(20190200-PT) Exame Informática 284

(NONE2021) #1
83

DIFICULDADE MÉDIA

1

3

2

4

FOTOGRAFIA

DOMINE A REDUÇÃO


DE RUÍDO NAS FOTOS DIGITAIS


As câmaras dos smartphones funcionam com sensores de pequena dimensão, e que são
por isso particularmente propensos à criação de ruído digital. Mas há solução para isto

A fotografia digital está tão avançada que até um
simples smartphone consegue alterar uma imagem
captada pela câmara com a aplicação de filtros por
software. Lembra-se do Beautygate? Mesmo que não
lhe diga nada, remete desde logo para o caso Watergate
que provocou o pedido de demissão em 1974 do então
presidente norte-americano Richard Nixon.
O Beautygate acontece 24 anos depois, aquando do
lançamento dos iPhone Xs e Xs Max em de setembro

de 2018 – e quando se percebe que estes smartphones
aplicam um filtro de beleza para tornar os rostos das
pessoas mais “belos” nas selfies que tiram (questão
entretanto corrigida com o lançamento do iOS 12.1).
E é aqui que chegamos à parte da história que nos
interessa para este artigo: como a aplicação automática
de técnicas como HDR e de redução agressiva de ruído
podem alterar uma imagem. Veja resumidamente como
funciona todo o processo. João Pedro Faria

A fotografia digital tem como base um sensor de captura
formado por diversos pontos que constituem os milhares
de elementos de uma imagem, sendo vulgarmente conhecidos
como píxeis. Quando prime o obturador é criada uma carga
elétrica precisamente no momento em que a luz captada pela
lente atinge os píxeis – e quanto mais intensa for a luz, mais
forte será a carga criada nesses píxeis e consequentemente
mais brilhante serão essas áreas na imagem.

Ao tirar uma foto, a câmara converte os dados da
imagem num JPEG usando complexos cálculos
matemáticos e descartando bastantes dados para que o
ficheiro não fique pesado. Muitas câmaras aplicam algum
processamento para aprimorar a imagem, aumentando o
contraste e a saturação e reduzindo o ruído. Regra geral, isto
é positivo já que os algoritmos de redução de ruído funcionam
bem, medindo e corrigindo pequenas variações entre os píxeis.

Porém, é produzida também uma pequena corrente
elétrica de fundo que cria ruído digital e dá origem aos
problemas: As áreas mais claras da imagem têm mais dados
face às de sombra, pelo que a razão sinal/ruído é menor nas
áreas escuras – e é por isso que as áreas de sombra de uma
imagem são mais propensas ao ruído visível; e os sensores
de imagem maiores captam mais luz, sendo assim menos
propensos ao ruído digital – pelo que a razão sinal/ruído é maior.

A redução de ruído é assim eficaz na grande maioria das
vezes e é uma parte importante no pós-processamento
de uma imagem digital. Mas apesar de o JPEG funcionar
visualmente melhor que o RAW bruto, tudo se complica quando
os algoritmos são demasiado agressivos para o meio usado –
como foi o caso do Beautygate, em que a suavização radical
das variações naturais (como os tons de pele) e de qualquer tipo
de ruído digital provocava o look artificial.
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