Ruído na imagem: 5 Perguntas - 5 (breves) respostas

O que é?

De uma maneira geral, todos os utilizadores de câmaras digitais numa ou noutra situação certamente que já se depararam com fotografias que apresentam pequenos pontos com variações de cor. Na terminologia própria, esse fenómeno tem um nome e é designado por "Ruído na imagem". No fundo, para aqueles que vem da "era analógica" encontramos, de modo grosseiro, a equivalência no chamado "grão do filme", sendo também comparável o valor ISO ao anterior valor de sensibilidade da película denominado de ASA.
Uma vez que o "Ruído na imagem" está intrinsecamente associado à "era digital", mais concretamente aos sensores e sensibilidades ISO usadas, esse é um dos aspectos determinantes na qualidade final das imagens que as câmaras DSLR são capazes de produzir. Não é de estranhar, portanto, que uma das actuais "guerras" entre as principais marcas de câmaras não deixe de contemplar a preocupação de reduzir ao máximo o ruído de imagem a valores cada vez mais elevados de sensibilidade ISO.

A evolução neste campo tem sido enorme existindo, actualmente, câmaras capazes de fotografar a sensibilidades tão grandes como os 102400 ISO! Reporto-me à recente Nikon D3s. Para dar uma ideia da evolução, quanto à sensibilidade a que podemos agora fotografar, refiro que o filme ou película mais sensível, que me lembro ter existido, tinha o valor de 3500 ISO e era específico para Astrofotografia. Este último valor de sensibilidade de filme é, actualmente, um valor "vulgar" para qualquer moderna câmara DSLR!

Esta relação, causa-efeito (sensor-ruído na imagem) tem sofrido uma fantástica evolução... As melhorias (diminuição de ruído) devem-se ao enorme desenvolvimento que tem sofrido os sensores das câmaras. Quer no seu aperfeiçoamento em termos de qualidade quer, também, no isolamento dos mesmos a um dos factores responsável por esse fenómeno... o calor gerado durante o seu funcionamento.

O que o provoca?

Além das causas principais - o calor, qualidade e tamanho dos pixéis dos sensores, o ruído na imagem é mais ou menos visível dependendo dum outro factor: O valor de Sensibilidade usado! Sendo o valor ISO que utilizamos, ou valor de Sensibilidade de exposição à Luz, um dos responsáveis pela introdução de ruído é natural que quanto maior for esse valor, maior seja, também o nível de ruído final que se produz e que acompanha o sinal de imagem.

Claro que não é possível estandardizar e encontrar uma equivalência fixa para a relação entre o valor ISO e a quantidade de ruído produzido. Cada modelo de câmara tem o seu próprio nível e tipo de ruído a diferentes valores ISO. Por isso, se em cartas câmaras numa determinada situação, ele não for visível a (x) ISO, não quer dizer que noutro qualquer modelo de câmara, com as mesmas situações o ruído não seja notório até a metade do primeiro valor usado. Cada um deve ir “medindo” as condições e até que valor pode fotografar de maneira a não obter imagens que considere desagradáveis. Mas isso também é relativo, pois em certos tipos de fotografia algum ruído de imagem podem tornar o aspecto final mais apelativo (fotografia a Preto & Branco, etc,…)

Muito genericamente, poderia dizer-se que o ruído provocado pelo sensor das câmaras será mais visível/detectável em situações de insuficiência de sinal de imagem (daí que as zonas escuras/sombras sejam as primeiras onde ocorre).  Nestas condições o ruído sobrepõe-se ao sinal da imagem sendo, por isso, mais notório.

Quais as suas variantes?

Quanto a isto, nada melhor que ver os exemplos acima. Os três exemplos ilustrativos são “cortes” de áreas de fotografias, captadas com diferentes câmaras e, por sua vez, também, a diferentes valores de sensibilidade ISO.

O chamado “Ruído de luminância” será talvez o mais conhecido (e mais fácil de eliminar em pós-produção) e é gerado essencialmente a valores de ISO médios. Dependendo da câmara diria que, entre os 400 e os 1600 ISO. Acima de tudo caracteriza-se por flutuações na intensidade luminosa detectável nas zonas mais escuras das fotografias.

O segundo exemplo “Ruído cromático” gera-se, comummente, no limite máximo permitido pela câmara ou em utilizações próximas desse valor.

É um tipo de ruído essencialmente caracterizado por flutuações no que concerne à cor.

Detectam-se facilmente manchas de cores distintas (verdes, magentas, …) que se adicionam à cor base do motivo fotografado.

O “Ruído de banda ou de riscas”, provavelmente, será de todos o mais problemático. Todavia, é também o que mais se isola dos restantes quanto ao motivo porque aparece nas imagens. Se enquanto que o aparecimento dos outros dois pode, até certo ponto, ser considerado “normal” quando ultrapassados certos valores (neste caso limites) de sensibilidade ISO, já quanto ao ruído de bandas, a sua origem deve-se a anomalia durante o processamento da imagem por parte da câmara. Este tipo de ruído caracteriza-se, como aliás o seu próprio nome indica, por “riscas” ao longo da imagem (mais pronunciadas nas partes escuras) e surge com maior facilidade quando fotografamos motivos de grandes contrastes a valores ISO mais elevados (por exemplo, em cenas nocturnas que envolvam luz de candeeiros contra um fundo escuro).

Existe ainda um outro tipo de ruído, pouco falado, do qual não tenho nenhum exemplo demonstrativo, provocado por exposições longas denominado de “hot pixels” (pontos "mortos" de cor branca) ou “stuck pixels” (pontos "mortos" de cor verde, vermelha ou azul) caracterizando-se por pontos mais largos que os dos tipos de ruído anteriormente descritos emanando uma luz também mais intensa. Todavia, este tipo de ruído é, hoje em dia, cada vez menos vulgar devido à tecnologia aplicada às mais recentes câmaras, designadamente aos sensores.

Como se evita?

Bom, quanto aos dois primeiros tipos penso que parte da resposta já foi dada… isto é, pode evitar-se ou, pelo menos, diminuir-se a sua intensidade usando sensibilidades de luz menos altas (valores ISO mais baixos).

Mas, existe ainda um pequeno truque que podemos utilizar para diminuir o ruído de imagem, designadamente o de luminância. O processo consiste em compensar positivamente o valor de exposição indicado pela câmara. Porquê? Se a aparição deste tipo de ruído tem fundamentalmente relação com insuficiência de sinal de imagem, ao compensar-mos a exposição (positivamente) estamos a tornar o sinal mais forte e, dessa forma, menos susceptível de se tornar visível o ruído.

Evidentemente que, caso seja possível, a utilização do Flash em situações de luz escassa será o melhor “trunfo” contra o ruído de imagem. O valor ISO a usar não necessitará de ser tão elevado e, por outro lado, a intensidade da luz do Flash compensará as zonas menos iluminadas tornando o sinal de imagem que chega ao sensor mais forte e, como já vimos, menos susceptível, por isso, de “criar” ruído.

Quanto ao desagradável ruído de “riscas ou bandas” a forma de o eliminar será, em alguns casos, através da simples actualização do firmware da câmara ou remetendo a mesma para reparação na respectiva marca.

Como pode ser reduzido (em pós-produção)?

Através dos chamados filtros de redução de ruído. Existem vários programas dedicados a esse fim, funcionando alguns deles como “Plug-in” em programas como o Photoshop. Aliás, este último programa contempla já, de raiz, esse tipo de filtro (que vem melhorando de versão para versão) mas, pessoalmente, aquele que acho ser o mais eficaz é o “Neat image” que funciona, também, precisamente como Plug-in que podemos adicionar ao mencionado programa. Este filtro consegue reduzir, com grande eficácia, o ruído na imagem preservando, contudo, a nitidez/recorte da mesma.

* Como reduzir ruído no Photoshop

(para ficheiros de imagens em JPG):

Escolher Filtro > Ruído > Reduzir ruído

(para ficheiros em RAW):

Abrir imagem > Detalhe > Reduzir ruído

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