이미지, 특히 야간에 촬영한 이미지 위의 컬러 얼룩 또는 그레인과 같은 디지털 노이즈를 이미 보셨을 것입니다.
노이즈는 픽셀 수준에서 예상되는 것과의 편차입니다. 예를 들어 카메라는 약간 더 어둡거나 밝은 것을 녹화할 수 있습니다. 이것이 노이즈를 나타내는 눈에 보이는 질감으로 끝날 만큼 충분히 큰 규모로 발생하는 경우
일반적으로 더 복잡한 디테일이 있는 장면보다 하늘과 같이 이미지의 평평하고 특징 없는 영역에서 노이즈를 더 쉽게 볼 수 있습니다. 그 이유는 더 복잡한 장면은 노이즈의 일부를 효과적으로 숨기는 반면 자세히 보면 약간의 노이즈가 있는 작은 세부 영역을 볼 수 있기 때문입니다.
이미지 노이즈의 원인
이미지가 왜곡되고 거칠게 보이는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 그 중 일부는 당신이 아무것도 할 수 없습니다. 예를 들어 일부 노이즈는 빛이 센서에 도달하는 방식 때문에 발생하고 일부는 단순히 각 픽셀을 디지털 정보로 변환하여 생성됩니다. 이미지에서 디지털 노이즈를 일으키는 원인에 대해 자세히 알아보겠습니다.
- ISO
ISO는 노이즈의 주요 원인입니다. 저조도 또는 야간에 사용해야 하는 높은 ISO는 낮에 클릭할 때 이미지를 왜곡합니다. 따라서 ISO가 높을수록 이미지에 더 많은 노이즈가 존재합니다.
<올 시작="2">노이즈의 경우 센서의 크기가 중요합니다. 휴대폰 카메라와 컴팩트 카메라에는 카메라에 작은 센서가 있습니다. 따라서 이러한 장치를 클릭하면 이미지가 더 왜곡되고 색상 충실도를 쉽게 알 수 있는 400 ISO 수준에도 도달할 수 없습니다. 반면 DSLR과 같은 더 큰 카메라로 촬영할 때는 낮은 그레인 이미지가 생성되기 때문에 생성된 이미지가 훨씬 더 선명하고 상세합니다.
<올 시작="3">이는 예를 들어 설명할 수 있습니다. 14MP 센서가 있는 카메라가 이미지를 클릭한다고 가정합니다. 이제 우리가 알다시피 낮은 메가픽셀 카메라보다 더 많은 노이즈를 생성합니다. 왜?
14MP 카메라에서 사진을 클릭하면 저MP 카메라에 비해 실제 픽셀이 압축되기 때문입니다. 이미지가 자동으로 왜곡됩니다.
<올 시작="4">노출 시간이 길면 노이즈가 발생할 수도 있습니다.
이제 어떤 유형의 소음이 발생할 수 있는지 살펴보겠습니다.
참조: 사진에서 노이즈를 줄이는 방법
이미지 처리 시 노이즈 유형
- 가우시안 잡음 모델 또는 증폭기 잡음
Gaussian Noise는 PDF(확률 분포 함수)가 정규 분포와 동일한 통계적 노이즈를 나타냅니다. 가우스 분포라고도 합니다.
이미지 처리 측면에서 가우시안 노이즈는 본질적으로 부가적이며 평균값이 0입니다.
이러한 유형의 노이즈는 이미지를 부드럽게 만드는 공간 필터를 사용하여 필터링할 수 있습니다. 가우시안 흐림이라고도 하는 가우시안 평활화는 이미지의 가우시안 함수에 의해 생성됩니다. 이 스무딩은 이미지 노이즈와 디테일을 줄이기 위해 그래픽 및 디자인 소프트웨어에 사용됩니다.
<올 시작="2">솔트 앤 페퍼 노이즈는 샷 노이즈 또는 임펄스 노이즈라고도 합니다. 이 노이즈는 이미지를 촬영하는 동안 교란으로 인해 발생합니다. 카메라 센서의 오작동이나 타이밍 오류로 인해 이미지에 이러한 유형의 노이즈가 발생할 수 있습니다.
기본적으로 이미지를 보면 이미지에 흑백 픽셀로 나타나기 때문에 소금과 후추 노이즈라고 합니다.
이러한 유형의 노이즈는 평균 및 중앙값 필터 기술을 사용하거나 가우시안 필터로도 필터링할 수 있습니다.
<올 시작="3">양자화 노이즈는 균일 노이즈라고도 합니다. 이 노이즈는 이미지의 픽셀을 최대 레벨 수까지 양자화하여 발생합니다. 프로세스 전반에 걸쳐 분포가 거의 균일하기 때문에 균일 노이즈라고 합니다.
균일한 분포를 가지므로 다양한 형태의 노이즈 분포를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 이미지 복원 알고리즘에 사용할 수 있도록 이미지를 저하시키는 데 사용할 수 있습니다.
이미지에서 노이즈를 방지하려면 어떻게 해야 합니까?
센서는 또한 더 따뜻한 조건에서 그리고 사용을 통해 가열됨에 따라 더 많은 소음을 생성합니다. 따라서 특히 더운 조건에서 촬영할 때는 이 점을 염두에 두어야 합니다.
이미지에 나타나는 노이즈를 최소화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적인 규칙은 사용 가능한 낮은 ISO 설정을 사용하여 노이즈 형성을 줄이는 것입니다. 따라서 꼭 필요한 경우에만 높은 것을 사용하십시오.
카메라에 ISO 설정이 있는 경우 최대 감도를 설정하여 특정 지점을 초과하는 감도를 사용하지 않도록 할 수 있습니다.
고감도를 사용하는 대신 넓은 조리개를 사용하면 더 가벼운 센서가 센서를 통과하고 높은 ISO 설정보다 더 깨끗한 이미지를 생성할 수 있습니다. 넓은 조리개가 이미지에서 원하는 피사계 심도를 유지하는지 확인해야 합니다. 높은 ISO 설정 대신 장시간 노출을 시도할 수도 있습니다.
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