Kamerainternes Downsampling und ISO-äquivalentes Rauschen

Es ist immer möglich, dass eine schlecht geschriebene Nachbearbeitungsanwendung Rauschunterdrückung und Downsampling sowie andere Rohkonvertierungsprozesse in geringerer Qualität als die kamerainterne Routine durchführt. Aber die gut geschriebenen Nachbearbeitungsanwendungen (zu denen alle gängigen und viele der weniger beliebten gehören) können dies viel besser als die Routinen in der Kamera, die durch Geschwindigkeits- und Leistungsbedenken sowie eine Eins begrenzt sind -Size-fits-all-Ansatz für jedes in der Kamera konvertierte Bild.

Jedes Bild, das Ihre Kamera aufnimmt, beginnt als Rohdatendatei mit 6000 x 4000 Pixeln. Um die JPEGs in einer Auflösung von 24 MP, 12 MP oder 6 MP zu erzeugen, verarbeitet die Kamera diese Rohdaten in eine JPEG-Bilddatei.

Sie können das Gleiche mindestens genauso gut und normalerweise viel besser tun, indem Sie diese Rohdaten entwickeln und die Rauschunterdrückung nachträglich auf einem Computer anwenden. Die Gründe sollten ziemlich offensichtlich sein:

• Kameras sind optimiert (oder verfolgen zumindest einen ausgewogenen Ansatz), um Batterieleistung zu sparen. Computer sind auf Rechenleistung optimiert. Der kamerainterne Prozessor ist auf Effizienz ausgelegt und die Verarbeitungsalgorithmen sind auf Effizienz in Bezug auf den Stromverbrauch ausgelegt. Bei der Verarbeitung auf dem Computer geht es normalerweise nicht so sehr um Energieeinsparung - die RAW-Konvertierungsanwendung auf dem Computer ist normalerweise stärker auf maximale Verarbeitungsleistung optimiert, da sie eine viel größere Stromversorgung hat als der Akku in den meisten Kameras.
• Kameras sind auf Geschwindigkeit ausgelegt. Je kürzer eine Verarbeitungsroutine ist, desto schneller kann sie ausgeführt werden. Dadurch kann die Kamera jedes Bild schneller verarbeiten und zum nächsten Bild übergehen. Kürzere Verarbeitungszeiten in der Kamera ermöglichen höhere Bildraten, bis der Punkt erreicht ist, an dem der interne Puffer gefüllt ist (wenn die Schreibgeschwindigkeit von Kamera zu Karte zum Engpass wird). Es gibt ein paar Computer-Fotobearbeitungsanwendungen, die für Geschwindigkeit auf Kosten der Qualität optimiert sind, aber die meisten erlauben es dem Benutzer, die Qualität als Priorität festzulegen, wenn die Anwendung von Anfang an nicht so geschrieben ist.
• Die Rauschunterdrückung ist ziemlich prozessorintensiv. Manchmal kann es mehr Rechenleistung erfordern als das Demosaicing derselben Datei. Siehe die ersten beiden Punkte oben.
• Die Rauschunterdrückung ist bei den meisten Nachbearbeitungsanwendungen auch flexibler als bei den meisten kamerainternen Steuerungen. Anstatt in der Kamera Aus-Niedrig-Mittel-Hoch auszuwählen und die Kamera die Werte für Luminanz- und Chrominanzrauschen tatsächlich basierend auf einem voreingestellten Wert für einen bestimmten ISO-Wert festlegen zu lassen, können Sie in der Nachbearbeitung die Luminanz- und Chrominanzrauschunterdrückung unabhängig und einschalten eine kundenspezifische Basis für jeden Rahmen basierend auf dem tatsächlichen Inhalt. Sie können mit einem Pinselwerkzeug auch selektiv verschiedene NR-Stufen auf verschiedene Bereiche desselben Fotos anwenden, wenn Ihre Anwendung über diese Funktion verfügt.
• Kameras verarbeiten die Rohdaten zu einem JPEG-Bild. Wenn JPEG als Dateiausgabe ausgewählt ist, speichert die Kamera nur die Informationen im JPEG-Format auf der Speicherkarte. Die restlichen Daten in der Rohdatei werden verworfen und nicht gespeichert. Sie bleiben also bei einer einzigen Interpretation der Rohdaten. Wenn Ihnen dieses Ergebnis nicht gefällt, können Sie nicht zu den Rohdaten zurückkehren und es mit anderen Einstellungen erneut tun. Wenn Computer eine Rohdatei erhalten, behalten sie alle Rohdaten, obwohl sie nur einen Teil davon mehr oder weniger in JPEG-Form auf dem Monitor anzeigen. Wenn Änderungen an den Einstellungen vorgenommen werden, kann die Anwendung auf alle Daten in der Rohdatei zurückgreifen, um diese Daten wieder in ein anderes mehr oder weniger JPEG-Format umzuwandeln, um sie auf dem Bildschirm anzuzeigen. Diese Änderungen wirken sich nicht auf die ursprünglichen Rohdaten aus. Das einzige, was sich geändert hat, ist, wie diese Rohdaten interpretiert werden, um ein Bild zu erzeugen. Wenn dem Benutzer diese Interpretation nicht gefällt, kann er die Einstellungen ändern und die Anwendung die ursprünglichen Rohdaten erneut interpretieren lassen. Und wieder. Und wieder. Und wieder...
• Neben der Rauschunterdrückung gibt es viele andere Überlegungen bei der Verarbeitung der Rohdaten in Bezug auf die Bildqualität. Informationen zur Verarbeitung in der Kamera finden Sie unter dem ersten und zweiten Punkt oben. Auf dem Computer kann jeder Schritt so lange dauern, wie der Benutzer es wünscht, und einzeln ausgeführt werden, um jeden Schritt im Prozess nach den Wünschen des Fotografen/Redakteurs zu optimieren. Kameras neigen dazu, einen einheitlichen Ansatz zu verwenden, um die Rohdaten in ein JPEG-Bild zu verarbeiten.
• Alle Ansätze zum Downsampling sind nicht gleich. Ein rohes 4-Pixel-Quadrat in ein Pixel in einer 4: 1-Reduktion, wie in der Frage beschrieben, erzeugt kein so glattes Bild wie eine Methode, die Informationen von umgebenden Pixeln verwendet, ähnlich wie beim Demosaicing Farbwerte erzeugt werden interpolieren Sie die Pixelwerte der resultierenden Reduktion. Natürlich ist ein solcher Ansatz auch komplexer und erfordert mehr Rechenleistung.