Группа ученых Национального исследовательского ядерного университета МИФИ создала способ оценки уровня шума фотокамеры на основе всего одного кадра.
Как рассказали ТАСС в вузе, точность нового метода значительно превосходит традиционные подходы, требующие съемки десятков специальных сцен.
Цифровой шум — зернистость и искажения на фото, особенно заметные при плохом освещении — возникает из-за неравномерности потока фотонов, разницы в чувствительности пикселей, нагрева матрицы и процессов преобразования сигнала. Традиционные стандарты измерения, такие как EMVA 1288, требуют трудоемкой съемки множества сцен и длительной обработки. Производители редко указывают реальные шумовые характеристики своих устройств.
Новый метод использует продвинутую математическую обработку одного снимка. Ученые разбивают изображение на участки с разной яркостью и анализируют отклонения сигнала от нормы. Это позволяет отделить «врожденные» шумы камеры от ошибочно оцененных. Затем данные проходят через процедуру взвешенного усреднения, отсеивающую случайные выбросы. Впервые метод позволяет корректно оценить параметр PRNU — разницу в чувствительности пикселей — по одному неоднородному снимку, ранее для этого требовалась серия однородных изображений.
Технология радикально ускоряет процесс: вместо многочасовой обработки результат можно получить за считаные минуты. Это открывает перспективы для быстрой настройки камер в научных экспериментах, улучшения алгоритмов шумоподавления в смартфонах и системах видеонаблюдения. Зная точные характеристики, нейросети смогут эффективнее чистить изображения, не путая шум с важными деталями. В МИФИ считают, что разработка приближает создание «идеальной» цифровой фотографии, где техника будет компенсировать собственные недостатки программно.
