¿Cómo puedo evitar los artefactos de bandas circulares en cielos despejados al eliminar el ruido?

De hecho, no describiría lo que estás viendo como un artefacto de halo. Me parece que es posterización : simplemente no hay suficientes tonos para representar suavemente el gradiente del cielo. Da la casualidad de que tiene un patrón circular porque en esta imagen el centro es más brillante y luego disminuye uniformemente en todas las direcciones. En una imagen diferente, este mismo efecto podría aparecer como bandas horizontales o arqueadas.

Si observa de cerca, las bandas también están presentes en la primera imagen, pero el ruido proporciona una especie de difuminado que lo enmascara.

Probablemente podría reducir esto utilizando un flujo de trabajo de 16 bits (RAW a TIFF en lugar de JPEG), pero si finaliza la visualización serán monitores de computadora normales, eso no es de mucha ayuda.

Entonces, las soluciones generales son:

• Deja el ruido; no es tan malo (O bien, aplique un NR alto al área alrededor del plano, pero deje el resto de la imagen tal como está; consulte Darktable: máscaras ).
• Introduce granulado/difuminado artificial, que tendrá el mismo efecto de suavizado y puede parecerte menos molesto. De hecho, es posible que desee hacer esto incluso además de lo anterior, porque como mencioné, si mira de cerca, el artefacto es evidente incluso en su primera imagen (sin eliminar el ruido). Puede hacer esto habilitando el módulo de interpolación de Darktable .
• Aumente significativamente la exposición registrada para que el cielo sea de un azul más brillante. Hay más tonos para elegir en las claves más brillantes, y luego puede "estirarlos" por el cielo con menos bandas. *

En este caso particular, tiene otra opción, ya que el cielo no tiene rasgos distintivos: deshágase del viñeteado y simplemente reemplácelo con un color azul plano tomado de alrededor del avión:

Luego, puede volver a agregar un ligero viñeteado artificialmente, teniendo cuidado de evitar cualquier banda.

* Esto se aplica a la exposición al capturar la imagen. La respuesta humana a la luz no es lineal; dos veces, la luz solo parece un poco más brillante, pero es un aumento significativo en los datos registrados. Esto le da más espacio para "estirar" esos valores en un rango final más amplio. Muchas cámaras nuevas y de gama alta tienen conversión RAW de 14 bits, lo que hace que esto sea un problema menor, pero la D40 solo tiene conversión de 12 bits, por lo que puede ser importante en situaciones difíciles.

Creo que lo que estás viendo se llama bandas o posterización. Aquí es donde los tonos suaves y continuos se representan de forma escalonada porque la profundidad de bits (la cantidad de bits utilizados para representar cada píxel) es limitada y el salto entre los valores de píxel es lo suficientemente grande como para ser visible. Debido a que la imagen todavía está en Darktable y, por lo tanto, es de 16 bits (que es suficiente para eliminar las bandas), supongo que está viendo los artefactos debido a las limitaciones de visualización de 8 bits.

Dije "Creo" porque la imagen en la que se ven las bandas solo tiene un ligero ruido, y el ruido restante debería ser suficiente para evitar las bandas. (La cura para las bandas es en realidad agregar ruido a la imagen).

El truco efectivo para esto es duplicar la resolución de la foto, agregar una cantidad muy pequeña de ruido estocástico con restricciones de tono, devolver la resolución a la original y LUEGO eliminar el ruido.

Ya hay bandas significativas en el original, por cierto... que encuentro mucho más molesto que cualquier ruido, que parece bastante mínimo.

Editar: estas dos fotos también se presentan de manera diferente en diferentes dispositivos. En mi MacBook Pro, las bandas son mucho más evidentes que el ruido, y en mi tableta con pantalla retinal es al revés.

He hecho un degradado circular de 8 bits con un color de borde muestreado y un color central. Esto ilustra que claramente no es el problema de cuantificación de 8 bits.

¡También eché un vistazo a la fuente, la imagen sin ruido y encontré posterización allí también!

Esta posterización ya está allí en la primera imagen, la eliminación de ruido solo la revela.

No puede haber posterización en la mayoría de los archivos RAW porque el ruido del sensor interfiere en la imagen y oculta la cuantificación de manera efectiva.

Entonces, solo veo dos posibles razones para eso:

• está editando una imagen procesada en la cámara o por un tercero, y el procesamiento descuidado puede introducir fácilmente la posterización. Los archivos JPEG de muchas cámaras son propensos a la posterización
• otras configuraciones de procesamiento de Darktable están causando posterización

En el primer caso, no tiene forma de arreglarlo fácilmente mientras conserva la apariencia, excepto suavizar el degradado manualmente.

En el segundo caso, debe hacer que todas las configuraciones de procesamiento sean neutrales y ver si cambia algo y luego introducir las configuraciones una por una mientras verifica si aparecen las bandas.