Как убрать шум с фото при помощи стекинга

Шум на фото часто становится большой проблемой при съёмке в плохих световых условиях без штатива. Иногда он просто снижает качество фотографий, делая картинку менее красивой и «породистой». Есть приём, который позволяет сделать чистую картинку на высоких значениях ISO. Чтобы его использовать, вам понадобится серийная съёмка, Photoshop и наша инструкция.

В каких ситуациях можно использовать стекинг для подавления шума
Что такое стекинг и как убрать шум с его помощью
Как снизить шумы на снимках с дрона с помощью стекинга
Подавление шумов на снимках на смартфон
Другие способы избавиться от шума. Плюсы, минусы, сравнение со стекингом
Итоги

Если вы хоть раз держали камеру в руках, вы наверняка сталкивались с проблемой шумов на фото. Возможно, пробовали чистить зашумлённые картинки разными способами. И, наверное, знаете, что бывают случаи, когда шум сильный настолько, что при использовании шумодавов пропадают мелкие детали. Например, ресницы модели или текстура кладки на зданиях.

Шумоподавление с помощью стекинга интересно именно тем, что позволяет спасти мелкие детали на снимке там, где они теряются из-за шума. Классические способы избавления от зерна будут уничтожать детализацию.

В каких ситуациях можно использовать стекинг для подавления шума

Например, когда гуляешь и видишь красивый закат. Или зарево от уже опустившегося солнца. И снимать только с рук. Штатива нет, поставить камеру не на что (кадр портится), упереться не во что, так что длинная выдержка — не вариант, всё размазывается. А на короткой такое зерно, что даже маме показать стыдно.

В принципе, можно пользоваться этим же методом и для съёмки портрета в плохих условиях. Особенно когда посветить человека нечем или подсветка портит атмосферу кадра. Единственное, что модели в кадре нужно тоже стоять неподвижно, пока идёт съёмка.

Ещё один частый вариант использования стекинга — съёмка с дрона в сумерках. Дрон на штатив не поставишь, а матрицы у них обычно небольшие. Значит картинка точно зашумит.

Чаще всего с зерном мы сталкиваемся на высоких значениях ISO при съёмке в темноте. У каждой камеры своё максимальное рабочее значение, выше которого снимки начинают сильно шуметь. Впрочем, шумы могут появиться не только когда вы снимаете, как негры в полночь воруют уголь. Часто, когда на постобработке пытаешься вытянуть тени, они начинают шуметь. Особенно эта проблема заметна, если на съёмке был резкий свет с выраженными светами и тенями.

Что такое стекинг и как убрать шум с его помощью

Стекинг — это совмещение нескольких кадров, сделанных один за другим, в одну фотографию. Можно использовать этот приём, чтобы получить больший динамический диапазон. Классический пример — HDR.

Съёмка в контровом свете, использован HDR, чтобы сохранить детали и светах, и в тенях / Фото: vk.com/yozheeg

Мы будем с помощью стекинга удалять шум с фотографий. Принцип работы этого приёма такой: для каждого пикселя значение яркости усредняется на основе значений из всех кадров стека. При этом присутствующие на всех снимках детали остаются, а видимые шумы уменьшаются.

Чтобы всё получилось, нужно изначально снимать длинной серией. Для эффективного удаления шума понадобится от 7 до 20 кадров. Если снимать меньше, метод не сработает. Если больше — сильно вырастет нагрузка на компьютер при сборке, а большой разницы в качестве финального изображения не будет.

Как снимать:

• включите серийную съёмку; 
• по возможности снимайте в RAW (в JPEG часто работает встроенный шумодав, который будет нам мешать);
• зафиксируйте экспозицию — используйте ручной режим или кнопку AE Lock;
• кадры можно делать немного недоэкспонированными — это позволит сохранить света, а шумы в теням мы уберём при помощи стекинга.

Подготовка изображений для стекинга начинается в Lightroom. Поднимаем Shadows/Тени, приглушаем Highlights/Света. Noise Reduction/Подавление шума ставим на значение 10-15. Не стоит пытаться задавить все шумы на этом этапе. Копируем эти настройки на все кадры в серии и экспортируем картинки в оригинальном размере в формате JPEG.

Получаем вот такой результат: изображение с хорошим распределением светов и теней, но в тенях практически не видны детали из-за большого количества шумов / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Теперь можно загружать снимки в Photoshop. Для этого идём в меню File/Файл - Scripts/Сценарии и выбираем команду Load Files into Stack/Загрузить файлы в стек.

Нужная команда расположена в разделе меню Scripts / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Появится вот такое окно, в нём нажимаем Browse и выбираем нужные нам файлы. Есть другой вариант: заранее открыть все нужные изображения в Photoshop и использовать кнопку Add Open Files/Добавить открытые файлы. Но этим методом стоит пользоваться, только если у вас достаточно быстрый и объёмный SSD и не менее 32 Гб оперативной памяти.

Ставим галочки, чтобы фотошоп автоматически выровнял файлы и создал смарт-объект / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Нажимаем ОК и ждём, пока слои загрузятся и выровняются. На это может потребоваться несколько минут.

При выравнивании изображений возникают неровные края, которые стоит обрезать. Учитывайте это при съёмке и не кадрируйте слишком плотно / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Переходим к подавлению шума. Для этого открываем меню Layer/Слои — Smart Object/Смарт-объект — Stack Mode/Режим стека, и выбираем один из двух режимов — Mean/Усреднение либо Median/Медиана. Между ними есть разница, о ней речь пойдёт дальше. Для этого изображения выбираем Mean, хотя для него это не очень важно. Можно было и Median.

Результат стекинг 20 изображений, справа — одна из исходных фотографий. Как видно, шумов стало значительно меньше, при этом детализация осталась — видны провода, детали лепнины и кирпичной кладки / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Выбор между Mean и Median имеет значение, когда на снимках есть движущиеся объекты: например, машины или пешеходы. Скорее всего, на некоторых кадрах стекинга они у вас будут, а на других — нет. И от выбора режима зависит, что с ними будет на итоговом снимке.

Mean работает как среднее арифметическое и просто усредняет значения яркости. Свет от фар машины станет тусклей, но всё равно оставит на снимке призрачный след. 

Median работает хитрей — он просто выкидывает большие перепады яркости. Если на 10 снимках машины в этом месте нет, а на двух она отметилась, то эти два снимка не окажут влияния на итоговую картинку, и след от фар полностью исчезнет.

Слева направо: один из исходных кадров стека с машиной, режим Mean с призрачным следом, режим Median и полностью исчезнувшая машина / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Поэтому стекинг в этом режиме применяют ещё и для того, чтобы получить фото «обезлюдевших» мест, без прохожих или машин. Если сделать достаточно много фотографий даже на оживлённой улице, и сложить их в режиме Median, все движущиеся объекты исчезнут.

Как снизить шумы на снимках с дрона с помощью стекинга

Очень полезен этот метод снижения шума для съёмок с дрона. Камеры квадрокоптеров, особенно любительских, сильно шумят в тёмное время суток из-за небольшой матрицы. Снимать на длинной выдержке на дрон тоже невозможно — даже при слабом ветре коптер будет слегка покачиваться и смазывать картинку.

Снимок с дрона в сумерках, ISO 3200, 1/20 сек заметны выраженные шумы / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

При съёмке с воздуха следует делать больше снимков, чем понадобится для стекинга. И соответственно, больше, чем мы бы снимали на камеру. Нужно делать не менее 20 кадров. Лучше даже 30.

Это необходимо, поскольку из-за ветра часть из них может получиться смазанными или с сильным смещением относительно остальных. Позже можно будет рассмотреть их на большом экране и оставить десяток подходящих для стекинга.

Шумоподавление делается так же, как и при съёмке на камеру.

Слева — исходный снимок, справа — стекинг 10 кадров, режим Mean. Шумов стало меньше, гораздо лучше заметны мелкие детали — швы между плиткой, балконные ограждения, провода / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Подавление шумов на снимках на смартфон

Можно пользоваться стекингом и при съёмке на телефон. Здесь есть свои особенности, поскольку по умолчанию телефоны снимают в JPEG с неотключаемым встроенным шумодавом. Конечно, можно установить специальное приложение и снимать RAW, но тогда работа с такими картинками идёт так же, как с кадрами с зеркалки или беззеркалки.

У большинства современных телефонов есть ночной режим камеры, который по сути своей похож на стеккинг — телефон делает несколько снимков и объединяет их, чтобы уменьшить шум и получить фото со сбалансированными светами и тенями. 

Снимок в ночном режиме на Redmi Note 8 Pro / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Рассмотрим картинку поближе и сравним результат работы ночного режима и стекинга.

Фото на Redmi Note 8 Pro. Слева направо: исходный кадр для стекинга, снимок в режиме «Ночь» на смартфона, стек из 20 кадров в режиме Mean / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Исходные фото шумят довольно сильно, присутствует и яркостный, и цветной шум (что неудивительно для снимка на ISO 6640 и маленькой телефонной матрицы). Ночной снимок выглядит приятней, и шумов на нём почти не заметно. Но шумодав отработал довольно агрессивно, и вместе с шумами уничтожил швы между досками, брусчатку и другие детали. А вот стекинг и тут отработал хорошо, сохранив гораздо больше деталей.

Другие способы избавиться от шума. Плюсы, минусы, сравнение со стекингом

Лучший метод не получить шумов — снимать без шумов. Пейзаж в вечернее время нужно снимать со штатива: так можно поставить минимальное значение ISO и получить чистую картинку.

Снимок со штатива на длинной выдержке, шумов нет даже на приближении. Выдержка 10 секунд, ISO 200, F8 / Фото: vk.com/yozheeg

Такая картинка по качеству перебьёт любые методы шумоподавлению, стекинг в том числе. Но такой подход применим не всегда и не везде. Например вы не сможете снимать с длинными выдержками и низкими значениями ISO:

• в музее, где нельзя использовать вспышку или поставить штатив;
• при съёмке с дрона в вечернее время;
• когда у вас просто нет с собой штатива.

Хорошо, штатива нет. Или есть, но картинка всё равно шумит — снимаете, например, на телефон, экшн-камеру или другое устройство с маленькой матрицей. Можно пойти другим путём: снять шумное изображение без всякого стекинга и попробовать почистить его на постобработке.

Существуют разные способы шумоподавления. Практически в каждой камере и телефоне есть встроенный шумодав, от шума можно избавиться при помощи Lightroom, Photoshop или дополнительных специальных плагинов. 

Попробуем уменьшить шумы на снимке, снятом на Olympus E-M1 mark2 на ISO 6400.

JPEG прямо из камеры, результат работы внутри камерного шумодава. Шумы не очень заметны, детали тоже пропали, информация в глубоких тенях практически отсутствует / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Теперь проявим RAW и поработаем с шумами. Заодно сделаем нашу картинку интересней — немного поднимем экспозицию, потянем вверх тени и приглушим света. Настроим шумодав.

Настройки шумодава средние — от шумов на этом снимке мы будем избавляться в Photoshop, с помощью плагина DFine и с помощью стекинга / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

И пока открыт Lightroom, посмотрим на его возможности в борьбе с шумами. Уменьшаем sharpening, увеличиваем noise reduction — результат не хуже внутрикамерного шумодава.

Шумоподавление средствами Lightroom. Шумы не очень заметны, детализация невысокая, при проявке RAW удалось вытащить некоторую информацию из теней / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Теперь открываем Photoshop. Для начала мы решили попробовать убрать шумы на одном из тестовых изображений при помощи плагина DFine 2.

DFine 2 — один из дополнительных платных плагинов для Photoshop из популярной подборки плагинов Nik Collection.

Применение DFine 2 с автоматическими настройками. Результат ещё интересней - вывеска на светлой стороне здания почти читается / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Теперь избавимся от шума, создав стек из 20 кадров в режиме Median, и сравним результаты.

Слева направо: удаление шума стекингом, удаление в DFine 2, удаление шума в Lightroom / Иллюстрация: Алиса Смирнова, Фотосклад.Эксперт

Как видите, и тут наш метод не подвёл. Вывеска читается гораздо лучше (можно даже разобрать, что это проспект Ленина). Общая детализация выше. И, самое интересное, появились детали в глубоких тенях, которые не смогли вернуть ни Lightroom, ни DFine. Это и неудивительно — на единственном снимке невозможно отделить детали от шума, когда их интенсивность одинаковая. Шумодав не настолько умён, чтоб отличить их друг от друга. А вот стекинг с этим справляется: детали одинаковые на всех кадрах стека — они остаются, шумы отличаются от кадра к кадру — они усредняются и исчезают.

Итоги

Чистка фотографий от шума с помощью стекинга, конечно, не панацея. Для того, чтобы его использовать, нужно изначально снимать особым образом с расчётом на будущий стекинг.

Но этот приём стоит изучить и иметь в арсенале. Он несложен в реализации при съёмке, не требует каких-то специальных навыков или гаджетов. Есть ситуации, в которых с его помощью можно снять чистый и технический снимок в сложных условиях без штатива или светосильной оптики.