با کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی یا long exposure noise reduction در دوربین های DSLR  آشنا شوید

تنظیم ISO در عکاسی، یکی از اولین مهارت های ضروری برای عکاسان است. ISO که تلفظ صحیح آن آیسو است، به معنی حساسیت نورسنجی بوده و اگر بیش از حد بالا باشد، در کنار روشن تر شدن عکس، نویز آن را بیشتر می کند. اگر ISO بسیار پایین باشد هم عکس بیش از حد تاریک می شود. به عبارت دیگر همیشه باید ISO  را روی مقدار بهینه تنظیم کرد تا روشنایی و نویز عکس مناسب باشد.

1در سیاره ی آی تی قبلاً پیرامون انتخاب تنظیمات مناسب برای عکاسی در محیط تاریک صحبت کردیم. یکی از رئوس مثلث عکاسی ایزو است و در عکاسی در شرایط کم نور می بایست آن را بالا برد اما می توان با تغییر در سایر تنظیمات، از ایزوی معمولی هم استفاده کرد. در واقع تنظیم کردن ایزو، می بایست با توجه به دیگر تنظیمات اصلی یا همان مثلث عکاسی معروف صورت بگیرد.

در این مقاله به آموزش تنظیم ISO در عکاسی می پردازیم که مقوله ای ضروری برای عکاسان است. با ما باشید.

حساسیت نورسنجی یا ISO چیست؟

حسگر دوربین ماده ای است که به نور حساس است و با برخورد فوتون ها، الکترون های آن به حرکت می افتد و این یعنی سیگنال بسیار ضعیفی ایجاد می شود. برای تبدیل این سیگنال به عددی که روشنایی پیکسل و ساب پیکسل ها را مشخص می کند، می بایست آن را در عددی بزرگ ضرب کرد و اینجاست که ایزو یا حساسیت نورسنجی مطرح می شود.

هر چه ایزو را بالاتر در نظر بگیریم، سیگنال در عدد بزرگ تری ضرب می شود و نتیجه روشن تر شدن تصویر است و هر چه ایزو کمتر باشد، سیگنال کمتر تقویت شده و تصویر تاریک تر می شود. هر پله افزایش ایزو به این معنی است که جذب نور و روشنایی تصویر، دو برابر می شود.

توجه کنید که بخشی از نویز موجود در عکس، حاصل خطاهای حسگر و تولید سیگنال های ناخواسته و غیرواقعی است. اگر ایزو بالا باشد، حتی سیگنال های ضعیف که نویز محسوب می شوند هم به سیگنال معمولی تبدیل شده و در عکس نهایی، شاهد نویز بیشتری خواهیم بود.

بنابراین روشن است که نباید ISO را کوچک تر از حد نیاز و بزرگ تر از حد لازم تنظیم کنیم. قاعده ی سرانگشتی و کمی اشتباه این است:

• در روشنایی کم ISO را بالا ببرید، نویز هم بیشتر می شود.
• در روشنایی زیاد ISO  را پایین بیاورید. نویز کمتر می شود.

اما چرا اشتباه؟ به این دلیل که می توان کمبود روشنایی محیط را با بیشتر باز کردن دریچه ی دیافراگم و همین طور بالا بردن مدت زمان شاتر جبران کرد که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارد. برای توضیحات بیشتر در مورد تنظیم ایزو در شرایط کم نور، به مقاله ای که قبلاً منتشر کردیم توجه فرمایید:

آموزش اصول عکاسی در محیط تاریک، سرعت شاتر و ISO و دیافراگم را چطور تنظیم کنیم؟

مقدار ISO پیشنهادی برای عکاسی در شرایط مختلف

اعداد و پیشنهاداتی که در ادامه مطرح می کنیم، در مورد اغلب دوربین ها مناسب است اما توجه کنید که در دوربین های جدید، الگوریتم های پردازش تصویر بهینه تر و پیشرفته تر است و این یعنی اگر از ISOهای بالاتر استفاده کنید هم کیفیت عکس و مقدار نویز آن قابل قبول خواهد بود. لذا در دوربین های پیشرفته ی امروزی، ایزوهای بالاتر و تنظیمات خاص مثل کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی را آزمایش کنی. برای اطلاعات بیشتر به مقاله ای که در این خصوص نوشتیم رجوع کنید:

با کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی یا long exposure noise reduction در دوربین های DSLR  آشنا شوید

عکاسی از ستارگان در تاریکی شب: ISO 3200 مقدار خوبی است مگر آنکه لنزی با دیافراگم باز مثل F/1.8 داشته باشید و یا زمان شاتر را با توجه به وجود سه پایه  و ثبات کامل دوربین، بالاتر از 15 ثانیه تنظیم کنید. در این صورت بد نیست ISO را روی 1600 یا حتی 800 واحد تنظیم کنید.

عکاسی در تاریکی شب: ISO 3200 و یا ISO 1600 برای جبران کردن تاریکی و در عین حال جلوگیری از مات شدن اجسام متحرک، توصیه می شود.

عکاسی از صحنه های ورزشی در روشنایی روز: ISO 100 مقدار خوبی است چرا که روشنایی کافی است. توجه کنید که زمان شاتر روی 1/1000 ثانیه و بالاتر تنظیم شود تا اثر حرکت سوژه در عکس ها دیده نشود. حتی با این زمان شاتر کوتاه هم اگر روشنایی زیاد باشد، ISOی 100 واحد کافی به نظر می رسد.

عکاسی از اجسام با فعال کردن فلاش: ISO 100 برای این حالت نیز خوب است.

عکاسی از صحنه های ورزشی و پرتحرک در روشنایی کم یا معمولی: ISO 3200 در این شرایط توصیه می شود چرا که تحرک سوژه معمولاً زیاد است و نمی توان زمان شاتر را زیاد کرد. در نتیجه تنها راه جبران کمبود نور، افزایش ایزو است. توجه کنید که گشادگی نسبی دیافراگم یا همان عدد F را نیز کاهش دهید تا دیافراگم کاملاً باز باشد و جذب نور بهتر شود.

عکاسی در محیط کم نور یا معمولی داخل منازل و اماکن: ISO 1600  انتخاب متعادلی است چرا که حرکات معمولاً شدید نیست و می توان زمان شاتر را کمی افزایش داد و همین طور دیافراگم را کاملاً باز کرد.

عکاسی از آبشار و منظره ی پر تحرک در اثر باد: ISO 100 برای این شرایط گزینه ی خوبی است مگر آنکه در روشنایی کافی عکاسی نکنید که اصلاً توصیه نمی شود! بهتر است زمانی که وزش باد زیاد است و یا می خواهید از پدیده های پر تحرک مثل آبشار عکاسی کنید، زمان شاتر را نسبتاً کوتاه در نظر بگیرد تا تصویر مات نشود و در نتیجه جزئیات اجسام مشخص باشد. اگر روشنایی کم باشد، مجبور می شوید ISO  را بالا ببرید که با توجه به ایجاد نویز اضافی، برای عکاسی از محیطی با جزئیات ظریف و صد البته واقعی، مناسب نیست. لذا بهتر است در شرایطی که نور کافی است عکاسی کنید، ایزو را پایین در نظر بگیرید و زمان شاتر را نیز کوتاه تنظیم کنید.

عکاسی از غروب خورشید: ISO 800 انتخاب خوبی است. اگر تحرک در محیط کم است و می توان سرعت شاتر را روی 2 ثانیه و 4 ثانیه تنظیم کرد، بهتر است زمان شاتر را بیشتر کنید تا کمبود نور جبران شود و ISO  را کمی کاهش دهید و از ISO 400 و حتی ISO 100 استفاده کنید.

مقدار ISO  دوربین را چقدر می توان افزایش داد؟

در برخی دوربین ها که برای عکاسی در روشنایی بسیار کم طراحی شده اند، علاوه بر اینکه حسگر غول آسای فول فریم یا APS-C  به کار رفته، می توان ISO را روی ارقامی مثل 51200 یا 102400 تنظیم کرد!

به محدودی ایزوی برخی دوربین های محبوب توجه کنید:

• Nikon D3400 – ISO 100 to ISO 25,600 (Not expandable)
• Canon Rebel T6i – ISO 100 to ISO 12,800 (Expandable to ISO 25,600)
• Sony a7s ii – ISO 100 to ISO 102,400 (Expandable to ISO 409,600)
• Canon 5D Mark IV – ISO 100 to ISO 32,000 (Expandable to ISO 102,400)
• Nikon D850 – ISO 64 to ISO 25,600 (Expandable to ISO 102,400)

عبارت Expandable to را در بیان ISO یک دوربین به این معنی است که با روش های نرم افزاری که توسط پردازش تصویر در دوربین انجام می شود، عکس روشن تر می شود و معمولاً نویز را چند برابر می کند. به همین علت چندان مفید و کاربردی نیست.

معمولاً اگر از حداکثر ایزو و حتی یک چهارم آن استفاده کنید هم نویز زیادی در عکس ها مشاهده خواهید کرد که نشان می دهد حداکثر ایزو چندان کاربردی نیست و همواره باید از ارقام کمتری استفاده کرد.

improvephotographyسیاره ی آی تی

در عکاسی از آسمان شب و ستارگان، زمان شاتر بسیار طولانی مفید واقع می شود اما افزایش زمان شاتر می تواند به داغ شدن پیکسل ها  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 عکس ها مشاهده خواهیم کرد که به صورت نقاط رنگی نسبتاً بزرگ در سراسر تصویر دیده می شود.

برای حل این مشکل چند راهکار ساده وجود دارد که هر عکاس حرفه ای می بایست بداند. در ادامه با روش کاهش نویز عکس هایی که با سرعت شاتر بسیار کم گرفته شده اند، آشنا می شویم. با سیاره ی آی تی همراه شوید.

تصویر زیر نمونه ای جالب است که اثر زمان شاتر نسبتاً  بالا را نشان می دهد. در واقع حتی حین عکاسی از محیط نسبتاً تاریک و نه کاملاً تاریک هم با این معضل مواجه می شویم:

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

long exposure noise reduction در دوربین های حرفه ای 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 دوربین ها به معنی پرتوگیری است و در حقیقت ترکیبی از زمان شاتر و دیافراگم نسبی در آن دخیل است. هر چه دریچه ی دیافراگم بازتر باشد و زمان شاتر طولانی تر، اکسپوژر نیز بیشتر می شود. پرتوگیری طولانی به داغ شدن پیکسل ها می انجامد و به همین علت است که در دوربین های پیشرفته، تمهیداتی برای خنک کاری حسگر پیش بینی شده تا مشکل نویز به وجود نیاید. البته می توان به روش های پردازش تصویر و حتی با نرم افزارهای تخصصی مثل فتوشاپ، مشکل را حل کرد اما توجه کنید که با پردازش تصویر ممکن است نقاط کوچکی مثل ستارگان کم نور هم مثل سایر نقاط اضافی، حذف شوند! بنابراین بهتر است علت اصلی ایجاد نویز را کشف و مشکل را ریشه ای حل کنیم.

خوشبختانه تنها روش، خنک کاری حسگر نیست و در حقیقت در دوربین های DSLR ارزان تر، راه حلی ارزان تر 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 مقایسه ای بصری داشته باشید:

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

در دوربین های DSLR یک ویژگی مفید به اسم long exposure noise reduction یا مانند آن وجود دارد که به روشی خاص برای حذف نویز اشاره می کند. 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 نمی گیرد چرا که ممکن است پیکسل ها بعضاً داغ شده باشند و در تصویر، رنگارنگ ظاهر شوند! این تصویر تیره به عنوان مرجع استفاده می شود. در واقع پیکسل های داغ همان پیکسل هایی هستند در در عکس اصلی نیز رنگارنگ ظاهر شده اند و می بایست از تصویر اصلی نیز حذف شوند.

با یک مثال همه چیز روشن می شود: پس از عکاسی از محیطی مثل آسمان شب با زمان شاتر 30 ثانیه، به سرعت عکس دیگری با زمان شاتر 30 ثانیه ای اما دیافراگم بسته گرفته می شود که طبعاً حاصل کار بدون وجود پیکسل های داغ، یک فریم کاملاً سیاه است، اما با وجود تعدادی پیکسل داغ شده، فریم تاریک مملو از نقاط رنگی است. این فریم تاریک، فریم مرجع است و می توان آن را با فریم دیگر مقایسه کرد. دوربین این کار را انجام می دهد و نقاط رنگی را از فریم اصلی نیز حذف می کند تا عکس عاری از نویز مربوط به پیکسل های داغ باشد.

طبعاً نوع دیگر نویز که در عکس ها وجود دارد، با این روش حذف نمی شود.

معایب کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی در دوربین های 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 دوربین های حرفه ای به صورت پیش فرض فعال تنظیم می شد تا کاربر مراحل اضافی برای فعال کردن آن را طی نکند و سریع تر 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 30 ثانیه باشد، دوربین دو عکس با زمان شاتر 30 ثانیه تهیه می کند و زمان عکاسی دو برابر می شود. بنابراین سرعت عکاسی نصف می شود و این یک عامل منفی است.

مشکل دوم این است که کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی همواره نویز را به خوبی کاهش نمی دهد و حتی ممکن است نویز بیشتر شود! این موضوع حسی نیست، بلکه سازندگان دوربین های پیشرفته نیز به آن اشاره کرده اند. به عنوان مثال کانن می گوید حین عکاسی با دوربین Canon 6D اگر حساسیت نورسنجی یا همان ISO  را بیش از 1600 واحد انتخاب کرده اید، از حذف نویز حین پرتوگیری طولانی استفاده نکنید چرا که ممکن است تصویر دانه دانه ای تر شود.

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

می توان از روش کاهش نویز حین پرتوگیری طولانی به صورت دستی استفاده کرد. به این منظور می بایست تصویر مرجع را پس از تصویر اصلی، تهیه کنید اما نه پس از گرفتن هر یک از عکس ها. اگر چند عکس پشت سرهم تهیه کرده اید، کافی است یک فریم تاریک در انتهای فرآیند ذخیره کنید و تنظیمات عکاسی نیز مشابه تنظیمات دیگر عکس ها باشد. به عنوان مثال اگر همواره از لنزی با فاصله ی کانونی 18 میلی متر و دیافراگم نسبی F/3.5 استفاده کرده اید و حساسیت نورسنجی و زمان شاتر به ترتیب 1600 و 1 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 لایه ی زیرین و فریم تاریک را به عنوان لایه ی رویی در فتوشاپ قرار دهید. نوع ترکیب یا Blend لایه ی فریم تاریک را روی حالت Subtract تنظیم کنید که در حقیقت از لایه ی اصلی، محتوای لایه ی رویی را کم می کند و این یعنی نقاط داغ که به شکل نویز اضافه شده اند، حذف می شوند.

روش دیگر کاهش نویز پیکسل های داغ به کمک فتوشاپ

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

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

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

Filter > Noise > Median

شعاع اعمال فیلتر را بین 3 تا 5 تنظیم کنید. در نهایت حالت ترکیب لایه ی جدید و فریم اصلی را روی Pin Light قرار دهید. احتمالاً نتیجه مطلوب خواهد بود و نویزی که بر اثر پیکسل های داغ به عکس اضافه شده اند، به خوبی از بین می رود.

ممکن است با این روش، برخی ستارگان هم حذف شوند! بنابراین عکس را به دقت بررسی کنید. می توانید از یک ماسک برای لایه ی کپی استفاده کنید و با استفاده از قلم موی مشکی، نقاطی مثل ستارگان را رنگ تیره بزنید تا در نتیجه بی تغییر بمانند.

improvephotography