画像ノイズ:知っておくべきことすべて

おそらく、特に夜間に撮影された画像上の色付きの斑点や粒子としてのデジタル ノイズをすでに見たことがあるでしょう。

ノイズは、ピクセル レベルで予想されるものからのあらゆる種類の逸脱です。たとえば、カメラは少し暗いまたは明るいものを記録する場合があります。これがかなりの規模で発生し、最終的にノイズを参照する目に見えるテクスチャが発生する場合。

通常、より複雑な詳細のシーンよりも、空などの画像の平坦な特徴のない領域でノイズが見やすくなります。この理由は、より忙しいシーンではノイズの一部が効果的に隠されているのに対し、詳細をよく見ると細部の領域がノイズで見えてしまう可能性があるためです.

画像のノイズの原因

画像がゆがんで粗く見える理由はいくつかあります。そのうちのいくつかは、あなたにはどうすることもできません。たとえば、光がセンサーに到達する方法が原因で発生するノイズもあれば、各ピクセルをデジタル情報に変換するだけで発生するノイズもあります。画像のデジタル ノイズの原因について詳しく見ていきましょう。

ISOはノイズの主な原因です。暗い場所や夜間に使用する必要がある高い ISO は、日中にクリックすると画像が歪みます。そのため、ISO が高いほど、画像にノイズが多くなります。

2. センサー サイズ

ノイズに関しては、センサーのサイズが重要です。携帯電話のカメラやコンパクトカメラには、カメラに小さなセンサーが付いています。そのため、これらのデバイスをクリックしても、画像がより歪み、色の忠実度が簡単にわかるようになる 400 ISO のレベルに達することさえありません。一方、デジタル一眼レフなどの大型カメラで撮影すると、より粗い画像が生成されるため、生成される画像はより鮮明で詳細になります。

3. ピクセル密度

これは、例を挙げて説明できます。 14 MP のセンサーを搭載したカメラが画像をクリックするとします。現在わかっているように、低メガピクセルのカメラよりも多くのノイズが発生します。なぜですか?

14 MP カメラの画像をクリックすると、低 MP カメラと比較して実際のピクセルが圧迫されるためです。これにより、画像が自動的に歪められます。

4. 露出時間

露出時間が長くなると、ノイズが発生する可能性もあります。

では、どのような種類のノイズが発生するか見てみましょう。

関連項目: 写真のノイズを減らす方法

画像処理におけるノイズの種類

ガウス ノイズとは、PDF (確率分布関数) が正規分布に等しい統計的ノイズを指します。ガウス分布とも呼ばれます。

画像処理に関しては、ガウス ノイズは加法的であり、平均値はゼロです。

このタイプのノイズは、画像を滑らかにする空間フィルターを使用してフィルター処理できます。ガウスぼかしとも呼ばれるガウス平滑化は、画像のガウス関数によって生成されます。このスムージングは​​、画像のノイズやディテールを減らすために、グラフィックスやデザイン ソフトウェアで使用されます。

2. ごま塩ノイズ

ごま塩ノイズは、ショット ノイズまたはインパルス ノイズとしても知られています。このノイズは、撮影中の画像の外乱によって引き起こされます。カメラ センサーの誤動作やタイミング エラーにより、画像にこの種のノイズが発生する可能性があります。

基本的に、画像を見ると、画像上に白黒のピクセルとして表示されるため、ごま塩ノイズと呼ばれます。

このタイプのノイズは、平均および中央値フィルター手法を使用するか、ガウス フィルターによってもフィルター処理できます。

3. 量子化ノイズ

量子化ノイズは均一ノイズとも呼ばれます。このノイズは、画像のピクセルをレベル数まで量子化することによって発生します。プロセス全体で分布がほぼ均一であるため、均一ノイズと呼ばれます。

均一な分布を持つため、さまざまなタイプのノイズ分布を生成するために使用できます。また、画像復元アルゴリズムで使用できるように画像を劣化させるためにも使用できます。

画像のノイズを回避するにはどうすればよいですか?

また、センサーは、暖かい環境や使用によって温度が上がると、より多くのノイズを生成します。そのため、特に暑い状況で撮影する場合は、この点に留意する必要があります。

画像に現れるノイズを最小限に抑える方法はいくつかあります。原則として、使用可能な低い ISO 設定を使用すると、ノイズの発生が少なくなります。したがって、必要な場合にのみ高いものを使用してください。

カメラに ISO 設定がある場合は、最大感度を設定できるため、特定のポイントを超えて感度を使用することを避けることができます。

高感度を使用する代わりに、広い絞りを使用してみてください。これにより、センサーを通過する光が明るくなり、高 ISO 設定よりもきれいな画像が作成されます。ただし、広い開口部が画像に必要な被写界深度を維持していることを確認する必要があります。 ISO 設定を高くする代わりに、長時間露光を試すこともできます。

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