Como evitar artefatos de faixas circulares em céu limpo ao remover o ruído?

Fotografo em RAW e converto usando o Darktable. Câmera passa a ser Nikon D40, lente 55-200mm. Para um pequeno número de fotos, especialmente de céu azul claro, não posso reduzir o ruído sem apresentar artefatos. Isso permanece verdadeiro quando eu mudo o método anti-ruído, embora não possa afirmar que tentei de tudo. Existe uma solução para isso? Exemplo para ilustrar minha pergunta a seguir:

1. Sem denoise, sem artefatos de halo, mas com barulho irritante:

2. Denoise muito leve (perfilada, wavelets, força 0,097), artefatos de halo:

Qualquer opinião sobre isso é apreciada. :-)

Na verdade, eu não descreveria o que você vê como um artefato de halo. Parece-me posterização - simplesmente não há tons suficientes para representar suavemente o gradiente do céu. Acontece apenas de um padrão circular, porque nesta imagem o centro é mais brilhante e depois diminui uniformemente em todas as direções. Em uma imagem diferente, esse mesmo efeito pode aparecer como faixas horizontais ou em arco.

Se você observar atentamente, as faixas também estarão presentes na primeira imagem, mas o ruído fornece uma espécie de pontilhamento que a oculta.

Você provavelmente poderia reduzir isso usando um fluxo de trabalho de 16 bits (RAW para TIFF em vez de JPEG), mas se você finalizar a exibição com monitores de computador normais, isso não ajudará muito.

Portanto, as soluções gerais são:

• Deixe o barulho; não é que ruim. (Ou aplique alta NR na área ao redor do avião, mas deixe o resto da imagem em paz - consulte Darktable: máscaras .)
• Introduzir grão artificial / pontilhamento, que terá o mesmo efeito de suavização e pode parecer menos irritante para você. De fato, você pode querer fazer isso mesmo em adição ao acima, porque, como mencionei, se você olhar com atenção, o artefato é aparente mesmo em sua primeira imagem (não denoised). Você pode fazer isso ativando o módulo de pontilhamento do Darktable .
• Aumente significativamente a exposição gravada para que o céu fique mais azul. Há mais tons para escolher nas teclas mais brilhantes e, em seguida, você pode "esticá-las" pelo céu com menos faixas. *

Nesse caso em particular, você tem outra opção, já que o céu é inexpressivo: livre-se das vinhetas e substitua-a por uma cor azul plana, tirada da direita ao redor do avião:

Em seguida, você pode adicionar uma leve vinheta artificialmente, tomando cuidado para evitar faixas.

* Isso se aplica à exposição ao capturar a imagem. A resposta humana à luz é não linear; o dobro da luz aparece apenas um pouco mais brilhante - mas é um aumento significativo nos dados registrados. Isso oferece mais espaço para "esticar" esses valores em um intervalo final mais amplo. Muitas câmeras mais novas e de ponta têm conversão RAW de 14 bits, o que torna isso menos problemático, mas a D40 tem apenas 12 bits de conversão, portanto pode ser importante em situações difíceis.

Eu acho que o que você está vendo é chamado de bandagem ou posterização. É aqui que os tons suaves e contínuos são renderizados passo a passo, porque a profundidade de bits (o número de bits usado para representar cada pixel) é limitada e o salto entre os valores de pixel é grande o suficiente para ser visível. Como a imagem ainda está no Darktable e, portanto, é de 16 bits (o que é suficiente para eliminar faixas), suponho que você esteja vendo os artefatos devido às limitações de exibição de 8 bits.

Eu disse "eu acho" porque a imagem em que você vê a faixa é levemente denoised e o ruído restante deve ser suficiente para evitar faixas. (A cura para a formação de faixas é realmente adicionar ruído à imagem.)

O truque eficaz para isso é dobrar a resolução da foto, adicionar uma quantidade muito pequena de ruído estocástico com restrição de matiz, trazer a resolução de volta ao original e, em seguida, remover o ruído.

Já há faixas significativas no original, a propósito ... o que eu acho muito mais irritante do que qualquer ruído, o que parece bastante mínimo.

Editar: essas duas fotos também se apresentam de maneira diferente em dispositivos diferentes. No meu MacBook Pro, as faixas são muito mais óbvias do que o ruído, e é o contrário no meu tablet de tela da retina.

Fiz um gradiente circular de 8 bits com a cor da borda amostrada e a cor central. Isso ilustra que claramente não é o problema de quantização de 8 bits.

Também observei a imagem original e não denoised e também encontrei a posterização!

Essa posterização já está presente na primeira imagem, revelando apenas o denoising.

Não pode haver posterização na maioria dos arquivos RAW, pois o ruído do sensor é pontilhando a imagem e ocultando a quantização com eficiência.

Então, vejo apenas duas razões possíveis para isso:

• você está editando imagens processadas na câmera ou por terceiros, e o processamento descuidado pode facilmente introduzir posterização. JPEGs de muitas câmeras são propensos a posterização
• outras configurações de processamento do Darktable estão causando posterização

No primeiro caso, você não tem como corrigi-lo facilmente, preservando a aparência, exceto suavizando o gradiente manualmente.

No segundo caso, você deve tornar todas as configurações de processamento neutras e verificar se isso muda alguma coisa e, em seguida, introduzir as configurações uma a uma enquanto verifica se a faixa aparece.