เหตุใดจึงมีภาพลวงตาของรายละเอียดในเสียงรบกวนจากภาพถ่าย?

ฉันมีภาพต่อไปนี้ซึ่งมีภูเขาที่มีเสียงดัง

ในส่วนล่างของภาพอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนต่ำเกินไปที่จะมีรายละเอียดที่แท้จริง แต่เมื่อฉันลบเสียงรบกวนทั้งหมดออกจากบริเวณนี้มันไม่ได้ดูเป็นธรรมชาติ (จากมุมมองของฉัน) เหตุใดเสียงจึงสร้างรายละเอียดมายาในกรณีนี้ เมื่อใดที่ฉันควรหยุดในการลดเสียงรบกวนเพื่อให้มีลักษณะที่เป็นธรรมชาติ?

ขั้นสุดท้าย (เสียงที่ลบออกเล็กน้อยและเพิ่มความคม):

เป็นต้นฉบับ

ฝนปลายให้แหลม

ต้นฉบับ Denoised

ในขณะที่อาจมีความจริงกับหลักการที่เสียงรบกวนเพิ่มภาพลวงตาของรายละเอียดในตัวอย่างนี้ฉันคิดว่าคุณกำลังตีความสิ่งที่คุณกำลังดูอยู่

ถ้าฉันลบเสียงทั้งหมดในส่วนล่างมันจะไม่ดูเป็นธรรมชาติ (จากมุมมองของฉัน)

ส่วนใหญ่เป็นเพราะไม่มีอัลกอริธึมลดเสียงรบกวนสามารถกำจัดเสียงรบกวนทั้งหมดและเก็บรายละเอียดทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์แบบ รุ่นที่คุณได้รับหลังจากใช้การกำจัดเสียงรบกวนนั้นไม่ใช่ภาพที่ถูกต้องโดยไม่มีเสียงรบกวน แต่เป็นภาพที่ได้รับการแก้ไขเอาเสียงบางส่วนออก แต่เป็นการลบหรือแก้ไขรายละเอียดเช่นกัน

อัลกอริธึมที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันไปในผลลัพธ์สุดท้าย แต่ไม่มีสิ่งใดที่ขจัดเสียงรบกวนจำนวนมากจะให้สิ่งที่คุณมองว่า "เป็นธรรมชาติ" เหมือนต้นฉบับซึ่งไม่มีเสียงดัง ความแปรปรวนระหว่างอัลกอริธึมจะเปลี่ยนแปลงวิธีที่ไม่เป็นธรรมชาติและในทางที่ผิดธรรมชาติ

การทดสอบที่เหมาะสมยิ่งขึ้นอาจเริ่มต้นด้วยภาพถ่ายที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและเพิ่มสัญญาณรบกวน

อย่างน้อยเสียงก็สามารถปกปิดสิ่งประดิษฐ์ที่เห็นได้ชัดเจนและการปิดบังสิ่งประดิษฐ์ที่เห็นได้ชัดเจนสามารถให้ภาพลวงตาที่คุณเริ่มต้นด้วยภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้นในตอนแรก เสียงรบกวนสามารถปิดบังแถบที่คุณได้รับจากสี 24 บิตในการไล่ระดับสีบางอย่างมันสามารถปิดกั้นการบล็อกได้หากภาพใช้การบีบอัดแบบสูญเสีย การลดเสียงรบกวนมากการเพิ่มเสียงกลับเข้าไปเล็กน้อยสามารถปกปิดและทำให้มันดู "ผิดธรรมชาติน้อยลง") ที่กล่าวว่าในกรณีเหล่านี้ไม่มีการเพิ่มรายละเอียดที่ถูกต้องใด ๆ จริง ๆ มันแค่ให้ภาพลวงตาของภาพที่ซื่อสัตย์มากขึ้นเพราะเป็นการปกปิดสัญญาณบอกเล่าของความไม่ซื่อสัตย์

เสียงรบกวนเป็นแบบสุ่มมันทำให้ค่าสีเทาผันผวนจากพิกเซลหนึ่งไปยังอีก นี่คือข้อมูลแบบสุ่มที่มีขนาดเล็กที่สุดในภาพ หากคุณลบออกภาพนั้นจะให้ภาพลวงตาของภาพคมชัดน้อยลงเนื่องจากค่าสีเทาจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในระดับที่เล็กที่สุดอีกต่อไป นี่ไม่ได้หมายความว่าการขจัดเสียงรบกวนนั้นไม่ดีต่อกัน การใช้การลดสัญญาณรบกวนที่ก้าวร้าวสามารถลบรายละเอียดที่แท้จริงได้แม้ว่าคุณจะลบเสียงรบกวนด้วยการซ้อนภาพซึ่งจะช่วยเพิ่มรายละเอียดที่แท้จริงในขณะที่ขจัดเสียงรบกวนคุณจะได้ภาพที่ดูคมชัดน้อยลง แต่เนื่องจากในกรณีนี้ความไม่ชัดอาจเกิดจากการเยื้องศูนย์ฉันมักจะศึกษาภาพอย่างใกล้ชิดเพื่อดูว่ามีสัญญาณของปัญหาจริงหรือไม่ (ขอบคมหรือวัตถุที่มีลักษณะเป็นจุดจะมีรอยเปื้อนมากกว่า

นี่คือผลกระทบจากวิธีการรับรู้ของเรา เมื่อดูภาพเราจะไม่สแกนภาพทั้งหมดและสร้างมันใหม่ในสมองของเราหากเราเห็นภาพที่คล้ายกันก่อนที่เราจะใช้รุ่นเก่าที่เก็บไว้ในสมองของเราและเพียงแค่ปรับเปลี่ยนตามความจำเป็น สมองพยายามตีความสิ่งที่เห็นในแง่ของสิ่งที่เคยเห็นมาก่อนในกรณีนี้มันรับรู้ภาพใหม่ว่าเป็นภาพที่ไม่คมชัดของภาพก่อนหน้า ซึ่งหมายความว่าคนที่เห็นเฉพาะภาพที่มีสัญญาณรบกวนจะไม่สังเกตเห็นความไม่ชัดที่ชัดเจน

เสียงไม่ได้เป็นแบบสุ่มทั้งหมด โฟโต้ไฟต์ส่วนใหญ่จะได้รับแสงโฟตอนในระหว่างการรับแสง ความนิยมเหล่านี้ทำให้เกิดประจุไฟฟ้า เนื่องจากแสงที่ฉายออกมาจะเล่นบนเซ็นเซอร์เป็นเวลาสั้น ๆ และเนื่องจากภาพที่ฉายจากเลนส์นั้นมีความเบาบางจึงจำเป็นต้องมีการขยายเพื่อเสริมกำลังของประจุ หลังจากการเปิดรับแสงแต่ละครั้งจะถูกส่งไปยังตัวแปลงและแอมป์ ผลลัพธ์จะกำหนดวาล์วดิจิตอลสำหรับแต่ละไซต์ จำนวนของการขยายจะขึ้นอยู่กับการตั้งค่า ISO และตรรกะของซอฟต์แวร์ประมวลผล

มันจะเหมาะถ้าแอมป์ทั้งหมดทำงานด้วยประสิทธิภาพเดียวกัน อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ยังไม่ได้บรรลุ แต่ละแอมป์เป็นเอนทิตี้ที่มีอารมณ์แตกต่างกันเล็กน้อย ผลที่ได้คือการเหนี่ยวนำคงที่เราเรียกเสียง นี่คือสัญญาณรบกวนรูปแบบคงที่ มันแสดงเป็นรูปแบบของพิกเซลที่ควรทำซ้ำโดยไม่มีการเปิดรับแสงเช่นสีดำแสดงเป็นสีเทาเข้ม นี่คือเสียงรบกวนที่คุณกำลังทำ

เพิ่มไปยังบานนี้ นี่คือสิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อมีการเปิดรับแสงมากเกินไปจากแสงมากเกินไป ค่าใช้จ่ายบางส่วนรั่วไหลออกมาจาก photosites ที่อยู่ติดกัน การกระทำนี้ทำให้เกิดข้อมูลที่เป็นเท็จในไซต์ที่อยู่ติดกันเหล่านี้

นอกจากสิ่งที่ผู้เข้าร่วมคนอื่นได้พูดไว้: อัลกอริทึมที่คุณใช้นั้นมีอิทธิพลต่อรายละเอียดที่หยาบกร้านมันไม่ได้เป็นการขจัดเสียงรบกวนที่ดีออกไป

ฉันได้อัปโหลดสำเนา "ต้นฉบับ" และ "denoised" ขนาด 10px-Gaussian ที่นี่:

http://filebin.net/97jdl8sd5t หรือที่นี่ http://imgur.com/a/5eUW3

(คุณสามารถทำมันเอง) หากคุณสลับไปมาระหว่างกันอย่างรวดเร็วคุณจะเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะยิ่งแข็งแกร่งกว่าหากภาพไม่เบลอ

คำตอบคือ: ไม่ใช่ภาพลวงตาเฉดสีของภาพ "ดั้งเดิม" มีความเปรียบต่างมากกว่า

หมายเหตุ 1: มีการเพิ่มความคมชัดที่มองเห็นได้ในไฮไลท์เป็น "denoised" เมื่อเทียบกับ "ต้นฉบับ" ฉันไม่รู้เกี่ยวกับสิ่งที่อาจทำให้เกิด หมายเหตุ 2: เครื่องมือ denoising บางตัวมีการตั้งค่าแยกกันสำหรับสัญญาณรบกวนแบบหยาบ (NoiseNinja เป็นตัวอย่าง) หมายเหตุ 3: มีการตั้งค่าในเครื่องมือ denoise ที่เรียกว่า "gamma" การตั้งค่านี้อาจส่งผลกระทบต่อการรุกรานของ denoising ในเงามืด "Gamma" โดยปกติจะถูกตั้งค่าเป็นแกมม่าของพื้นที่สีของภาพ