Noise reduction: parliamone un po’

di Antonio Lo Torto

Mattia Lepri è un ragazzo appassionatissimo di fotografia che, grazie alla nostra pagina di Facebook, conobbi a Milano alcuni anni fa e con cui sono rimasto sempre in contatto. Oggi Mattia vive in Australia, ma spesso ci sentiamo, sempre a “scopo fotografico”… infatti il ragazzo è bravissimo a pormi domande della serie “I quiz impossibili da un milione di dollari”!

L’ultima mi è arrivata qualche giorno fa, puntuale. Mi chiede: “Se uso la funzione di Noise Reduction sulla mia Canon EOS 5d faccio bene o faccio male? Cioè: è utile mantenere attiva la funzione  di riduzione del rumore dal momento che questa mi rallenta la velocità di scatto e mi fa consumare più batteria? Spegnendola – rinunciando così alla sua funzione di “cancellazione” del rumore – non è possibile sopperire alla lacuna esclusivamente in fase di post-produzione?”. Vediamo un po’.

Fig. 1: I risultati dell'esperimento sulla funzione di NR condotto da Mattia Lepri (foto di M. Lepri)

Fig. 1: I risultati dell’esperimento sulla funzione di NR condotto da Mattia Lepri (foto di M. Lepri)

Abbiamo affrontato l’argomento già diverso tempo fa (vedi qui), ma la domanda di Mattia mi ha portato a rivedere un po’ quello che avevo scritto soltanto per un semplice motivo: i tempi cambiano e la tecnologia evolve.

Riassumendo un attimino il contenuto di quell’esauriente articolo, possiamo dire che, in generale, il rumore è identificabile con la presenza di pixel anomali, al di là delle aspettative per un’immagine digitale “normale”. E’ un concetto un po’ diverso rispetto a quello della sgranatura che si ha in fotografia chimica, il cui problema consiste in un necessario sovradimensionamento dei grani di alogenuro d’argento allo scopo d’incrementare la ricettività luminosa della pellicola con conseguente perdita dei dettagli. Infatti, aumentando le dimensioni dei cristalli fotosensibili, la pellicola risulta più sensibile alla luce ma, ahimè, la sua “granulosità” molto spesso appare eccessiva. Le emulsioni con grana molto fine consentono di riprodurre immagini molto nitide, mentre quelle a grana grossa, appunto le più sensibili alla luce, sono più indicate per la ripresa in condizioni di scarsa luminosità o per ritrarre soggetti in rapido movimento. Fotografando con materiali ultrasensibili, oppure sottoponendo un’immagine ad elevati ingrandimenti, si finisce per mettere a nudo la struttura molecolare del film utilizzato.

Nel digitale le cose sono un po’ diverse, anche se il problema persiste. E ciò significa che i pixel che costituiscono l’immagine finale tenderanno a riprodurre colori falsati, esposizioni errate, puntinatura diffusa e altre “schifezze” di questo tipo. Risultato: una brutta foto.

Rimandandovi sempre all’articolo sopra menzionato per le spiegazioni tecnico-scentifiche sull’argomento (perché si genera il rumore?), semplificheremo dicendo che quanto più lungo sarà il tempo di esposizione o quanto più alto il valore ISO impostato, tanto più “rumoroso” apparirà il risultato finale. A livello puramente indicativo, possiamo sbilanciarci nell’affermare che scattando con una fotocamera piuttosto recente (massimo 3/4 anni dall’anno di uscita sul mercato), fino a 1000 ISO di sensibilità impostata, il rumore sarà praticamente assente, impercettibile all’occhio umano (ovviamente sempre in relazione alle dimensioni del file e al grado d’ingrandimento a cui stiamo osservando l’immagine). Per le macchine più “vecchie” questa affermazione non è valida…. ma noi non ce ne cureremo.

Infatti, la funzione di riduzione del rumore (NR) presente nelle fotocamere più recenti è supportata, secondo i produttori (ho domandato la cosa all’ufficio tecnico di Nikon), da un software nuovo e quanto mai sofisticato che altro non fa che ottimizzare il processo di “sottrazione dell’immagine nera” dal fotogramma scattato. In parole povere, una volta attivata la NR, essa non farà altro che scattare una foto ad otturatore chiuso subito dopo quella scattata da noi, esponendo il sensore della fotocamera per la stessa quantità di tempo della precedente. In buona sostanza la macchina scatterà due foto: la nostra e un’altra subito dopo, ma “nera”. A questo punto, sfruttando un algoritmo matematico che non sto a spiegare, procederà a “sottrarre” dalla prima foto i dati ottenuti dalla seconda, eliminando in questo modo i rumori molesti… Un processo, questo, abbastanza complesso che in passato risultava tutto a carico del fotografo in fase di rielaborazione digitale dell’immagine. Oggi ci pensa la fotocamera…. in teoria.

Pertanto la domanda di Mattia (è utile sta funzione NR?) rimane quanto mai pertinente, lecita e giustificata. Soprattutto per il fatto che il sottoscritto, sto benedetto noise reduction non l’ha mai utilizzato e, quindi, non sapendo cosa rispondere mi sono affidato al motto latino che dice che la pratica val più della grammatica! “Prova!” è stato il mio consiglio.

Qui sopra possiamo vedere i risultati dell’esperimento (per altro condotto con rigore scientifico, mantenendo i parametri impostati – tempo e diaframma – uguali in tutti gli scatti)

La fotocamera utilizzata, come abbiamo detto, è una Canon EOS 5d di ultima generazione (una gran bella macchina, direi) e nella colonna di sinistra abbiamo riportato gli scatti – a valori di sensibilità differenti – effettuati con la funzione NR attiva, mentre in quella di destra con il NR spento.

D’accordo, forse in un certo tipo di fotografia, come quella astronomica ad esempio, la funzione di riduzione del rumore è in grado di dimostrare tutto il suo potenziale, ma per quanto riguarda il resto permettetemi di manifestare tutta la mia perplessità. Il NR è, alla fin dei conti, una procedura piuttosto dispendiosa dal punto di vista energetico… mantenendolo attivo in tutti i nostri scatti non faremo che raddoppiare il tempo di scarica della batteria della nostra fotocamera provocando, nel contempo, un surriscaldamento esponenziale del sistema. Vieppiù, i vantaggi ottenibili da questa procedura, come voi stessi potete constatare, appaiano decisamente esigui rispetto agli svantaggi in termini di risultato finale.

Fig. 2: Courtesy of paul caldwell photography

Fig. 2: Courtesy of paul caldwell photography

E questa cosa sembra proprio che l’abbiano capita anche le case produttrici. Infatti, Nikon stessa limita “l’intromissione” del software soltanto a livelli ISO elevati, superiori ai 1.000, anche se la funzione risulta sempre attivata nel display di controllo della nostra fotocamera. A valori inferiori la funzione di noise reduction non va, persino se ci mettiamo in testa di fotografare un gatto nero, illuminato da un fioco lampione stradale in una notte senza luna… ma a 50 ISO!

Ecco svelato il mistero della totale mancanza di differenza tra le foto scattate da Mattia, con o senza la funzione NR attiva, a 50, 100 e 800 ISO… (potete rendervene conto osservando l’immagine qui sopra, fig.1. A 1.600 ISO, invece, sforzandosi un po’ è possibile notare un sensibile miglioramento apportato dalla NR).

La scelta di scattare nel formato RAW appare, anche in questo caso, come la scelta migliore che possiamo fare in queste condizioni. Presto vedremo come comportarci.

Alla prossima, ALT

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