La idea surge del hecho de que en astronomía (amatorial), es común tomar videos de un telescopio con una cámara web y convertirlos en una sola imagen con menos ruido.
El principio es el de sobremuestreo , también utilizado en la electrónica para la conversión de analógico a digital (lo que la fotografía digital de alguna manera) para obtener una resolución de bits más alta de un hardware menos preciso utilizando el promedio de más muestras.
Lo que me gustaría hacer es una foto nocturna con una cámara compacta, sin control manual del tiempo de obturación, tomando un video largo y procesándolo, obteniendo una foto —ojalá— decente, por resolución y ruido.
es posible? ¿Alguien lo ha probado?
Una alternativa podría ser hacer varias tomas, que probablemente tendrán un tiempo de obturación demasiado corto y estarán subexpuestas y ruidosas, y usarlas para hacer una imagen decente. ¿Funcionaría mejor esto?
Sí lo es y hay varias formas de hacerlo.
La forma más fácil que funciona con cualquier cámara (fija o de video) es dividir el archivo de video en una secuencia de imágenes fijas usando un software como ffmpeg. Luego pase las imágenes a un software de Exposure Fusion . Si bien no era su intención principal, Exposure Fusion funciona muy bien para mezclar imágenes, lo que da como resultado un menor ruido, un mayor rango dinámico y una mayor profundidad de campo (dependiendo de los pesos de fusión).
Si desea controles más directos, no será difícil cargar todas estas imágenes como capas en un software que admita este concepto como Photoshop. Entonces todo lo que necesita es configurar el modo de fusión correcto . Supongo que algo como Promedio lo haría.
Como dijo @Russell, esto también se puede hacer a partir de imágenes usando la reducción de ruido Multi-Frame. Sony es grande en eso y también lo es Fuji en sus cámaras basadas en CMOS (series F y HS). Lo llaman modo Pro Low-Light . @mattdm dijo que Pentax también lo hace, pero de memoria no recuerdo cuál.
Sospecho , pero no lo probé, que obtendría resultados muy similares usando el modo de exposición múltiple presente en la mayoría de las ILC de Pentax, Nikon, Olympus (además de las Canon 1D X y 5D Mark III). Esto generalmente se limita a 2-9 imágenes. Tenga en cuenta que debe habilitar la Ganancia automática en Nikon y Olympus y el Ajuste EV automático en Pentax para que esto combine en lugar de agregar exposiciones.
Si desea hacer su propia reducción de ruido de fotogramas múltiples, debe utilizar una exposición adecuada, no imágenes subexpuestas. Esto se debe a que el ruido es mucho mayor en las áreas oscuras de las imágenes. Obviamente, si la escena es demasiado oscura para ser expuesta correctamente, entonces tienes que trabajar con lo que puedas conseguir. Agregar varias imágenes para crear una más brillante se denomina apilamiento de imágenes y se usa para astrofotografía. Dado el contexto de su pregunta, esto puede ser lo que estaba buscando.
Si es posible.
Mi Sony A77 y varias DSLR recientes de Sony tienen una versión mini de esto.
Tienen un "modo de reducción de ruido de fotogramas múltiples" (MFNR) que toma 6 fotos secuencialmente y las combina. El resultado en la reducción de ruido en situaciones de alta ISO/poca luz es muy significativo.
Algunas imágenes comparativas aquí .
Es realmente de mayor valor en valores ISO altos que permiten el uso manual cuando, de lo contrario, se podría necesitar un trípode. Acabo de probar algunas tomas de 6400 ISO en mi comedor con un accesorio fluorescente iluminándolo a unos 4 metros de distancia detrás de mí. Una sola exposición ISO 6400 produjo un lío lleno de ruido retorcido. Los libros sobre la mesa estaban tan oscurecidos por el ruido que no podía leer el título en sus lomos. En el modo MFNR, la imagen era ruidosa pero tolerable y los lomos de los libros eran claramente legibles. El resultado final fue notablemente peor de lo que produciría una D700 en una sola toma de 6400 ISO.
Con un ISO bajo, es probable que las ganancias no compensen la pérdida de definición que es probable que ocurra. Muchas opiniones y fotos de prueba en la web.
Una cosa que pronto se vuelve obvia es que NO solo están promediando los marcos. Una imagen ISO alta de, por ejemplo, una valla publicitaria iluminada por un faro durante la noche producirá una imagen lo suficientemente clara de la valla publicitaria y una mejora en las áreas con poca luz. En algunas pruebas recientes, pareció que el segundo cuadro PUEDE usarse como cuadro de referencia para mejorar cuando la escena cambia rápidamente, pero esto puede ser el resultado de las circunstancias de la prueba. Cualquier cosa que se esté haciendo aplica algo de inteligencia y funciona mejor de lo que esperaba. Pero no tan bien como una D700 :-).
Entonces, en respuesta a su pregunta, el método funciona en principio general.
Si el sujeto es relativamente estático, puede que sea mejor usar una cámara con una velocidad de fotogramas lo más rápida posible para mejorar los megapíxeles. Las cámaras de gama baja con capacidades de video tendrán sensores pequeños y, por lo general, obtendrán una visión impresionante con poca luz al reducir la velocidad del obturador. En algunas cámaras con muy poca luz, la velocidad de cuadro se mantendrá, pero el contenido real de la imagen puede cambiar, por ejemplo, a 3 Hz para adquirir suficiente luz por imagen. En tales casos, puede ser mejor usar el sensor principal en la configuración de resolución más baja. O compra un Sony A33 :-).
Hace muchos años, trabajaba en un estudio de animación y desarrollé un software de captura de stop-motion para ellos que usaba esta técnica para mejorar drásticamente la calidad de los cuadros de animación. La cámara era solo una pequeña cámara de video de definición estándar del tipo que se usa para seguridad y monitoreo, conectada a una PC equipada con una tarjeta de captura de video (tenga en cuenta que esto fue años antes de que existieran las DSLR). Cuando el animador le indicaba al software que tomara un cuadro, capturaba un video corto sin comprimir de la escena, luego lo dividía en cuadros individuales y hacía un promedio simple de todos estos cuadros píxel por píxel, para llegar a una sola imagen combinada. La diferencia de calidad era como la noche y el día.
Puedes hacer esto usando una cámara de video normal:
monte la cámara en un trípode, establezca una exposición fija y filme una escena estática.
Para dividir el video en fotogramas individuales, puede usar ffmpeg (gratis) o, si tiene un editor de video, es probable que también pueda hacerlo. Si se le da la opción, use un formato de imagen sin comprimir para las imágenes individuales, las imágenes ya vienen comprimidas del video, por lo que no es necesario degradarlas aún más. TIFF es una buena opción de formato. JPEG sería el que se debe evitar si es posible.
Para combinar las imágenes, puede usar Photoshop, GIMP, Paint Shop Pro o cualquier otra aplicación de edición de fotos que admita capas con opacidad. Comience cargando sus imágenes como capas de una sola imagen. Sin embargo, establecer la opacidad correcta para hacer el promedio es complicado. Si solo tiene dos capas, la opacidad debe establecerse al 100 % en la capa inferior y al 50 % en la capa superior. Para tres imágenes, use 100%, 50% y 33%, de abajo hacia arriba. Para cuatro sería 100%, 50%, 33% y 25%. Estoy seguro de que entiendes la idea por ahora. La fórmula general para la opacidad de la capa Nth es 100/N. Desafortunadamente, este método no se puede usar para muchas imágenes, debido a la resolución limitada del control deslizante de opacidad que solo tiene 100 configuraciones. También llega a llevar mucho tiempo configurar las capas.
Una mejor solución para el paso promedio sería escribir un pequeño script para realizar la operación. Parece que alguien ya tuvo la idea .
¡Espero que esto ayude!
mattdm
itai