در عکاسی از آسمان شب و ستارگان، زمان شاتر بسیار طولانی مفید واقع می‌شود اما افزایش زمان شاتر می‌تواند به داغ شدن پیکسل‌ها  یا Hot Pixel منجر شود. به خصوص اگر مقدار ISO نیز زیاد باشد. پیکسل داغ یکی از منابع نویز است و در نتیجه نویز زیادی در عکس‌ها مشاهده خواهیم کرد که به صورت نقاط رنگی نسبتاً بزرگ در سراسر تصویر دیده می‌شود.

برای حل این مشکل چند راهکار ساده وجود دارد که هر عکاس حرفه‌ای می‌بایست بداند. در ادامه با روش کاهش نویز عکس‌هایی که با سرعت شاتر بسیار کم گرفته شده‌اند، آشنا می‌شویم. با سیاره‌ی آی‌تی همراه شوید.

تصویر زیر نمونه‌ای جالب است که اثر زمان شاتر نسبتاً‌ بالا را نشان می‌دهد. در واقع حتی حین عکاسی از محیط نسبتاً تاریک و نه کاملاً تاریک هم با این معضل مواجه می‌شویم:

راه حل مشکل، استفاده از قابلیتی به اسم کاهش نویز در اکسپوژر طولانی است.

long exposure noise reduction در دوربین‌های حرفه‌ای چیست

اکسپوژر یعنی میزان پرتوگیری یا جذب نور توسط حسگر

در ابتدا توجه کنید که اکسپوژر در لغت به معنی در معرض چیزی قرار دادن است. اکسپوژر در دوربین‌ها به معنی پرتوگیری است و در حقیقت ترکیبی از زمان شاتر و دیافراگم نسبی در آن دخیل است. هر چه دریچه‌ی دیافراگم بازتر باشد و زمان شاتر طولانی‌تر، اکسپوژر نیز بیشتر می‌شود. پرتوگیری طولانی به داغ شدن پیکسل‌ها می‌انجامد و به همین علت است که در دوربین‌های پیشرفته، تمهیداتی برای خنک‌کاری حسگر پیش‌بینی شده تا مشکل نویز به وجود نیاید. البته می‌توان به روش‌های پردازش تصویر و حتی با نرم‌افزارهای تخصصی مثل فتوشاپ، مشکل را حل کرد اما توجه کنید که با پردازش تصویر ممکن است نقاط کوچکی مثل ستارگان کم‌نور هم مثل سایر نقاط اضافی، حذف شوند! بنابراین بهتر است علت اصلی ایجاد نویز را کشف و مشکل را ریشه‌ای حل کنیم.

خوشبختانه تنها روش، خنک‌کاری حسگر نیست و در حقیقت در دوربین‌های DSLR ارزان‌تر، راه‌حلی ارزان‌تر نیاز است و از این رو قابلیتی به اسم کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی ابداع شده است.

ابتدا به اثر فعال کردن آن توجه کنید و مقایسه‌ای بصری داشته باشید:

حسگری با پیکسل داغ، در تاریکی کامل هم عکس کاملاً سیاه نمی‌گیرد!

در دوربین‌های DSLR یک ویژگی مفید به اسم long exposure noise reduction یا مانند آن وجود دارد که به روشی خاص برای حذف نویز اشاره می‌کند. ابتدا با مفهوم فریم تاریک یا Dark Frame آشنا شویم: فریم تاریک عکسی است که حاصل عکاسی از محیط کاملاً تاریک است. به عنوان مثال با گذاشتن درپوش لنز و عکاسی، یک عکس کاملاً تیره خواهیم داشت اما دوربین در عمل، عکس کاملاً تیره نمی‌گیرد چرا که ممکن است پیکسل‌ها بعضاً داغ شده باشند و در تصویر، رنگارنگ ظاهر شوند! این تصویر تیره به عنوان مرجع استفاده می‌شود. در واقع پیکسل‌های داغ همان پیکسل‌هایی هستند در در عکس اصلی نیز رنگارنگ ظاهر شده‌اند و می‌بایست از تصویر اصلی نیز حذف شوند.

با یک مثال همه‌چیز روشن می‌شود: پس از عکاسی از محیطی مثل آسمان شب با زمان شاتر ۳۰ ثانیه، به سرعت عکس دیگری با زمان شاتر ۳۰ ثانیه‌ای اما دیافراگم بسته گرفته می‌شود که طبعاً حاصل کار بدون وجود پیکسل‌های داغ، یک فریم کاملاً سیاه است، اما با وجود تعدادی پیکسل داغ‌شده، فریم تاریک مملو از نقاط رنگی است. این فریم تاریک، فریم مرجع است و می‌توان آن را با فریم دیگر مقایسه کرد. دوربین این کار را انجام می‌دهد و نقاط رنگی را از فریم اصلی نیز حذف می‌کند تا عکس عاری از نویز مربوط به پیکسل‌های داغ باشد.

طبعاً نوع دیگر نویز که در عکس‌ها وجود دارد، با این روش حذف نمی‌شود.

معایب کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی در دوربین‌های DSLR چیست؟

آیا همواره کاهش نویز به روش استفاده از فریم تاریک و مقایسه، خوب است؟ اگر اینگونه بود، قابلیت long exposure noise reduction در دوربین‌های حرفه‌ای به صورت پیش‌فرض فعال تنظیم می‌شد تا کاربر مراحل اضافی برای فعال کردن آن را طی نکند و سریع‌تر عکاسی کند. مشکل این روش چیست؟

اولین مشکل این است که دوربین برای تهیه کردن فریم مرجع یا همان فریم تاریک، زمان مشابهی نیاز دارد. اگر فرضاً زمان شاتر ۳۰ ثانیه باشد، دوربین دو عکس با زمان شاتر ۳۰ ثانیه تهیه می‌کند و زمان عکاسی دو برابر می‌شود. بنابراین سرعت عکاسی نصف می‌شود و این یک عامل منفی است.

مشکل دوم این است که کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی همواره نویز را به خوبی کاهش نمی‌دهد و حتی ممکن است نویز بیشتر شود! این موضوع حسی نیست، بلکه سازندگان دوربین‌های پیشرفته نیز به آن اشاره کرده‌اند. به عنوان مثال کانن می‌گوید حین عکاسی با دوربین Canon 6D اگر حساسیت نورسنجی یا همان ISO‌ را بیش از ۱۶۰۰ واحد انتخاب کرده‌اید، از حذف نویز حین پرتوگیری طولانی استفاده نکنید چرا که ممکن است تصویر دانه‌دانه‌ای‌تر شود.

چگونه نویز تصاویر و دانه‌دانه شدن آنها حین عکاسی با زمان شاتر بالا را کم کنیم؟

می‌توان از روش کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی به صورت دستی استفاده کرد. به این منظور می‌بایست تصویر مرجع را پس از تصویر اصلی، تهیه کنید اما نه پس از گرفتن هر یک از عکس‌ها. اگر چند عکس پشت‌سرهم تهیه کرده‌اید، کافی است یک فریم تاریک در انتهای فرآیند ذخیره کنید و تنظیمات عکاسی نیز مشابه تنظیمات دیگر عکس‌ها باشد. به عنوان مثال اگر همواره از لنزی با فاصله‌ی کانونی ۱۸ میلی‌متر و دیافراگم نسبی F/3.5 استفاده کرده‌اید و حساسیت نورسنجی و زمان شاتر به ترتیب ۱۶۰۰ و ۱ دقیقه بوده، از همین تنظیمات استفاده کنید. توجه کنید که درپوش لنز دوربین را بگذارید تا فریم تاریک، واقعاً یک فریم تاریک محسوب شود.

اکنون عکس اصلی را به عنوان لایه‌ی زیرین و فریم تاریک را به عنوان لایه‌ی رویی در فتوشاپ قرار دهید. نوع ترکیب یا Blend لایه‌ی فریم تاریک را روی حالت Subtract تنظیم کنید که در حقیقت از لایه‌ی اصلی، محتوای لایه‌ی رویی را کم می‌کند و این یعنی نقاط داغ که به شکل نویز اضافه شده‌اند، حذف می‌شوند.

روش دیگر کاهش نویز پیکسل‌های داغ به کمک فتوشاپ

بدون فریم تاریک هم می‌توان با فتوشاپ معجزه کرد و عکس‌ها را عاری از نویز کرد. به این منظور ابتدا عکس خود را باز کنید و طبق معمول با کلید میانبر F7، پالت لایه‌ها را آشکار کنید.

لایه‌ی اصلی که عکس اصلی است را با استفاده از ابزار Duplicate Layer فتوشاپ که در منوی Layers موجود است، کپی کنید.

لایه‌ی جدید را انتخاب کنید و از مسیر زیر، فیلتر کاهش نویز را فعال کنید:

Filter > Noise > Median

شعاع اعمال فیلتر را بین ۳ تا ۵ تنظیم کنید. در نهایت حالت ترکیب لایه‌ی جدید و فریم اصلی را روی Pin Light قرار دهید. احتمالاً نتیجه مطلوب خواهد بود و نویزی که بر اثر پیکسل‌های داغ به عکس اضافه شده‌اند، به خوبی از بین می‌رود.

ممکن است با این روش، برخی ستارگان هم حذف شوند! بنابراین عکس را به دقت بررسی کنید. می‌توانید از یک ماسک برای لایه‌ی کپی استفاده کنید و با استفاده از قلم‌موی مشکی، نقاطی مثل ستارگان را رنگ تیره بزنید تا در نتیجه بی‌تغییر بمانند.