Ruis onderdrukking door stapelen foto's

[Patrick_V]

N.a.v. een foto in het HDR draadje open ik even een topic over ruis wegwerken/onderdrukken d.m.v. stapelen/uitmiddelen van foto's.

Ik quote mezelf even:

Het onderdrukken van ruis kan je ook doen door meerdere foto's te nemen op precies dezelfde instellingen en deze vervolgens te stapelen in PS of een ander programma. Thermische ruis is namelijk nooit hetzelfde op een foto en zal zichzelf uitmiddelen, het onderwerp blijft wel op dezelfde plek staan en zal bij stapelen alleen maar sterker worden. Hierdoor verhoog je de signaal-ruisverhouding aanzienlijk.

Dit gebeurt dus ook bij bracketing/HDR. De ruis middelt zichzelf uit, en het onderwerp telt zichzelf op.
Bij mijn andere hobby, astronomie, maken we foto's van maan/planeten dmv een CCD webcam (ToUcam Pro) dmv een AVI filmpje van +/- 1000 beeldjes en deze worden dan gestapelt met registax. Een los AVI beeldje zal bijna geen detail tonen, maar door het uitmiddelen van de ruis, en het optellen van het signaal bekom je een erg detailrijk plaatje zonder thermische- en/of versterkingsruis.

Hieronder heb ik met mijn D3000 (een ruisgevoellige camera) een losse foto op ISO 1600 (foto 1 en 3) en een stapeling van 11 foto's op ISO 1600 (foto 2 en 4) (via File => automate => merg to HDR is CS4) Helaas is dit alleen mogelijk bij statische objecten....

1


2


3


4

[haya99]

Lees ik het goed; 11 foto's?

Kan je dan niet beter een statief nemen en ISO100... of NoiseNinja? Beetje flauw van me, maar ik begrijp je punt wel hoor.

[Patrick_V]

Praktisch is anders ja. ISO 100 en een statief is beter. Zeker als je bedenkt dat je voor 11 identieke foto's ook een statief nodig hebt

[pixelpeter]

@Patrick_V: mooi voorbeeld (in het HDR-draadje) van jou van dat ene onscherpe AVI beeld en het scherpe gestapelde beeld.
En ook je foto's in de kinderkamer zijn zeer illustratief.
Dat de ruis verdwijnt heb ik al in tientallen van mijn HDR foto's gezien. Dat het constante beeld ook scherper wordt heb ik meen ik
ook wel eens gezien maar ben daar niet zeker van. In jouw uitvergrotingen van het kastje is duidelijk een scherper beeld te zien.
Mijn vraag is; wordt het constante beeld echt scherper door optelling van pixels? Het lijkt er wel op moet ik zeggen.
En ik weet niet of "uitmiddelen" van de ruis zoals jij dat noemt de juiste term is. Ik heb wel eens wat proefjes gedaan met een beperkt
aantal foto's waarin ik een auto had gemonteerd. D.m.v. stacking in PS, statistics en median verdwenen die auto's (dus echt grote
voorwerpen) compleet uit het eindbeeld. Volgens mij "weggerekend" met de daarop ingestelde allogaritmes en niet "uitgemiddeld".
En @haya99: ruis is, zoals Patrick_V al aangaf, het gevolg van onvoldoende signaal-ruis verhouding. Vuil (grunge) zijn eigenlijk heel
grote artefacten die ontstaan door de de zeer sterke contourverscherping van de pixels tijdens tonemapping. En met sterk aangezette
tonemapping bedoel ik dat vaak naar een schilderachtig effect gestreefd wordt waarvoor die sterke verscherping nodig is.
PixelPeter

[Patrick_V]

Mijn vraag is; wordt het constante beeld echt scherper door optelling van pixels?

Ja en nee, maar de ene keer is een pixel erger geaffecteerd door (thermische) ruis dan op bijvoorbeeld de 2e foto of de 3e enz enz. Zo wordt uiteindelijk de constante factor, je onderwerp ''opgeteld' per pixel'. De ruis die er op de ene foto niet is, en op de ander foto wel wordt gehalveerd.
Dus de ''hit-ratio'' per pixel wordt hoger.


De rekensom is als volgt (geloof ik):

Bij 2 foto's:
Pixel uitkomst = (pixel van foto 1 + pixel van foto 2) \ 2

Bij 3 foto's:
Pixel uitkomst = (pixel van foto 1 + pixel van foto 2 + pixel van foto 3) \ 3
enz enz.

[haya99]

Pixelpeter; vind dat je ook goed bezig bent op je website

Begrijp ik uit de testpagina met de fietsscene dat HDR Photostudio betere resultaten geeft dan Photomatix?

[pixelpeter]

@haya99: Met HDR Photostudio kan je je 32 bits bestand uitvoerig editten terwijl het een 32 bits bestand blijft en kan je dus in principe al die
geweldige hoeveelheid informatie naar je hand zetten. MAAR...., het is dan wat je noemt echt handwerk. Je kunt fantastische resultaten krijgen
maar je moet zeer geoefend zijn om een consistent resultaat te bereiken over een reeks van foto's. Waar ik photomatix echt sterk in vind, het
kunnen werken met grote reeksen in batch, dat kan in HDR Photostudio (nog) niet. Het programma is eigenlijk te vroeg op de markt gebracht
vind ik. De laatste tijd heb ik er weinig mee gedaan en ben in tegendeel de edittingmogelijkheden onder 32 bit in PS aan het exploreren. Die
zijn er ook.
PixelPeter

[pixelpeter]

@Patrick_V: Interessant wat je daar meldt. Ik heb even op je astro site gekeken en wat vraagjes.
Worden in registax de afzonderlijke frames van een AVI filmpje gestackt?
Is registax ook bruikbaar om bij onze "gewone" foto's ruis te reduceren?
En ga eens naar het draadje dat volgt en waar ik ook over ruisonderdrukking via stacking begin.
Dat is: http://www.nikon-club-nederland.nl/foru ... 9&start=15
Benieuwd naar je reactie.
PixelPeter

[ALE]

Reeds eerder door RVK onder de aandacht gebracht. Indien je meer wil weten over HDR, super resolutie, focus stapelen, ruisonderdrukken en stitching kan ik jullie dit boek van harte aanbevelen:

Photographic Multishot Techniques
Juergen Gulbins / Rainer Gulbins
Uitgever Rocky Nook Inc. (http://www.rockynook.com)
ISBN 978-1-933952-38-3
Taal: Engels

"Photographers are just beginning to realize the potential of high dynamic range imaging (HDRI). Now, the newest techniques based on a bracketed series of exposures make it possible to go beyond HDRI: photographers can increase resolution for ultra-sharp, detailed images, and they can extend the depth of field in a way that was never before possible".

"Photographic Multishot Techniques' provides a thorough introduction and is a hands-on guide to these various techniques. Using a series of example images, the authors explain and illustrate the use of each technique. Included are lessons on HDRI, super-resolution, focus stacking, and stitching images. Moreover, the reader will learn how to effectively combine these various techniques to create amazing images".

"Throughout the book, the authors use tools such as Photoshop, PhotoAcute, Photomatix Pro, FDRTools, CombineZM, DOP Detail Extractor, and Helicon Focus to illustrate the workflow with detailed, step-by-step instructions. Most of these tools offer free trial versions that are available for downloads".

"Learning to use these cutting-edge techniques is sure to expand the repertoire and improve the photographic skills of the professional, as well as the advanced amateur, photographer".

Groet,



ALE

[pixelpeter]

Bedankt ALE voor attendering op dat boek. Bol.com heeft zoëven mijn bestelling ervan bevestigd.
PixelPeter

[lock]

Hier nog een voorbeeld: 4 frames en slechts 1 frame (iso 1600, oorspronkelijke belichtingstijd 1/1.3 sec, f/11 op 70 mm):



Het grappige is dat de kleur van de tafel weer terugkomt en dat de kaarsenbak daadwerkelijk die rode gloed in zich heeft.


lock

[Patrick_V]

@ PixelPeter:

Registax stapelt inderdaad de afzonderlijke frames.
Registax kan alleen tot een bepaalde afmeting stacken, deze is gebaseerd op webcam formaat en kan geloof ik tot 1024 x 768. Er bestaan ook nog andere programma's zoals Deepsky Stacker, deze zouden in principe grotere files aan moeten kunnen.

Voor het naadloos aan elkaar brijen van foto's gebruikten we Autostitch.

[Jaap]

Voor wie geinteresseerd is in de technische achtergrond van ruisverbetering door opnamen te middelen:

Ik geef les in het vak Computer Vision aan de NHL Leeuwarden.
Computer Vision is het automatiseren van visuele inspecties, bv door met een camera die boven een lopende band hand producten mbv een computer te beoordelen op kwaliteit. In "goed" Nederlands zou je computer vision kunnen vertalen met beeldVERwerking (uit een foto informatie halen), dit in tegenstelling tot beelbBEwerking waar je een foto "alleen" verbetert. Beeldbewerking doe je software als NX2 en photoshop, voor beeldverwerking gebruik je hele andere pakketten. Hoewel er natuurlijk wel een overlapgebied is.

Indien je foto's bij elkaar optelt en middelt, verbetert de signaal ruis verhouding in het resultaat met de wortel uit het aantal plaatjes dat je gebruikt. Dit geldt alleen voor stationary objecten, zonder beweging van de camera en alleen voor random ruis (zoal die bv optreedt door warmte in je camera). Dit betekent dus bv dat het theoretisch zo is dat als je 9 foto's middelt de signaal ruis verhouding 3 keer beter wordt en als 25 foto's middelt de signaal ruis verhouding 5 keer beter wordt. Het effect wordt bij grotere aantallen opnames dus in verhouding steeds minder.

Mijn onderwijsmateriaal over Computer Vision (in het Engels, ca 1400 powerpoint dia's) staat op http://www.nhl.nl/werkenstudie/3333/com ... oud-studie terinzage. Het onderwerp verminderen van ruis door foto's te middelen staat in het hoofstuk "Image acquisition" vanaf dia nummer 47.

Groet, Jaap.

[ruud]

Patrick kan je ook vertellen hoe dat stapelen in zijn werk gaat ?

groet ruud

[Patrick_V]

Automatisch, je kan wel instellen wat en hoe je wilt stapelen, maar het stapelen/uitmiddelen/uitlijnen gaat automatisch. Of bedoelde je dat niet?