کیفیت تصویر ۴- برخی از خطاها و کاستی های عمده در تصویر دیجیتال

عامل دیگری که در تعیین کیفیت تصاویر نقشی بسیار مهم ایفا می کند، میزان کاستی ها و خطاهای موجود در تصویر است. به طور کلی، در ثبت عکس، همه عواملی که به صورت  ناخواسته باعث می شوند تصویر با واقعیت انطباق نداشته باشد ایرادهای تصویری به شمار می روند. حال این عدم انطباق می تواند ناشی از تغییر شکل، تغییر و یا اغراق در رنگ ها و تون های رنگی یا خاکستری و اختلالات دیگر تصویری باشند.

به تعدادی از معایب و مشکلات عمومی در مباحث اصول مقدماتی عکاسی اشاره شد. در این آموزش به برخی از کاستی های ویژه تصویر دیجیتال اشاره خواهد شد. بدیهی است که هر چه میزان آنها در تصویری کمتر باشد، تصویر از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود. البته در عکاسی هنری گاهی حتی این نقایص به طور آگاهانه در خدمت جنبه هنری و روایی تصویر قرار می گیرند اما اغلب، خصوصا در گرایش های فنی و یا مستند عکاسی، اثری مخرب محسوب می شوند.

نویز تصویری (Noise)

از عمده ترین نقایص تصویری دیجیتال نویز است که عبارت است از اغتشاشاتی که در تصویر دیجیتال به وجود می آید. نویز ناشی از عوامل متفاوتی است از جمله نور کم، زمان نوردهی بالا، ویژگی های فنی سنسور همچون کوچکی سلول های نوری،  تجهیزات الکترونیکی، حساسیت، قالب فشرده سازی فایل مانند JPG و... .

این اغتشاشات به دو صورت عمده در عکس نمایان می شوند. یکی نویز رنگی (Color) است که باعث ایجاد نقاط رنگی غیر طبیعی در تصویر می شود و دیگری، نویز نوری (Luminance) است که بصورت نقاط روشن و تیره، در سطح تصویر دیده می شوند.

بخش بالای تصویر نویز رنگی و بخش پایین نویز روشنایی را نشان می دهد

نویز در وهله اول، حاصل از اجزای الکترونیکی تجهیزات دیجیتال است و سازندگان همواره با روش های مختلف سعی داشته اند که اثرات مخرب و ناخوشایند این پدیده را خنثی کرده و یا کاهش دهند و یکی از تفاوت هایی که در تجهیزات حرفه ای گرانقیمت نسبت به تجهیزات معمول مشاهده می شود، کاهش محسوس کاستی هایی اینچنین است. اما علیرغم تلاش های به عمل آمده، هنوز این اثرات در بسیاری از عکس ها، خصوصا در شرایطی خاص قابل رویت هستند. مثلا در نوردهی های طولانی، حساسیت ها بالا و عکاسی در نور کم این اثرات بیشتر دیده می شوند.

همچنین در برخی از فرآیندهای نرم افزاری از جمله فشرده سازی در قالب JPG ممکن است نویزهای تصویری تولید یا تشدید شوند. در ادامه این درس به عیب های ناشی از فرآیند فشرده سازی خواهیم پرداخت.

با توجه به مطالب فوق، برای کاستن نویز تصویر، بهتر است تا آنجا که ممکن است از حساسیت های پایین تر استفاده کرد. معمولا بهترین بازدهی در سنسورها در حساسیت ۱۰۰ حاصل می شود. همچنین نوردهی کافی در حذف نویز می تواند بسیار کلیدی باشد به خصوص در بخش های تیره عکس.

از آنجا که در کنار حساسیت بالا، نوردهی های طولانی هم می تواند نویز را افزایش دهد، بهتر است در صورت امکان برای نوردهی کافی از دیافراگم باز استفاده کرد. البته این به این معنا نیست که مثلا اگر در دوربین های بسیار حرفه ای امروزی از حساسیت ۴۰۰ استفاده کنیم یا مثلا نوردهی ۳۰ ثانیه، عکسی با نویز بالا حاصل شود و حتی ممکن است در حالت عادی، چشم قادر به تشخیص نویز نباشد.

اما باید توجه داشت که اینگونه ایرادها، گاهی در ابعاد بزرگ عکس یا در روندهای ادیت و ویرایش عکس ممکن است بیشتر خود را نشان دهند. لذا همانطور که تاکید شد، بهتر است تا جای ممکن از عواملی که نویز را افزایش می دهند پرهیز کرد.

پس از عکاسی نیز می توان با استفاده از نرم افزارها و امکانات ویرایش دیجیتال از میزان نویز تصویر کاست اما باید توجه داشت این فرآیندها معمولا با تخریب اطلاعات تصویری همراه هستند (مثلا از دست دادن وضوح). بنابراین در زمان استفاده از آنها نیز باید توجه زیادی به جزئیات تصویر داشت. همچنین در فرآیندهای نرم افزاری اعم از ویرایش و فشرده سازی باید به عامل نویز توجه داشت.

عیب های حاصل از فرآیند فشرده سازی
در بسیاری از فرآیندهای ذخیره سازی در عکاسی دیجیتال، تصویر فشرده سازی می شود؛ به این معنی که با انجام فرآیندی، از حجم فایل تصویری کاسته شده و در نتیجه هر عکس حجم کمتری از حافظه را اشغال می کند. علیرغم محاسن حجم کم فایل، در اغلب موارد فشرده سازی با از بین رفتن بخشی از اطلاعات و بروز اشکالاتی در تصویر همراه است.

نمونه بارز این اشکالات زمانی است که عکس در قالب بسیار رایج JPG و با اندازه کوچک ذخیره سازی می شود. به طور کلی ذخیره سازی در قالب JPG با فشرده سازی همراه است و هر چه میزان فشرده سازی بیشتر، میزان بیشتری از اطلاعات از بین می رود و اشکالاتی که در عکس به وجود می آیند بارزتر هستند. در اصطلاح این اشکالات JPG Artifacts خوانده می شوند.

در شکل زیر سه اشکال عمده ناشی از ذخیره سازی JPG به چشم می خورد اما میزان این اشکالات همیشه یکسان نیست و هر چه فشرده سازی بیشتر، بروز آنها بیشتر خواهد بود.

در عکس سمت چپ که حاصل فشرده سازی عکس سمت راست در قالب JPG است؛ در اطراف دایره، نویز پشه ای (Mosquito Noise)، در میانه دایره شطرنجی شدن و افت رنگی در کل تصویر به چشم می خورد.

منبع عکس

طبیعتا، موثرترین روش در کم کردن یا از بین بردن این اشکالات، کم کردن فشرده سازی و یا عدم فشرده سازی است. مثلا می توان توسط تنظیمات مربوطه، میزان فشرده سازی JPG را کمتر کرد یا از قالب هایی با کیفیت و امکانات بیشتر مانند TIF استفاده کرد.

با ذخیره سازی عکس در قالب RAW هیچ گونه فشرده سازی در عکس رخ نمی دهد در نتیجه اشکالات ناشی از آن نیز به چشم نمی خورد اما حجم فایل RAW بسیار بیشتر از یک فایل JPG است.

هاله حاصل از  عمل شارپ کردن (Halo Effect)
یکی از فرآیندهایی که معمولا در عکس های دیجیتال به طور خود به خود انجام می شود، شارپ کردن تصویر است (مفهوم شارپنس (Sharpness) در دوره عکاسی دیجیتال ۲، مورد بررسی قرار خواهد گرفت)، زیرا تصویر خام ثبت شده توسط سنسور معمولا فاقد شارپنس کافی است. در ضمن این فرآیند گاهی تاثیر ناخوشایندی در لبه های اجسام در تصویر ایجاد می کند که از دقت عکس کاسته و اصطلاحا Halo خوانده می شود. در این حالت در لبه اجسام در تصویر، حاشیه ای تیره و روشن ایجاد می شود.

هاله سفید ناشی از شارپ کردن زیاد (منبع عکس)

اتلاف نور و خطای رنگی (Purple Fringing and Light Falloff)
همان طور که در بخش لنز دیجیتال مورد بحث قرار گرفت، تاثیری مشابه با خطای رنگی است که در لبه های اجسام حاشیه های رنگی غیر عادی خصوصا ارغوانی ایجاد کرده و از کیفیت عکس می کاهد.

خطای ناشی از انعکاس
انعکاس نور از  سطح سنسور تصویری بیشتر از فیلم عکاسی است. بنابراین احتمال ایجاد مشکلات تصویری مانند هاله های نوری، فلر و شبه (Flare و Ghost) در عکس بیشتر است. از این روست که بعضی از سازندگان از لایه های پوششی خاصی (Coating) در بدنه داخلی لنزها جهت استفاده در دوربین های دیجیتال استفاده می کنند تا انعکاس ها را به حداقل برسانند.