Como reduzo o ruído, pois tenho total controle sobre todo o resto?

Eu quero tirar algumas fotos de alguns cristais. Sendo cristais, eles não se movem muito para que eu possa configurar minha câmera e iluminar como eu quiser. Tenho uma luz de halogênio de alta potência brilhando sobre eles e minha câmera em um tripé acima deles. Quando tirei fotos no modo automático, elas saíram muito barulhentas, então eu fiz algumas leituras neste site e ... fiquei incrivelmente confuso.

Então, quais são minhas melhores opções para tirar essas fotos? Dada a configuração, não tenho restrições (que eu possa pensar) sobre velocidade do obturador, abertura (os cristais são bastante planos, sem problemas de profundidade de campo) ou ISO. Eu sou um pouco relutante em fazer muito pós-processamento para remover o ruído, já que quero ver os detalhes nos cristais.

Aqui está o cristal com as configurações automáticas (f / 9.0, 1 / 250sec, 3200ISO).

(A câmera é uma Olympus E-PL1 (uma micro 4 / 3rds) e estou usando uma lente de 14-42 mm em zoom total para obter uma imagem de tamanho decente do cristal.)

(Eu suspeito fortemente que isso já tenha sido perguntado antes, mas não consegui encontrá-lo. Portanto, se ficar "fechado como duplicado", tudo ficará bem, pois me dirá onde procurar!)

Eu claramente preciso fazer muitas experiências sobre isso, mas usando uma combinação das sugestões, aqui está uma imagem muito melhor de um cristal:

Para conseguir isso, gravei durante o dia (aproveitando um pouco mais de luz) com ISO100, 1 / 4s, f / 5.6. Filmei em RAW e fiz um pós-processamento (alguns ajustes de níveis, um pouco de nitidez, seguido de um pequeno borrão para reduzir o pouco ruído que estava lá). Como eu disse, são necessárias muitas outras experiências, mas pelo menos agora eu sei com o que experimentar! Muito Obrigado.

A melhor maneira é usar o ISO mais baixo possível (100 é geralmente o melhor) e superexpor um pouco (sem realces de recorte) e depois processá-lo novamente. Isso ajudará a diminuir o ruído nas sombras.

Também fotografe em bruto, para que quaisquer ajustes possam ser feitos antes da conversão para jpeg.

Para minimizar o ruído, abaixe a lente o máximo possível. Como você tem um assunto estático usando uma exposição mais longa, provavelmente é a melhor opção. Definir o ISO para o valor mínimo ajudará você a deixar mais luz. Selecione a abertura com base na nitidez, eu usaria algo no meio como f / 5.6

Para obter a melhor redução de ruído, considere tirar várias fotos e, em seguida, calcular a média no software. Vejo:

• Existe alguma diferença de ruído entre fotos com média e longa exposição?

Aqui, várias exposições curtas e ruidosas foram combinadas para combinar o ruído da exposição única com mais luz. No entanto, a metodologia pode ser aplicada a várias exposições ISO100 mais longas para reduzir ainda mais o ruído!

A seção superior foi uma exposição de 1 segundo com uma abertura muito pequena, muito barulhenta. A média de 16 dessas fotos no Photoshop resultou na seção do meio, com muito ruído reduzido. A imagem inferior, para comparação, foi o resultado de uma única exposição longa.

A última imagem foi tirada na ISO100, então não pude usar uma exposição mais longa sem superexpor e recortar realces (eu poderia ter fechado mais a abertura, mas isso não teria permitido luz extra na câmera). Ao combinar várias fotos ISO100 deste comprimento, posso aumentar a quantidade de luz, simulando efetivamente o resultado do uso de uma configuração ISO menor do que a câmera normalmente poderia produzir.

Um conselho padrão para minimizar o ruído para "expor à direita". Isso significa posicionar o histograma o mais à direita (destaque) da extremidade da escala possível, sem superexpor.

Um artigo foi publicado nos comentários na resposta de chills42, que afirma:

"Expor para a direita" é simplesmente errado

Aqui está o artigo

• ChromaSoft: Por que "Expor para a direita" é simplesmente errado

Repeti a parte de alto ISO do experimento com uma Canon DSLR em vez do G10 compacto, e mais importante, desativei a redução de ruído (o autor deixou o G10 fazer suas próprias coisas com redução de ruído, sem tentar mantê-lo consistente).

A parte que eu queria testar especificamente era a alegação de que, reduzindo apenas o ISO, você poderia reduzir o ruído equivalente a expor à direita. Eu queria testar isso porque isso vai contra a teoria de como o ruído se origina e toda a minha experiência.

Aqui está um close de uma foto de um gráfico de cores, 1 / 10s f / 5.6 ISO1600:

E aqui está o resultado da redução do ISO para 800, mantendo as outras configurações iguais (1 / 10s f / 5.6 ISO800):

Parece semelhante, mas há um pouco mais de ruído (veja os compósitos no final).

Finalmente, aqui está o resultado da exposição à direita, 1 / 5s f / 5.6 ISO1600

Uma clara redução nos resultados de ruído. Aqui estão as mesmas imagens, apresentadas da mesma maneira que o artigo da chromasoft. Primeiro, a câmera mediu a exposição com o menor deslocamento da imagem ISO no centro:

Por fim, a câmera mediu a exposição com a exposição à direita no centro:

QED

Finalmente, o artigo tem algumas coisas úteis a dizer sobre a exposição à direita, causando problemas nas cores (você obtém perda de saturação à medida que se aproxima do limite do ponto de saturação dos sensores). Mas no barulho é comprovadamente errado.

Defina seu ISO o mais baixo possível. E, se desejar, faça várias exposições e faça a média dos resultados.

Como você está em um tripé, a velocidade do obturador não importa tanto. Uma coisa que definitivamente ajudará, porém, é usar a função de timer (ou seja, tirar a foto 10 segundos depois que o obturador for pressionado) para que você não toque na câmera quando a foto for tirada. Dessa vez, as vibrações de você tocando na câmera para configurar tudo serão amortecidas no momento em que o obturador disparar, para que a imagem fique nítida.

Duas coisas causam ruído nas fotos: amplificar o sensor (ISO mais alto) e exposições mais longas (> 1 minuto). O que você quer é um bom equilíbrio entre eles. Com o Olympus E-PL1, você provavelmente não será capaz de dizer a diferença entre ISO 100 e 200, mas começará a ver o ruído afetando sua imagem tão cedo quanto o ISO 400 (baseado na Revisão de DP ). Além disso, por algum motivo, o jpeg parece um pouco menos barulhento que o RAW, mas o jpeg será degradado a cada edição.

Lembre-se de que, a distâncias próximas do foco, sua profundidade de campo é muito fina. Com a câmera a 10 polegadas de distância a 42 mm e f / 9, sua profundidade de campo fica 0,16 polegadas na frente e atrás do plano focal. Onde você coloca o foco pode ser crítico com uma imagem como esta.

Para obter ótimos resultados de ruído com sua câmera, você deve colocar sua câmera em ISO 200, prioridade de abertura ou manual completo, f / 9 - f / 11 e a pelo menos 12 polegadas de distância e o tempo de exposição necessário. Se a exposição necessária estiver se aproximando de um minuto (o máximo da sua câmera), encontre um pouco mais de luz. Uma maneira eficaz de adicionar muita luz é usar um flash, mas você deseja montá-lo longe da câmera, para não refletir a luz mineral na lente.

Até agora, existem ótimas sugestões. Tenho uma sugestão mais fora do comum, no entanto, caso você queira obter a máxima qualidade, clareza e detalhes absolutos que puder.

Parece que você está fazendo algum trabalho de macro, então eu entendo que seu DOF é muito fino. Em uma abertura maior, você deve poder usar ISO 100 em tempos de exposição decentes, ao custo de uma DOF ainda mais fina. Você pode compensar a DOF mais fina, fazendo várias exposições com um plano focal cada vez mais distante e costurando-as com uma ferramenta de empilhamento de profundidade de campo, como o Combine ZM . Essa é uma técnica comum entre os fotógrafos macro que usam a lente Macro MP MP-E 65mm 1-5x Zoom da Canon, que possui uma DOF tão fina quanto 0,02mm na ampliação máxima E uma abertura de f / 16.

Mantenha a temperatura da sua câmera baixa para reduzir ao mínimo o ruído térmico . No mínimo, isso significa não tirar fotos depois de um tempo ocupado. Luzes quentes e salas quentes também funcionam contra você aqui. Coisas que consomem muita energia também geram mais calor. O LCD é um fator aqui; coisas como o Live View (exibição na tela) e o modo de vídeo podem aquecer a câmera mais rapidamente.

O ruído do calor pode aumentar significativamente o ruído da imagem. Aqui está um experimento :

O resfriamento de uma Canon 350D resulta em menos ruído da câmera presente em imagens não processadas ... Para a câmera resfriada, o nível de ruído medido após 40 exposições era 40% menor do que na câmera não resfriada.

(Ênfase minha)

E isso não é "colocar a câmera no freezer" de refrigeração; a temperatura foi mantida a uma temperatura ambiente de 18 ° C.

Alterne para o modo de prioridade de abertura, use uma abertura entre provavelmente 8 e 16 para garantir que todo o objeto esteja em sua profundidade de campo, abaixe seu ISO para 100 (ou o mais baixo que a câmera), configure-o em um tripé, e clique Você terá uma velocidade do obturador muito maior, portanto, será necessária alguma superfície estável.

É principalmente o seu alto ISO em um sensor menor que está te matando aqui. Sua câmera não sabe que está em um tripé e está fotografando um objeto estático; portanto, acredita que você precisa de uma velocidade razoável do obturador para segurar a mão, aumentando o ISO.

Até agora, temos muitas respostas boas, mas eu gostaria de mencionar outra consideração: se fotos com uma quantidade mínima absoluta de ruído forem críticas, convém considerar uma câmera diferente. Quanto maior o sensor, menos ruído você verá (todos os outros fatores são iguais). Uma câmera micro 4 / 3rds possui um sensor menor que um DSLR APS-C (sensor de corte), que é menor que um DSLR de quadro completo.

Não estou sugerindo que você se apresse e compre uma câmera nova, mas se fotos com pouca luz e baixo ruído forem importantes, o tamanho do sensor deve ser considerado na sua decisão de compra.

O uso de um tripé permite que você use velocidades lentas do obturador, permitindo usar ISO mais baixo, resultando em menos ruído. Mais importante, uma boa combinação de sua luz e alguns refletores proporcionará a melhor imagem que você deseja.

Considere também a redução de ruído do software no pós-processamento se você ainda estiver vendo mais ruído do que considera aceitável.

Conheço apenas duas maneiras de realmente controlar o ruído: exposição correta e mais pixels. Eu sei que isso parece arrogante, mas é verdade. Use a lógica ao configurar. Iluminação correta significa bracketing; mais pixels significa enquadramento: enquadre a foto, amplie a lente e fotografe novamente, ou melhor, se você puder, se aproxime ou se afaste.