Úpravy fotografií – jak odstranit šum

Digitální šum je jistou obdobou filmového zrna, které známe z analogové fotografie. Stejně jako se zrno stávalo výraznější s rostoucí citlivostí filmu, je i množství digitálního šumu zvýrazněno při vysokých hodnotách ISO.

Zejména pro většinu začínajících fotografů může být digitální šum až neúměrným strašákem. Kvalita současných snímacích čipů je již na poměrně vysoké úrovni a obrazové výsledky i při vyšších hodnotách citlivosti jsou velmi dobré. Nutno podotknout, že tedy doba, kdy se výrazněji šum projevoval (např. již od hodnoty ISO 800), je dávno pryč.

Problematika pozorovací vzdálenosti fotografie

Než se budeme šumu věnovat detailněji, je třeba si uvědomit zásadní věc, a tou je pozorovací vzdálenost fotografie. Budete-li držet v ruce vytištěnou fotografii velikosti 10×15 cm, která byla pořízena na vyšší citlivost (řekněme ISO 3200), bude digitální šum na snímku velmi jemný a v malém množství (v mnoha případech zcela nepatrný). Velmi podobný dojem na vás udělá stejná fotografie zobrazená na displeji mobilu, tabletu či na cca 14“ displeji.

Naopak při stoprocentním zvětšení fotografie na monitoru počítače uvidíte šum prakticky vždy, a to i při relativně nízkých hodnotách citlivosti. Je však třeba si uvědomit, že pozorovací vzdálenost takto zvětšené fotografie se bude počítat v metrech, zatímco monitor je od vás vzdálen maximálně 100 cm, spíše však méně.

A to je obvykle důvodem, proč bývá množství šumu přeceňovaným problémem. V době analogové fotografie bylo zrno přirozenou součástí fotografie a dotvářelo celkový rukopis fotografa.

S příchodem digitální fotografie a jejím postupným rozvojem jsme zaplaveni technicky takřka dokonalými snímky, podle nichž posuzují svoji tvorbu ostatní autoři a mívají tak pocit, že šum na fotografii vůbec nepatří. Existují samozřejmě fotografie, u nichž je množství digitálního šumu reálným problémem a je třeba k němu přistupovat komplexně.

Vysoká citlivost versus dlouhá expozice

S digitálním šumem se u fotografií setkáváme ve dvou podobách. V prvním případě je to šum při vysoké citlivosti, v druhém případě se jedná o šum způsobený dlouhou expozicí (v řádech sekund a delších). Každý typ šumu je mírně odlišný a jinak se s ním také pracuje.

První jmenovaný je častější a výraznější u fotoaparátů s menší plochou snímače – z logiky věci jsou zde totiž použity světlocitlivé pixely menší velikosti, které zachytí nižší množství světla, než je tomu u větších pixelů použitých u rozměrnějších snímačů. Aby však byl obraz standardizován, je zachycený signál zesílen a v ten okamžik se také generuje výraznější digitální šum.

V případě digitálního šumu vzniklého při dlouhé expozici je na vině zahřívání snímače a šum má tedy jiný původ i podobu. Nejlepším řešením je v takovém případě aktivace redukce šumu při dlouhé expozici, kterou dnes najdete prakticky u každého pokročilejšího fotoaparátu. Při jejím použití se od určitého expozičního času (cca 4 s a více) pořizuje ještě jedna fotografie se zavřenou závěrku a stejným časem, která slouží fotoaparátu jako reference v rozložení šumu – následně jsou data z obou fotografií porovnána a šum je z prvního snímku efektivně odečten.

U digitálního šumu způsobeného nastavením vysoké citlivosti je naopak nežádoucí ponechat jeho redukci na automatice fotoaparátu. V menu většinou najdete možnost nastavení míry redukce šumu ve třech až pěti krocích, nicméně ve všech případech dochází k tomu, že automatika zasahuje do snímku, „rozmývá“ jemné detaily, a tím zhoršuje celkovou ostrost fotografie. Z tohoto důvodu nejsou výsledky obvykle příliš dobré. Mnohem lepší cestou je v takovém případě použití některého z fotoeditorů, nabízejícího právě redukci šumu.

Situace, ve kterých šum tolik nevadí

Ačkoli je pro mnoho fotografů digitální šum nežádoucí, nemálo jich naopak šum využívá, jako kreativního doplňku fotografie. Většinou se jedná o fotografie převedené do odstínů šedé, kdy se mnohdy ještě přidává simulace filmového zrna – velmi povedeným je v tomto směru nástroj Silver Efex Pro, který poměrně věrně simuluje tradiční filmové materiály, jak zrnem, tak specifickým převodem do odstínů šedé – a to pro věrný efekt klasické analogové fotografie.

Dalším případem, kdy obvykle šum nevadí, jsou fotografie, u nichž se nevyskytují jednolité shodně barevné plochy, na nichž je obvykle šum vidět nejvíce – typicky například modrá obloha – jednodušší práci mají v takovém případě krajináři, reportážní či street fotografové.

Správná expozice jako základ

Nad možným vznikem digitálního šumu je vhodné přemýšlet již v okamžiku expozice a snažit se, pokud možno, exponovat tak, abyste se vyhnuli jeho nárůstu při dodatečných úpravách. Základem je tedy co nejlepší expozice, která je mnoha fotografy podceňovaná, jelikož ji za ně určí fotoaparát. Ten se však může mýlit, zejména u kontrastnějších snímků, jimž nedostačuje dynamický rozsah snímače.

Správná expozice je taková, při níž nedochází k přepalům ani k podexpozici – oba dva extrémy totiž znamenají absenci jakékoli kresby ve světlech, respektive stínech, což je nežádoucí. Pokud už se ocitnete v situaci, která je velmi kontrastní, poté je vhodné exponovat tak, aby zůstala zachována kresba ve světlech a následně v případě potřeby zesvětlit tmavší místa snímku. Světlá místa se mnohem hůře zachraňují v postprocesu.

Čtěte také na blogu: JAK FUNGUJE FOTOAPARÁT – ČAS-CLONA-ISO 

Při nastavení expozice se rozhodně nemusíte bát zvyšování citlivosti, dnešní digitály toho zvládnou opravdu hodně a není výjimkou rozsah nastavitelných citlivostí od ISO 100 až do ISO 51 200. Nejvyšší citlivosti samozřejmě trpí výrazným digitálním šumem a z praxe je možné doporučit nepřekračovat při fotografování citlivost o 2 EV nižší než ta maximálně nastavitelná – tedy v uvedeném případě by to byla hodnota ISO 12 800. Pokud chcete mít jistotu, že snímek nebude výrazněji šumem ovlivněn, pak pracujte maximálně s citlivostí nižší o 3 EV než je maximum.

Jednoduchá pomůcka, které můžete využít říká – u jednoduchých kompaktů a mobilních telefonů se snažte držet s citlivostí co nejníže, použitelné maximum zde obvykle představuje ISO 800. Pokročilejší kompakty s větším (1“) snímačem a digitální zrcadlovky i bezzrcadlovky již jsou na tom o něco lépe a podle velikosti snímače zvládají ISO 1600–3200 bez problémů. Profesionální pokročilé fotoaparáty a zejména modely s plnoformátovým nebo větším snímačem se odmění vcelku čistým obrazem i při citlivostech kolem ISO 10 000.

Čtěte také na blogu: PROČ JE DŮLEŽITÁ SVĚTELNOST OBJEKTIVU

Redukce šumu na fotografiích

Jak již bylo naznačeno výše, je možné se šumu zbavit buďto přímo ve fotoaparátu anebo následně při úpravách fotografií. V případě automatického zpracování ve fotoaparátu je vhodné si vyzkoušet několik testovacích snímků s různou intenzitou odstranění šumu a porovnat je se snímkem, kde redukce aplikovaná není.

Každý digitál má algoritmy pro odstranění šumu nastavené trošku jinak a také nabídne různou míru aplikace. Obecně je možné se držet doporučení volit ideálně co nejnižší intenzitu redukce šumu při vysoké citlivosti, anebo ji zcela vypnout a zaměřit se na úpravu snímku v rámci postprodukce.

Funkcí, která mívá výraznější vliv na množství šumu, je softwarové doostřování snímku na úrovni obrazového procesoru – větší míra doostření se rovná většímu množství šumu. Toto nastavení obvykle najdete v detailním uživatelském přizpůsobení jednotlivých obrazových režimů fotoaparátu, které jsou například u Canonu označeny jako Picture Style a u Nikonu jako Picture Control.

V obou dvou případech platí, že máte minimální kontrolu nad tím, jak fotoaparát zasahuje do snímku. Výsledkem jsou obvykle fotografie se subjektivně menším množstvím šumu, avšak s nižším podílem jemných detailů, které mají tendenci se „slévat“, což je způsobeno softwarovým „žehlením“ při zpracování obrazu. Ostatně sami můžete míru zásahu do snímku posoudit v okamžiku, kdy budete exponovat v kombinaci RAW + JPEG – surová data jsou ukládána bez jakéhokoli zásahu obrazového procesoru, kdežto na JPEG jsou aplikovány všechny úpravy povolené na úrovni procesoru.

Čtěte také na blogu: RAW vs JPG: neustálý souboj formátů

V rámci postprodukce fotografií je možné šum taktéž efektivně odstranit, pamatujte však na to, jakým způsobem bude snímek dále používán. Pokud jej plánujete tisknout (do velikosti A4), pak není třeba se šumem příliš zabývat, při tisku se zkrátka „ztratí“. U větších a výstavních formátů již má smysl se šumem zabojovat, primárně však u barevných snímků, v rámci převodu do černobílé škály se totiž část šumu ztrácí a část funguje podobně jako filmové zrno.

Velmi důležitá poznámka. Pokud se rozhodnete pro odšumování v rámci zpracování fotografií, pak je vhodné tento krok aplikovat v okamžiku, kdy již pracujete s finální podobou fotografie – tedy po všech úpravách či ořezu – odstranění šumu s následným jemným doostřením snímku a následným uložením finální podoby by tedy mělo být jedním ze závěrečných kroků úprav. Při odstraňování šumu je vhodné si snímek zobrazit ve 100% zvětšení, abyste mohli posoudit míru zásahu redukce šumu a případně ji upravit, pokud by byla příliš silná.

Jaký program použít?

Vedle komplexních programů pro úpravu fotografií (Adobe Photoshop, Adobe Lightroom, Zoner Photo Studio, Skylum Luminar), které mají zabudované základní nástroje pro redukci šumu, můžete používat i specializované programy, které jsou určeny jen a pouze pro odstranění šumu na fotografiích. V některých případech jsou programy nabízeny i v podobě zásuvného modulu pro software z dílny Adobe, takže nemusíte pracovat se dvěma programy.

Mezi nejpopulárnější patří dlouhá léta vyvíjený Noise Ninja (130 USD), jehož další vývoj sice před lety ustal, nicméně si jej můžete stále volně stáhnout v obou zmíněných variantách. Mezi používanými pluginy je například Dfine od DxO, dříve Nik Software.

Dalším z povedených (a placených) programů je Noiseware (80 USD) anebo Neat Image (40 USD), který si můžete bezplatně vyzkoušet v rámci demo verze. Z placených programů je také populární Topaz Denoise (80 USD).

Ať už zvolíte jakýkoli program či postup, vždy pamatujte na to, že by měla být výsledkem fotografie s minimem šumu a maximem detailů (pokud vyloženě „zašumění“ není autorským záměrem). Z osobní zkušenosti mohu říct, že fotografie spíše neodšumuji a naopak považuji jemný šum za charakteristickou vlastnost fotoaparátu, podobně, jako tomu je u filmového zrna analogové fotografie. Navíc snímek s dokonalou redukcí šumu nemá daleko k fotobankovému sterilnímu rukopisu…

Článek pro vás připravil ve spolupráci s redakcí FOTOLAB blogu:

Petr Březina

K fotografování jsem přičichl poprvé v roce 1996, kdy jsem ukořistil otcův Zenit 11 a k němu pořídil světelný 135mm objektiv, na vysoké to bylo ve znamení kompaktů a koupě filmové zrcadlovky. Od roku 2004 spolupracuji s různými redakcemi na testování digitálů, takže mi rukama prošlo nemálo strojů. Nejlépe se však cítím se světelnou pětatřicítkou, která mi naprosto vyhovuje nejen při reportáži, ale i při portrétech.