Riduzione del rumore tramite multiscansione e photoshop (filtro media)

[mondopinguino]

Ho alcune foto fatte male che volevo cercare di recuperare con photoshop.
La scansione del negativo mi genera delle aree affette da un rumore particolarmente evidente, con differenti livelli di colore e luminosita in zone che dovrebbero essere più omogenee.
Un metodo molto efficace per ridurre il rumore consiste nell'effettuare più scansioni identiche della stessa immagine per ottenerne una in cui ogni pixel è ottenuto tramite media dei pixel corrispondenti nelle altre.
Esistono filtri o plugin nati allo scopo? Qualcuno sa come fare ricerche solamente nel Forum di HwUpgrade?
Grazie per l'aiuto, Roberto.

[mondopinguino]

PS: So che Vuescan è in grado di fare tutto ciò in automatico, solo che si paga, a meno di non usare la versione gratuita che sovrappone alle immagini dei fastidiosissimi $ $ $!!!
Grazie ancora, Roberto

[mondopinguino]

Dice un vecchio proverbio, chi fa da se fa per tre...
Comunque questi sono i risultati che si possono ottenere, nei file allegati Sample.png è una delle 10 immagini di partenza, un grigio molto rumoroso. Matlab.png è la media che si riesce ad ottenere con matlab e Photoshop.png è quella ottenuta con photoshop.

Il file average.psd è il file photoshop con tutte le immagini utilizzate per la media, e l'immagine ottenuta con matlab. è molto piccolo, per vedere bene bisogna utilizzare l'ingrandimento massimo.

La media è stata ottenuta con Matlab, con la procedura classica per il calcolo della media, cioè somma di tutti i pezzi e divisione per il numero di immagini utilizzate, nell'esempio 10.
Con Photoshop si è cercato di fare qualcosa di simile, impostando la trasparenza delle immagini (Tranne quella in fondo) ad uno stesso valore, identico per tutte le foto, in questo caso al 10%.
Personalmente mi sembra che funzioni bene, a parte una lieve perdita di definizione dei contorni se le immagini che si utilizzano non sono perfettamente allineate, come accade sempre.

[mondopinguino]

Non sono riuscito a inserire le foto nel messaggio se non come allegati, comunque ecco qui l'ultimo file di cui si parlava.

In oltre se qualcuno ha interesse ad approfondire l'argomento, posso inserire il codice matlab o altre immagini.
Ciao a tutti, Roberto

[aloe]

Esistono dei programmi per ridurre il rumore.
Neat Image e Noise Ninja sono i più famosi.

[cerbert]

Ciao mondopinguino.
Sono mooolto a digiuno di questa materia ma, mi pare di capire che tu abbia invece le idee molto chiare e molta pazienza nello sperimentare.

Se tu volessi scrivere due righe più complete su quello che ti proponevi di fare, penso che ne verrebbe fuori un ottimo documento "didattico" a futuro beneficio di questa sezione.

Qualcosa schematizzato in questo modo:
IL PROBLEMA
IL DESIDERATO
LA SOLUZIONE
IL RISULTATO

Con, ovviamente tutte le immagini, anche print-screen delle applicazioni, che ti sentirai di postare.

Per le immagini, di medie dimensioni, puoi registrarti presso la Galleria che abbiamo dedicato a questa sezione.
Qui trovi le istruzioni.
http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1126300

Ovviamente senza impegno, ma mi è parso che, in questo piccolo ambito, tu abbia davvero impegnato del tempo.

[mondopinguino]

Troppo buono, ma non è proprio così..i risultati non sono un granché, ma spero che qualcuno possa trarre degli spunti dal mio lavoro per migliorare quanto ho cercato di fare...
cmq adesso sono impegatissimo, appena posso cerco di riordinare il tutto..ciao, a presto :-)

[mondopinguino]

Scansioni Perfette

IL RUMORE E LE IMMAGINI
Può accadere che acquisendo una immagine con lo scanner, questa sia affetta da RUMORE. Il rumore consiste in una variazione non controllabile delle componenti RGB dei singoli pixel dell'immagine. Il colore non è più uniforme come dovrebbe essere, ma è composto da una miriade di puntini con colori che variano attorno al colore di base della zona.
Un'IMMAGINE digitale consiste in una griglia di punti, a ciascuno dei quali è associato uno o più numeri. Nel sistema RGB, ciascun pixel dell'immagine è identificato dal valore assunto dalle tre componenti Rossa (R), Verde (G) e Blu (B), tre numeri compresi solitamente tra 0 e 255 (8 bit per colore, 8 x 3 = 24 bit immagine, di solito 0=Nero, 255=Massima luminosità colore).
Un nero rumoroso, che si vede tipicamente nelle foto fatte con i telefonini in scarse condizioni di luce, o in generale con qualsiasi macchina fotografica digitale, contiene componenti RGB non tutte nulle.


RIDURRE IL RUMORE
In moltissimi casi, il rumore ha la caratteristica di essere a MEDIA NULLA, può essere quindi ridotto con opportuni accorgimenti matematici. Ad esempio l'immagine viene elaborata per riconoscere le aree dal colore uniforme, poi in queste aree il valore di ciscun pixel viene sostituito del valore medio dei pixel vicini. Tale algoritmo funziona anche con una sola immagine, che tipicamente però risulta ammorbidita da tale trattamento, con una leggera perdita dei dettagli.
Se l'immagine proviene da uno scanner e non da una macchina fotografica digitale, si può fare di meglio. Acquisendo l'immagine più volte si può eseguire una media, non con i pixel vicini, ma con il pixel corrispondente delle altre immagini identiche. In oltre il problema della riduzione del rumore è accentuato dalla esigenza di dover correggere negativi sottoesposti, per i quali la gamma dinamica utilizzata non copre tutti i valori da 0 a 255 disponibili. Regolando i livelli con photoshop, i valori dell'immagine vengono stirati su tutta la gamma dinamica, per cui il rumore cresce conseguentemente.

[mondopinguino]

scusa ma le immagini non sono riuscito a metterle, adesso ho un po' di fretta, se non faccio in tempo in questi giorni ci vediamo dopo le vacanze...
Nel frattempo si accettano suggerimenti e richieste di chiarimenti, ciao a tutti, Roberto

[mondopinguino]

Ciao a tutti, scusate se è passato molto tempo, ma ora eccomi di nuovo qui...Ricapitoliamo:

(NB, le immagini a cui faccio riferimento adesso sono al vaglio, appena disponibili le aggiungo qui)

IL RUMORE E LE IMMAGINI
Può accadere che acquisendo un’immagine con lo scanner, questa sia affetta da RUMORE. Il rumore consiste in una variazione non controllabile delle componenti RGB dei singoli pixel dell'immagine. Il colore non è più uniforme come dovrebbe essere, ma è composto da una miriade di puntini con colori che variano attorno al colore di base della zona.
L’immagine seguente mostra un’immagine il cui colore di base è un grigio medio (RGB 174,174,174) di 10x10 pixel affetta da un rumore elevato che provoca una variazione delle componenti RGB di 20 livelli dal valor medio.



Vorrei precisare che un'immagine digitale consiste in una griglia di punti, a ciascuno dei quali è associato uno o più numeri. Nel sistema RGB, ciascun pixel dell'immagine è identificato dal valore assunto dalle tre componenti Rossa (R), Verde (G) e Blu (B), tre numeri compresi solitamente tra 0 e 255 (8 bit per colore, 8 x 3 = 24 bit immagine, di solito 0=Nero, 255=Massima luminosità colore).
Un nero rumoroso, che si vede tipicamente nelle foto fatte con i telefonini in scarse condizioni di luce, o in generale con qualsiasi macchina fotografica digitale, contiene componenti RGB non tutte nulle.


RIDURRE IL RUMORE
In moltissimi casi, il rumore ha la caratteristica di essere a MEDIA NULLA, può essere quindi ridotto con opportuni accorgimenti matematici.
Ad esempio l'immagine viene elaborata per riconoscere le aree dal colore “uniforme”, poi in queste aree il valore di ciascun pixel viene sostituito del valore medio dei pixel vicini. Tale algoritmo si applica ad una singola immagine, riducendone il rumore a discapito di una perdita di qualità.
Un algoritmo del genere è applicato dal filtro di riduzione del rumore di Photoshop. L’immagine seguente ne mostra un’applicazione “pesante”, in cui il raggio di azione del filtro è volutamente esagerato.



Se l'immagine proviene da uno scanner e non da una macchina fotografica digitale, si può utilizzare un’altra strategia. Acquisendo l'immagine più volte si può eseguire una media, non con i pixel vicini, ma con il pixel corrispondente delle altre immagini identiche. Si effettua cioè la media matematica tra più immagini.
Non sapendo come ottenere questo effetto con Photoshop ho usato Matlab, un programma di calcolo matematico che permette di lavorare anche su immagini. Questo è quello che si ottiene:



La figura è stata ottenuta usando 10 immagini come la prima riportata.

In un’altro forum ho scoperto poi che questo può essere effettuato più comodamente con Photoshop impostando i livelli su linear burn con riempimento al 10% (se ho 10 figure, ovviamente la somma delle percentuali deve dare 100%) ed inserendo un livello bianco sotto gli altri.
Il risultato con Photoshop non è proprio identico a quello ottenuto con Matlab, ma il rumore è ridotto efficacemente in entrambi i casi.


LA PROVA SUL CAMPO
Lo scanner che ho io, un Canoscan 4200F è molto veloce e mi permette di lavorare con 16 bit per colore.
Effettuo le scansioni al massimo della risoluzione con 16 bit profondità colore, già 4 o 5 danno buoni risultati. I file che si ottengono occupano circa 70MB l’uno, purtroppo non è una procedura semplice da smaltire per un computer datato.
Una volta effettuate in questo modo le scansioni (cercando di non toccare mai il coperchio dello scanner) sovrappongo le immagini in un unico file e imposto i livelli come illustrato precedentemente. Se necessario può essere utile centrare manualmente con maggiore accuratezza le immagini, in modo che si sovrappongano perfettamente.
A questo punto conviene salvare una copia del file, e fondere insieme i livelli per poterci lavorare più agevolmente.
Una volta applicati i necessari ritocchi al colore è possibile convertire il modo colore da 16 a 8 bit e poi ridurre le dimensioni dell’immagine come necessario. Se in questa fase si applica un algoritmo tipo bicubic sharper si recupera parte della nitidezza persa quando si effettua la media, poichè le immagini non saranno mai perfettamente centrate. Personalmente la perdita di dettaglio che si ottiene è più che trascurabile.

Questi sono alcuni screen shoot delle prove che ho fatto io con 4 immagini

Nelle zone scure:



Nelle alte luci:



Media luminosità:



Questa soluzione mi ha permesso di recuperare delle foto esposte male, l’immagine è migliorata anche se penso si possa fare di meglio. L’esigenza della riduzione del rumore per me è accentuata dalla necessità di dover ampliare la gamma dinamica delle immagini acquisite, che non copre tutti i valori da 0 a 255 disponibili. In questa operazione, un campo ristretto di valori viene stirato su tutta la gamma dinamica disponibile, per cui il rumore cresce conseguentemente, in modo spropositato.
In questo modo è possibile comunque applicare una correzione all’immagine.

[Zimmemme]

Non ho letto tutto quindi potrei dire una str** però mi pare che il programma gratuito (ad uso personale) chiamato Neat Image possa fare al caso tuo.


http://www.neatimage.com/examples.html


Ciao.

[cerbert]

Le immagini sono state approvate... scusa il ritardo ma ho potuto solo approfittare della pausa pranzo... giornataccia...

[mondopinguino]

Originariamente inviato da Zimmemme

Non ho letto tutto quindi potrei dire una str** però mi pare che il programma gratuito (ad uso personale) chiamato Neat Image possa fare al caso tuo.


http://www.neatimage.com/examples.html


Ciao.

Un normale programma di riduzione del rumore applica algoritmi più o meno sofisticati che calcolano il colore di un pixel dal colore dei pixel vicini. Questo causa inevitabilmente una perdita di dettaglio delle texture superficiali che spesso vengono riconosciute come rumore, con un conseguente appiattimento dell'immagine.

La tecnica qui descritta invece cerca di riprodurre con la massima fedeltà l'immagine contenuta su negativo o positivo, quello che si ottiene è una restituzione più fedele all'originale, non un'elaborazione artificiosa che in qualche modo comunque altera l'immagine.

In ogni caso anche con questi software si riescono ad ottenere buoni risultati, e costituiscono l'unica possibilità per ritoccare delle istantanee prese ad esempio con una macchina digitale.

[mondopinguino]

A questo punto pensavo di migliorare ulteriormente la scansione cercando di ottenere una maggiore fedeltà cromatica ed un rispetto maggiore della gamma cromatica.

Forse mi conviene affrontare tale argomento sul forum di avmagazine, è lì che ho trovato il modo per applicare tale tecnica direttamente con photoshop. Nel caso poi lo scrivo qui...

Ciao a tutti, Roberto

[MaxT]

ripesco questo, mondopinguino è trascorso un pò di tempo

Avete testato l'uso sinergico di Vuescan con NeatImage.

cercouna guida per ottimizzare l'uso di vuescan...

[mondopinguino]

Vuescan è in grado di realizzare multiscansioni in automatico, l'ho provato e non mi è parso un programma malvagio, ma poi l'ho lasciato perdere perché avevo una versione non registrata che mi sovrapponeva alle immagini una filigrana.

In effetti ancora oggi non riesco a fare scansioni di diapositive con la qualità che cerco, specialmente quando la diapositiva esprime il meglio di se lavorando fino agli estremi della dinamica, e allora nella scansione addio dettagli nelle ombre, e anche parte dei dettagli nelle alte luci si perde irrimediabilmente (e nessun software per la riduzione del rumore potrà mai restituirmele).
Ho abbandonato il problema poiché non riesco a trovare un modo per "fregare" lo scanner, cioè per fare scansioni con diverse esposizioni. Il programma di scansione permette una regolazione dell'esposizione che in realtà però agisce solo a livello software, se sollevo il coperchio per illuminare la dia con una luce più forte non posso fare la scansione. Le diverse esposizioni mi servivano proprio per recuperare quella gamma dinamica che si perde oltre che per ridurre il rumore.

[MaxT]

Originariamente inviato da mondopinguino

Vuescan è in grado di realizzare multiscansioni in automatico, l'ho provato e non mi è parso un programma malvagio, ma poi l'ho lasciato perdere perché avevo una versione non registrata che mi sovrapponeva alle immagini una filigrana.

In effetti ancora oggi non riesco a fare scansioni di diapositive con la qualità che cerco, specialmente quando la diapositiva esprime il meglio di se lavorando fino agli estremi della dinamica, e allora nella scansione addio dettagli nelle ombre, e anche parte dei dettagli nelle alte luci si perde irrimediabilmente (e nessun software per la riduzione del rumore potrà mai restituirmele).
Ho abbandonato il problema poiché non riesco a trovare un modo per "fregare" lo scanner, cioè per fare scansioni con diverse esposizioni. Il programma di scansione permette una regolazione dell'esposizione che in realtà però agisce solo a livello software, se sollevo il coperchio per illuminare la dia con una luce più forte non posso fare la scansione. Le diverse esposizioni mi servivano proprio per recuperare quella gamma dinamica che si perde oltre che per ridurre il rumore.

hai vautato l'opportunità di comprare uno scanner dedicato per le dia.
gli scanner per le dia hanno un dmax e dinamica maggiori.

[mondopinguino]

Adesso che sò che gli scanner piani non funzionano anche per le dia non so se avrei comprato lo scanner che ho preso. Il vantaggio fondamentale è il costo, il mio l'ho pagato un'ottantina di euro, penso che un buono scanner per diapositive sarebbe costato almeno tre volte tanto.
In ogni caso avevo bisogno di scannerizzare anche documenti e stampe, compito svolto egregiamente dallo scanner che ho. A dire il vero a volte noto una leggera dominante tendente al viola, corregibile in un istante.
In ogni caso penso che potrei ottenere comunque ottimi risultati se riuscissi a sovrapporre almeno 2 scansioni a differenti esposizioni, ma non riesco a sovraesporre in nessun modo, ne con la luce incorporata, ne con con una luce esterna!