Можно ли сделать одно фото из видео?

Question

Идея проистекает из того факта, что в астрономии (аматориальной) принято снимать видео с телескопа с помощью веб-камеры и преобразовывать их в одну, менее шумную картинку.

Принцип состоит в том, что передискретизация , также используется в электронике для аналого-цифрового преобразования (каким-то образом цифровой фотографии), чтобы получить более высокое разрешение в битах от менее точного оборудования, используя усреднение по большему количеству выборок.

То, что я хотел бы сделать, - это ночная съемка с компактной камерой, поэтому без ручного управления временем затвора, снятия длинного видео и его обработки, получения - мы надеемся - достойного снимка для разрешения и шума.

Возможно ли это? Кто-нибудь пробовал?

Альтернативой может быть сделать несколько снимков, которые, вероятно, будут иметь слишком короткое время затвора и будут недодержаны и зашумлены, и использовать их, чтобы сделать приличную фотографию. Будет ли это работать лучше?

Answer 1

Да так и есть несколько способов сделать это.

Самый простой способ работы с любой камерой (фото или видео) - разделить видеофайл на последовательность фотографий с использованием программного обеспечения, такого как ffmpeg. Затем передайте изображения в программу Exposure Fusion . Хотя это и не было основной целью, Exposure Fusion действительно хорошо работает для смешивания изображений, что приводит к снижению шума, увеличению динамического диапазона и большей глубине резкости (в зависимости от весов объединения).

Если вам нужны более прямые элементы управления, не составит труда загрузить все эти изображения в виде слоев в программном обеспечении, поддерживающем эту концепцию, таком как Photoshop. Тогда все, что вам нужно, это установить правильный режим смешивания . Я предполагаю, что что-то вроде Среднее сделает это.

Как сказал @Russell, это также можно сделать из изображений с использованием многокадрового шумоподавления. Sony очень хороша, как и Fuji в своих камерах на базе CMOS (серии F и HS). Они называют это Pro Low-Light mode. @mattdm сказал, что Pentax тоже это делает, но по памяти я не помню какой.

I подозревает , но не пробовал, чтобы получить очень похожие результаты, используя режим мультиэкспозиции, присутствующий в большинстве ILC Pentax, Nikon, Olympus (плюс Canon 1D X и 5D Mark III) , Обычно это ограничено 2-9 изображениями. Обратите внимание, что вы должны включить Авто усиление на Nikon & Olympus и Авторегулировка EV на Pentax для этого, чтобы смешивать, а не добавлять экспозиции.

Если вы хотите сделать свое собственное многокадровое шумоподавление, вы должны использовать правильную экспозицию, а не недодержанные изображения. Это потому, что шум намного выше в темных областях изображения. Очевидно, что если сцена слишком темная, чтобы ее можно было правильно выставить, вам придется работать с тем, что вы можете получить. Добавление нескольких изображений для создания более яркого изображения называется Укладка изображения и используется для астрофотографии. Учитывая контекст вашего вопроса, это может быть то, что вы искали.

Answer 2

Да, это возможно.

Моя Sony A77 и несколько последних цифровых зеркальных камер Sony имеют мини-версию этого.

У них есть «многокадровый режим шумоподавления» (MFNR), который последовательно делает 6 фотографий и объединяет их. Результат по снижению шума в условиях высокого ISO / слабого освещения очень важен.

Некоторые сравнительные изображения здесь .

Это действительно наиболее ценно при высоких значениях ISO, которые позволяют использовать его вручную, когда в противном случае может потребоваться штатив. Я только что попробовал несколько 6400 ISO-снимков в моей столовой с люминесцентной лампой, освещающей ее на расстоянии около 4 метров от меня. Одна экспозиция 6400 ISO создала корчащийся шум. Книги на столе были настолько затуманены, что я не мог прочитать название на их корешках. В режиме MFNR изображение было шумным, но терпимым, и корешки книг были легко читаемыми. Конечный результат был заметно хуже, чем у D700 за один снимок 6400 ISO.

При низких значениях ISO выигрыш, вероятно, не будет стоить потери определения, которое может произойти. Множество мнений и тестовых фото из сети.

Одна вещь, которая вскоре становится очевидной, это то, что они НЕ просто усредняют фреймы. Снимок с высоким ISO, например, рекламный щит с подсветкой фар ночью, даст достаточно четкое изображение рекламного щита и улучшит работу в местах с более низкой освещенностью. В некоторых недавних испытаниях оказалось, что второй кадр может быть использован в качестве опорного кадра, чтобы улучшить, когда сцена быстро меняется, но это может быть результатом испытаний обстоятельств. Все, что делается, применяет некоторый интеллект и работает лучше, чем я ожидал. Но не так хорошо, как D700: -).

Итак, в ответ на ваш вопрос, метод работает в принципе.
Если объект относительно статичен, вам может быть лучше использовать камеру с такой же высокой частотой кадров, как вы можете улучшить мегапиксели. Нижние камеры с видео-возможностями будут иметь маленькие датчики и, как правило, получат впечатляющую слабовидимость при снижении скорости затвора. В некоторых камерах при очень слабом освещении частота кадров будет сохраняться, но фактическое содержание изображения может изменяться, например, с частотой 3 Гц, чтобы получить достаточную длину для каждого изображения. В таких случаях лучше использовать основной датчик на минимальном разрешении. Или купить Sony A33: -).

Answer 3

Много лет назад я работал в анимационной студии и разработал для них программу захвата стоп-кадра, которая использовала эту технику для существенного улучшения качества кадров анимации. Эта камера представляла собой небольшую видеокамеру стандартной четкости, которая использовалась для обеспечения безопасности и мониторинга и была подключена к ПК, оборудованному платой видеозахвата (обратите внимание, что это было за годы до появления зеркальных камер). Когда аниматор давал указание программному обеспечению зафиксировать кадр, я записывал короткое несжатое видео сцены, затем разбивал его на отдельные кадры и делал простое усреднение всех этих кадров попиксельно, чтобы получить одно объединенное изображение. Разница в качестве была как днем ​​и ночью.

Вы можете сделать это, используя обычную видеокамеру:

• установите фотокамеру на штатив, установите фиксированную экспозицию и снимите статическую сцену.

• Чтобы разбить видео на отдельные кадры, вы можете использовать ffmpeg (бесплатно) или, если у вас есть возможность редактирования видео, он может сделать это тоже. При наличии опции используйте формат несжатого изображения для отдельных изображений, изображения уже сжаты из видео, поэтому нет необходимости ухудшать их еще больше. TIFF - хороший выбор для формата. По возможности следует избегать JPEG.

• Для объединения изображений вы можете использовать Photoshop, GIMP, Paint Shop Pro или любое другое приложение для редактирования фотографий, которое поддерживает слои с непрозрачностью. Начните с загрузки ваших изображений в виде слоев одного изображения. Установить правильную непрозрачность для усреднения довольно сложно. Если у вас есть только два слоя, непрозрачность должна быть установлена ​​на 100% в нижнем слое и 50% в верхнем слое. Для трех изображений используйте 100%, 50% и 33% снизу вверх. Для четырех это будет 100%, 50%, 33% и 25%. Я уверен, что вы уже поняли идею. Общая формула для непрозрачности N-го слоя: 100/N. К сожалению, этот метод не может быть использован для большого количества изображений из-за ограниченного разрешения ползунка непрозрачности, который имеет только 100 настроек. Это также занимает много времени для настройки слоев.

• Лучшим решением для среднего шага было бы написать небольшой скрипт для выполнения операции. Похоже, у кого-то уже была идея .

Надеюсь, это поможет!