टवेयर आकार में कमी करता है, विशेष रूप से कौन सा मुफ्त सॉफ्टवेयर? मुझे लगता है कि लाइटरूम जैसे कार्यक्रम निर्यात करते समय ऐसा करते हैं, लेकिन मुझे इस बार अकेले डाउनस्मैपलिंग में दिलचस्पी है, न कि लाइटरूम क्या करता है जैसे कोई उन्नत संपादन, और मुझे विश्वास नहीं है कि इमेज के आकार को कम करने के लिए इमेजमैजिक जैसे कुछ टूल का उपयोग करना होगा शोर को भी पूर्ण सीमा तक कम कर सकते हैं।
ज़ाबोलक्स

@Szabolcs किसी भी समझदार resampling एल्गोरिदम जो कई पड़ोसी पिक्सेल मूल्यों को ध्यान में रखता है शोर को कम करेगा। इसलिए, बशर्ते आप "निकटतम पड़ोसी" को फिर से तैयार नहीं कर रहे हों, मैं इस्तेमाल की गई विधि के बारे में चिंता नहीं करता। बाइक्यूबिक रीसम्पलिंग बहुत आम है और मुझे यकीन है कि बहुत सारे मुफ्त ऐप हैं जो इस पद्धति का उपयोग करते हैं। GIMP में उपलब्ध Lanczos3 शायद थोड़ा बेहतर है।
मैट ग्रम जूल

@Matt Bicubic, बिलिनियर, आदि केवल प्रक्षेप विधि हैं। वे प्रक्षेप के लिए पड़ोसी (या अगले पड़ोसी) पिक्सेल मूल्यों का उपयोग करते हैं, लेकिन वे उन पर औसत नहीं करते हैं। मुझे लगता है कि हम एक डीएसपी विषय में बहुत अधिक हो रहे हैं, लेकिन मुझे लगता है कि मैं गणितीय विवरणों के बारे में डीएसपी पर एक सवाल पोस्ट करने जा रहा हूं :-)
स्ज़बोल्स्क

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तापमान

सिलिकॉन में थर्मल शोर (जॉनसन शोर) नामक एक प्रभाव होता है। यह मूल रूप से इलेक्ट्रॉनों को सब्सट्रेट से ढीला कर दिया गया है और इलेक्ट्रॉनों को फोटॉन द्वारा ढीले होने के लिए जोड़ रहा है। इन इलेक्ट्रॉनों को तब सेंसर से "सिग्नल" का हिस्सा माना जाता है, जिससे शोर पैदा होता है। इस तरह का शोर गॉसियन वितरित किया गया है और शून्य का औसत मूल्य है।

तापमान के साथ थर्मल शोर बढ़ जाता है, यही कारण है कि एक कूलर सेंसर बेहतर प्रदर्शन करता है।

औसत

यह केवल शून्य के औसत के साथ यादृच्छिक शोर के लिए काम करता है। यदि शोर यादृच्छिक (पर्याप्त) है तो यह कभी भी समान नहीं होता है, जबकि आप जिस तस्वीर का चित्र ले रहे हैं वह होना चाहिए। चूंकि दृश्य के बारे में जानकारी कई बार दर्ज की जाती है, हर बार थोड़ा अलग शोर के साथ पिक्सल को औसत करना और एक कैप्चर से शोर अनुपात को उच्च संकेत प्राप्त करना संभव है। इसका मतलब है कि दृश्य को स्थिर होने की आवश्यकता है।

विभिन्न आकार के फोटो-डिटेक्टर

बड़ा सेंसर कैसे प्राप्त होता है इसके आधार पर आपको कम शोर मिल सकता है। एक तकनीक भौतिक सेंसर आकार को स्थिर रखना है, और फिर कई भौतिक पिक्सेल को एक तार्किक एक में संयोजित करना है। या सेंसर का भौतिक आकार अलग हो सकता है।

कई भौतिक पिक्सेल को एक तार्किक में जोड़कर आप एक ही तरह के शोर को कम कर सकते हैं जैसे कई कैप्चर के संयोजन से।

पिक्सेल के भौतिक आकार में वृद्धि करके, रीडआउट और प्रवर्धन से शोर को कम करना संभव है। बड़े पिक्सेल के साथ, यह सिग्नल में इलेक्ट्रॉनों की एक बड़ी संख्या है। चूंकि रीडआउट और प्रवर्धन शोर किसी भी उत्पादन तकनीक (ट्रांजिस्टर आकार) के लिए नियत के करीब है, इसलिए शोर अनुपात के लिए एक बड़ा संकेत प्राप्त करना संभव है।


संकल्प को कम करने के बारे में क्या?
के ''

आज रात जब मेरे पास अधिक समय होगा, तो मैं उसके साथ आऊँगा।
हॉकोन के। ओलाफसेन

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यहां एक लेख है जो अच्छी तरह से औसत के पीछे की अवधारणा को समझाता है और फ़ोटोशॉप के साथ हाथ से कैसे करना है। उसी तकनीक का उपयोग किसी भी छवि संपादन सॉफ़्टवेयर में किया जा सकता है जो परतों और परत की अस्पष्टता का समर्थन करता है।

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