Digitaalisen valokuvan kohina ja sen hallinta

Abstract

Työssä perehdyttiin kohinan syntyyn, luonteeseen ja periaatteisiin digitaalisessa valokuvassa sekä eriteltiin kohinan eri lähteitä ja tyyppejä. Tutkittiin myös kameran ominaisuuksia, sekä vakioita että muuttujia, jotka vaikuttavat osaltaan kohinan voimakkuuteen tai laatuun. Tämän tarkoituksena oli auttaa valitsemaan parhaat mahdolliset olosuhteet ja tekniikat kohinan minimoimiseksi sekä varmistaa, että tekniikkojen toimivuutta voitiin arvioida tarkasti.

Seuraavaksi valittiin erilaisia, hyväksi todettuja valokuvaus- ja jälkikäsittelytekniikoita, joita kokeiltiin käytännössä. Arvioitiin tekniikkojen onnistumista sekä haittoja ja pohdittiin niiden tarpeellisuutta. Yhtenä tekniikoista käytettiin työtä varten luotua mukautettua tekniikkaa valotusten sekoittamiseen, joka todettiin toimivaksi ja aikaisempia tekniikoita helppokäyttöisemmäksi. Käytetty tekniikka toi mukanaan ideoita jatkokehitykselle.

Työssä selvitettiin joitakin ristiriitaisia käsityksiä kohinaan liittyen. Selvitettiin myös, millaiset kamerat ja niiden asetukset antavat parhaat tulokset. Työssä käytetyn kameran kohinan luonteen todistettiin empiirisesti riippuvan vahvasti ISO-arvosta. Huomattiin kuvan suurentamisella olevan erittäin merkittävä vaikutus kohinan näkyvyyteen.

In the paper, the origin, characteristics and principles of noise in digital photographs were explored, and different sources and types of noise were categorized. Those constant and variable properties of a camera which influence either the amplitude or the nature of noise, were studied as well. The purpose was to help choose the best possible shooting conditions and techniques for minimizing noise, and to make certain that the effectiveness of those techniques could be properly evaluated.

Several proven photography and post-processing techniques were then chosen to be tested in practice. The success and disadvantages of these techniques were then evaluated, and their necessity was analyzed. One of the techniques used was a custom exposure blending technique created for the purposes of the paper. It was found effective and simpler to implement than previous techniques. The technique brought along ideas for further improvement.

Some conflicting ideas regarding noise were clarified. It was also studied, what types of cameras and their settings give the best results. The noise profile of the camera used was empirically proved to have a significant relation with its chosen ISO value. The enlargement of an image was found to have a major impact on the visibility of noise.