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La riduzione del rumore - Parte 1

La riduzione del rumore - Parte 1

Scopo di questo articolo è quello di fare una panoramica delle soluzioni pratiche disponibili per risolvere il problema del “rumore” che attanaglia molte fotografie “digitali”.

Un problema dei giorni nostri

L’avvento della fotografia digitale ha portato in dote moltissime possibilità che non erano concepibili al tempo della fotografia “analogica”. Una delle principale è la possibilità di modificare la sensibilità ISO scatto per scatto, vantaggio pratico innegabile rispetto ai tempi della pellicola, quando, se avevamo in macchina un rullino da 50 ISO difficilmente saremmo riusciti a scattare di sera.

Questa grande “libertà” operativa ha però portato anche un problema: il rumore digitale.

Come nasce il rumore digitale

xiao

Scatto con evidenti problemi di rumore digitale

Si tratta di un difetto dell’immagine, che si verifica scattando a sensibilità elevate o a tempi d’esposizione lunghi; questo perché in tutte le situazioni di scarsa illuminazione, aumentando il tempo di scatto o aumentando l’ISO rendiamo il sensore della nostra fotocamera più sensibile alla (poca) luce presente, che viene così, amplificata. Questo comporta anche un incremento del disturbo generato dalla carica elettrica dei fotodiodi.

Questo disturbo è appunto il “rumore” digitale.

Mutuando il concetto dalla musica, lo scattare con poca luce equivale all’ascoltare musica registrata molto bassa. Aumentare gli ISO per amplificare la luce presente, è uguale ad aumentare il volume del nostro impianto hi-fi; se esageriamo ad alzare il volume possiamo udire anche il rumore di fondo; allo stesso modo, aumentando gli ISO generiamo rumore di fondo che vediamo impresso nello scatto.

In realtà anche nella fotografia analogica, all’aumentare della sensibilità della pellicola utilizzata, incorrevamo in un “difetto” dell’immagine, la “grana” della pellicola. Ma siamo tutti d’accordo che, mentre la grana della pellicola molto spesso è gradevole e anzi viene utilizzata a fini espressivi per “caratterizzare” uno scatto, il rumore digitale (soprattutto nel colore) è visto perlopiù come un problema da cercare di risolvere.

Esempio di grana di una fotografia scattata usando pellicola Delta 1600

Due tipologie di disturbi 

Esistono due tipologie di rumore digitale: il disturbo di “luminanza” e il disturbo di “crominanza”.

Il disturbo di luminanza è causato dall’innalzamento degli ISO.

Esempio di foto realizzata a 6400 iso, notate il rumore presente soprattuto nelle zone scure dell'immagine

Il disturbo di crominanza è causato da tempi di scatto lunghi.

Esempio di foto con evidentissimo rumore di crominanza, causato da quasi 6 minuti di scatto a 100 ISO, il rumore è ancora più evidente perché
questo
scatto è stato eseguito dopo una sessione particolarmente lunga che ha surriscaldato il sensore della fotocamera

Non esistono parametri di scatto validi per tutti, oltre i quali si incorre in questi problemi, bensì si tratta di valutare come si comporta la propria fotocamera. In genere, per quanto riguarda il rumore di luminanza le fotocamere con sensore pieno formato si comportano meglio rispetto a quelle con sensore a formato ridotto.

Per quanto riguarda il rumore di crominanza, di norma le fotocamere pro, che sono costruite per sopportare carichi di lavoro più intensi, sopportano meglio il rumore da lunghe esposizioni.

Cosa si può fare in fase di scatto

Già in fase di scatto abbiamo qualche possibilità di ridurre il rumore digitale, infatti in quasi tutte le fotocamere recenti sono presenti delle funzioni di “noise reduction” sia per gli alti ISO che per i tempi lunghi di esposizione; sicuramente sono una buona opzione in caso si stia scattando in jpeg, o comunque non si voglia lavorare in post produzione.

Di seguito qualche esempio di scatti eseguiti con filtro di "noise reduction" on camera attivato.

Sensibilità 1600 3200 6400
NR Low
NR Normal
NR High

Ripresa in bassa luce: a sinistra l'algoritmo di riduzione del rumore ad alti ISO disattivato, a destra attivato in modalità High

 

In generale possiamo notare da questi scatti di test, come il filtro sia efficace nella riduzione del rumore ma "appiattisca" troppo la foto, rendendola priva di dettaglio e troppo "plastica".

Dobbiamo anche mettere in conto che attivando queste due funzioni, non solo non avremo lo stesso risultato da un punto di vista qualitativo rispetto a lavorare in post produzione, inoltre avremo una velocità operativa compromessa, in quanto la fotocamera esegue un secondo scatto (dark frame) che sovrappone al primo. 

Quindi questa funzione risulta non utilizzabile in molte situazioni in cui non possiamo permetterci di avere la fotocamera "ferma" per un tempo doppio a quello di scatto, che già di per sé sarà lungo, trattandosi di immagini realizzate in condizioni di scarsa illuminazione.

Cosa si può fare in post-produzione

In fase di post produzione abbiamo diversi strumenti a disposizione per ridurre il rumore digitale, si ottengono ottimi risultati, ma dobbiamo sacrificare un pochettino la nitidezza e la tridimensionalità dell’immagine finale. 

LIGHTROOM

Con Lightroom possiamo utilizzare , dal modulo “sviluppo” , sezione “dettagli” i comandi “riduzione disturbo” e “colori”, rispettivamente per il rumore di luminanza e di crominanza.

Questa la situazione di partenza, scatto a 12800 ISO:

Ed ecco cosa si può fare semplicemente con un cursore di Lightroom:

Come potete notare, semplicemente attivando il filtro riduzione disturbo abbiamo già ottenuto un ottimo risultato, su questa foto, che essendo scattata a 12800 ISO, aveva evidenti problemi di disturbo di luminanza.

Qui invece abbiamo lo scatto con rumore di crominanza, prima dell'intervento in Lightroom:

e dopo:

Come si può notare, con due semplici click abbiamo ridotto notevolmente il disturbo presente nell'immagine originaria. Contestualmente notiamo peggioramenti nella nitidezza, consideriamo che questo scatto non avrebbe avuto senso realizzato con la riduzione lunghe esposizioni in camera attivata, in quanto la macchina sarebbe rimasta inutilizzabile per altri 5 minuti.

Nella prossima puntata vedremo altre tecniche più avanzate per ridurre il rumore digitale, utilizzando Photoshop, Nik software e una sorpresa finale.

Alla prossima! 

(Testo e foto di Marco Cappello)