Почему при объединении HDR появляются шум и фиолетовые искажения

Тёмный исходный снимок может скрывать шум, который становится очевидным после осветления теней. Adobe прямо отмечает, что при осветлении теней может проявиться шум яркости. Поэтому сравнение тёмного оригинала с более ярким объединённым снимком будет некорректным. Документация по редактированию в Adobe Lightroom

Тональное отображение также может усилить шум, уже присутствующий на изображении. HDRsoft описывает такое поведение в Photomatix Details Enhancer: усиление локальных деталей также делает заметнее шумные детали. Компания рекомендует проверять экспозицию теней в самом ярком исходном кадре, а не полагаться только на обработку. Часто задаваемые вопросы о Photomatix

В основе этого ограничения — количество захваченного света. В техническом справочнике Сэмюэла Хасиноффа объясняется, что фотонный шум подчиняется статистике счёта фотонов, а отношение сигнал/шум улучшается при захвате большего числа фотонов. Последующее осветление слабой экспозиции не добавляет этих фотонов. «Фотонный шум, шум Пуассона»

Для диагностики выберите неподвижный участок тени с видимой текстурой. Сравните его в самом ярком пригодном исходном кадре и в объединённом снимке, выставив близкую яркость отображения. Если оба выглядят зернистыми, сначала проверьте съёмку и тональную обработку. Если зернистым выглядит только объединённый снимок, проверьте параметры обработки, прежде чем усиливать шумоподавление.

Используйте таблицу ниже как отправную точку для диагностики. Это гипотезы, которые нужно проверять по исходным кадрам, а не выводы, основанные только на цвете.

Что вы видите	Что проверить в первую очередь	Первое сравнение
Разрозненные фиолетовые или разноцветные точки в тенях	Цветовой шум	Самый яркий исходный кадр и объединённый снимок при близкой яркости
Тонкий фиолетовый контур вдоль яркой границы	Фиолетовую кайму	Тот же край в отдельных исходных кадрах
Розовый или пурпурный цвет в очень ярких участках	Отображение каналов с отсечёнными значениями	Самый тёмный исходный кадр и данные об отсечении в RAW
Общий пурпурный оттенок по всему изображению	Совместимость RAW или параметры цвета	Те же файлы, открытые в другом конвертере RAW с поддержкой этих форматов
Неравномерные пятна возле движущихся листьев или отражений	Коррекцию движения	Одинаково обработанные снимки с разными настройками устранения двоения

Adobe различает зернистый шум яркости и цветные артефакты, называемые цветовым шумом. Capture One отдельно описывает фиолетовую кайму на границах с очень высоким контрастом, например на ветках на фоне яркого неба и отражающем металле. Эти описания помогают отличить пятна в тенях от проблемы с краями, связанной с объективом. Средства управления детализацией в Adobe, Объяснение фиолетовой каймы в Capture One

Сохраните исходники и текущую редакцию. Выберите три области для проверки: неподвижную тень, яркий край и участок с движением. Для каждого сравнения используйте одинаковые кадрирование и увеличение.

1. Создайте исходный вариант объединения, отключив автоматическую тональную коррекцию, если это возможно.
2. Для неподвижной сцены начните с отключённой коррекции двоения. Если движение заметно, проверьте минимальное подходящее значение.
3. Включите выравнивание, если кадры сместились.
4. Сравните исходный вариант с имеющимся объединённым снимком при близкой яркости.
5. По отдельности снова включайте тональную коррекцию, усиление детализации и повышение резкости, проверяя, какое изменение проявляет дефект.

В диалоговом окне объединения HDR в Lightroom для компьютера есть параметры «Автовыравнивание», «Автонастройки» и «Величина устранения двоения». Adobe рекомендует при необходимости начинать с низкого уровня устранения двоения и не использовать его, если на предварительном просмотре нет артефактов двоения. Наложение показывает, где применяется коррекция двоения. Инструкции Adobe по объединению HDR

Если неравномерное пятно меняется при настройке устранения двоения и совпадает с областью наложения, это полезный признак того, что на него влияет обработка движения. Однако это не доказывает, что у каждого шумного пятна та же причина. Выберите минимальный уровень, который устраняет видимое движение, а затем проверьте получившуюся текстуру.

Если искажения выглядят как разрозненные цветные точки, сначала проверьте шумоподавление цветового шума. Затем настройте шумоподавление яркостного шума, чтобы убрать оставшуюся зернистость. В Adobe для этих задач предусмотрены отдельные параметры, и там описаны компромиссы: сильное сглаживание может лишить изображение деталей, а настройки, сохраняющие тонкие цветовые границы, могут оставить цветные точки. Руководство Adobe по настройке детализации

Работайте с небольшой областью, где есть и ровный тон, и настоящая текстура, например с затенённой скалой рядом с тонкой листвой. Постепенно повышайте нужное значение. Остановитесь, если дальнейшее улучшение ровного участка начинает стирать полезную текстуру или растягивать цвет через границы.

Затем снова проверьте повышение резкости. Параметр «Маскирование» в Adobe позволяет ограничить повышение резкости сильными краями, а параметр «Детализация» управляет тем, насколько усиливаются мелкие детали. Используйте это различие, чтобы гладкая тень не обрабатывалась так же, как чёткая граница объекта. Документация по редактированию в Adobe Lightroom

Проверьте ту же границу на исходных фотографиях. Если фиолетовая линия уже есть, значит, объединение не создало дефект целиком. Capture One объясняет, что объективы по-разному фокусируют волны разной длины, а фиолетовая кайма особенно заметна на границах с экстремально высоким контрастом. Руководство Capture One по хроматическим аберрациям и фиолетовой кайме

Примените подходящую коррекцию объектива или устранения каймы, затем проверьте расположенные рядом настоящие фиолетовые объекты. В инструменте устранения каймы RawTherapee можно задавать оттенок, чтобы сосредоточить коррекцию на выбранных цветах, а не применять её одинаково ко всем оттенкам. RawPedia: устранение каймы

Не начинайте с уменьшения насыщенности фиолетового цвета во всём снимке. Вместо этого сравните затронутый край до и после коррекции и проверьте, сохранились ли настоящие фиолетовые детали. Если линия появляется только после объединения, прежде чем применять коррекцию цвета краёв, вернитесь к проверке выравнивания и движения.

Пурпурный оттенок в светах может возникнуть из-за частичного отсечения цветовых каналов. В руководстве darktable объясняется, что настройка каналов баланса белого может придавать светам розовый оттенок, если отсечение каналов происходит по-разному. Инструменты восстановления светов пытаются оценить недостающие данные по сохранённым каналам или соседним пикселям. Руководство darktable по восстановлению светов

Сначала проверьте кадр с самой короткой выдержкой. Сохранились ли в нём цвет и текстура там, где объединённый снимок становится фиолетовым? Если да, сравните, как объединение обрабатывает этот участок. Если и в самом коротком кадре нет информации о светах, проверьте параметры восстановления в конвертере RAW и оцените переход к окружающим тонам.

Одной гистограммы обработанного изображения может быть недостаточно, чтобы определить, отсеклись ли данные сенсора. Если доступно, проверьте индикатор отсечения RAW в конвертере. Восстановление даёт оценку: darktable прямо предупреждает, что при восстановлении сильно отсечённых областей получаются правдоподобные данные, а не точное восстановление исходного измерения. Объяснение отсечения и восстановления в darktable

Общий оттенок требует другого теста, чем локальное устранение каймы. HDRsoft указывает, что распространённая причина сильного розового или пурпурного оттенка в Photomatix — неподдерживаемые файлы RAW с камеры. Это объяснение касается Photomatix и не доказывает, что такая же проблема возникает во всех приложениях. Часто задаваемые вопросы о Photomatix

Проверьте поддержку модели камеры и формата RAW в установленной версии приложения. Откройте оригиналы в конвертере с поддержкой этих файлов и используйте сдержанные настройки. Сравните их общий цвет до объединения. В качестве диагностической проверки объедините одинаково сконвертированные копии в формате, который принимает ваше HDR-приложение; оригиналы сохраните.

Если у объединённых сконвертированных копий нормальный цвет, проверьте исходный способ декодирования RAW. Если оттенок присутствует в обеих версиях, по одному сравните баланс белого, профили и другие настройки цвета. Запишите, какое изменение устраняет оттенок, чтобы можно было повторить коррекцию.

Подберите экспозиции по крайним кадрам серии. Самый тёмный кадр должен сохранить важные светлые участки, а самый яркий — дать полезную экспозицию теням. HDRsoft рекомендует при брекетинге оставлять диафрагму и ISO неизменными и менять выдержку. Рекомендации Photomatix по съёмке

Прежде чем покинуть сцену, проверьте эти два кадра. Если в самом ярком кадре важные тени остаются очень тёмными, расширьте диапазон экспозиций. Если в самом тёмном кадре важные света не содержат пригодных деталей, добавьте кадр с более короткой выдержкой. Держите камеру неподвижно: Adobe рекомендует использовать штатив, чтобы свести к минимуму смещение HDR-исходников. Рекомендации Adobe по HDR-съёмке

Практический порядок исправления таков: определить форму дефекта, сравнить его с исходными кадрами и выявить настройку, которая на него влияет. Для точек используйте шумоподавление, для каймы — адресную коррекцию, для пурпурных ярких участков — проверку светов, а для общего оттенка — проверку совместимости. Так у каждой настройки будет чёткая цель, а полезные детали снимка сохранятся.

• Adobe — Объединение фотографий для создания HDR, панорам и HDR-панорам в Lightroom для компьютера
• Adobe — Редактирование фотографий с помощью пресетов в Lightroom для компьютера
• Adobe — Настройка детализации изображения
• HDRsoft — Часто задаваемые вопросы о Photomatix
• Сэмюэл У. Хасинофф — Фотонный шум, шум Пуассона
• Capture One — Хроматические аберрации и фиолетовая кайма
• RawPedia — Устранение каймы
• Руководство пользователя darktable, версия для разработки — восстановление светов