Rumore e dettaglio

Guida fotografica - completiamo i concetti base di tempo di posa e apertura del diaframma introducendo la variabile sensibilità e parlando di esposimetro: come funziona, quando sbaglia, come correggere.

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a cura di Tom's Hardware

Random noise, hot pixels, chroma noise

Spesso ci si riferisce al rumore elettronico classificandolo in varie sotto-categorie. Sebbene tale classificazione non sia determinante per il fotografo, per completezza riportiamo di seguito il significato di alcuni termini gergali di utilizzo comune.      

Il rumore può essere di tre tipi: casuale (random noise), a pattern fisso (i cosiddetti "hot pixels") e "a bande"Il rumore casuale consiste in fluttuazioni casuali di luminosità e colore. È il più critico, e dipende essenzialmente dalla sensibilità ISO.

Il rumore a pattern fisso si manifesta come alcuni pixel molto più luminosi dei circostanti. E' costante e si ripete sempre identico a sé stesso, perché dipende da piccole disuniformità del processo produttivo del sensore; per questo, è relativamente facile da eliminare. Si verifica anche a bassi ISO, nel caso di tempi di esposizione particolarmente lunghi, e cresce al crescere della temperatura. Può essere un problema per la fotografia astronomica.

Il rumore a bande, invece, è provocato dall'elettronica in fase di lettura del segnale, e cresce anch'esso con la sensibilità ISO, risultando più visibile nelle zone a basse luci e nelle zone in cui la luminosità viene aumentata drasticamente in fase di ritocco.

Il rumore si può distinguere anche nelle sue componenti di crominanza (chroma noise, che consiste in fluttuazioni del colore) e luminanza (luminance noise, che consiste appunto in fluttuazioni della componente luminanza). Di questi, il primo è quello generalmente percepito come più fastidioso.

Rumore e dettaglio

Come si può eliminare il rumore di un'immagine? Ogni costruttore ha la sua specifica ricetta, ma il principio di base è comune  a tutti: mediare il segnale e cercare di estrapolare la componente di rumore, al fine di cancellarla. Il problema è che il rumore casuale è particolarmente difficile da individuare, dato che a livello di pixel si presenta in modo simile alla trama degli oggetti ritratti. Inoltre, mediare i pixel di un'immagine con quelli circostanti equivale ad applicare un filtro di sfocatura.

Per questo, i filtri anti-rumore (siano essi applicati in-camera o in post produzione) tendono a degradare la qualità dell'immagine, impoverendo i dettagli della trama e confondendo i dettagli più minuti.

Ovviamente, a sensibilità elevate i filtri dovranno essere più aggressivi per tenere sotto controllo il rumore, e di conseguenza il degrado qualitativo diventa progressivamente più evidente.

Particolare della stessa immagine scattato con una tipica reflex APS-C a tre sensibilità diverse, con diverse impostazioni del filtro anti-rumore. Si noti come all'aumentare di sensibilità la scritta sull'integrato diventi illeggibile, indice di perdita di dettaglio, ma si noti anche come l'immagine centrale catturata a 800 ISO e con filtri anti-rumore disattivati, pur presentando un rumore più evidente, sia maggiormente incisa rispetto a quella di sinistra, e possa risultare perfino più piacevole.

Il rumore è, in effetti, qualcosa che fa parte del nostro mondo, a cui tutti siamo abituati. Il desiderio di eliminarlo completamente, ricorrendo magari a strumenti software specifici troppo aggressivi, può portare a risultati innaturali e non è, necessariamente, la cosa migliore.