l'esposizione multipla come filtro antirumore

Premessa
La K7 non è un mostro ad alti ISO, anzi...
Già ad 800ISO ha una grana visibile, ed aumentare la sensibilità oltre 1600ISO comporta una quantità di rumore negli scatti spesso inaccettabile.
Gli algoritmi di riduzione del rumore sono più o meno avanzati, ma danno luogo ad una inevitabile riduzione nel dettaglio. Quello presente in camera, poi, è veramente poco efficace.
 Inoltre, partendo dal file .pef, si nota al crescere degli iso una riduzione dell'intervallo dinamico già di per sé non eccezionale (le varie k 5 / 30 / 01 hanno ben altro comportamento!), ed una crescente difficoltà nel trattare il file con i vari software per la demosaicizzazione.
Cosa si può fare in queste situazioni?
Se ci sono soggetti in movimento poco o niente. In quei casi bisogna andare di flash, se la cosa è permessa ed il tempo di sincronizzazione a 1/180 non è troppo lento.
Con i soggetti immobili si può sfruttare un tempo un po' più lungo, ma talvolta questo tempo diventa una esposizione lunga secondi e secondi, e allora il rumore termico rientra in gioco...
ma... un momento!!!

Lo stacking, dall'astronomia alle foto "quotidiane"
In spettroscopia, con l'avvento delle tecniche di accumulo, si è avuto un miglioramento del rapporto segnale/rumore, che aumenta proporzionalmente alla radice quadrata del numero di misure.
L'idea di prendere un sensore, anzi un pixel, registrare più volte nel tempo il segnale su quel pixel e poi mediare il risultato è una tecnica già in uso ad esempio nella spettroscopia di emissione con plasma ad argon o nell'NMR, ed ha portato ad un aumento spaventoso di prestazioni e di velocità. Anche in fotografia può essere  una soluzione.
L'idea non è originale, perché in fin dei conti i software di stacking in astrofotografia fanno già una cosa del genere.
Però la k7 offre un vantaggio competitivo rispetto ad altre macchine Canon-nikon-sony: è possibile effettuare l'esposizione multipla, fino a 9 scatti, ed avere il raw "finale".
Di fatto, si unisce la qualità del file Raw alla tecnica di accumulo, evitando il passaggio per un jpg, la successiva postproduzione in Gimp/photoshop, e la perdita qualitativa risultante.

Vediamo come va questo "trucchetto" in pratica.

Per provare "al volo" la mia teoria ho preso la k7, ho montato il 18-135 wr impostato a f8 e 35mm. Ho provato quest'ottica a quella focale e quel diaframma perché ha un comportamento buono, e perché ce l'avevo già montata sulla macchina fotografica! :D
Importante: bisogna ricordarsi di togliere lo shake reduction, la correzione in camera dei parametri dell'obiettivo, e la correzione automatica delle ombre o delle alte luci.

Ho fatto 3 "scatti":

1. uno scatto a 1600 ISO, 1/3 di secondo
2. tre scatti a 400ISO, 1/3 secondo, modalità esposizione multipla, senza correzione automatica dell'esposizione
3. quattro scatti a 1600ISO, 1/3 secondo, modalità esposizione multipla con correzione automatica dell'esposizione

La seconda e la terza immagine differiscono in termini di "costruzione" del segnale. In un caso si prendono tre segnali "puliti" e se ne fa la somma,  nel secondo caso si prendono tre segnali "sporchi" e si fa la media.
Ho scattato in modalità RAW+JPG, per cui ho ottenuto comunque 3 raw trattati con photivo in modo da avere tre immagini con esposizione sostanzialmente uguale. In nessuna delle immagini ho utilizzato  filtri per la riduzione del rumore, o particolari "esaltatori" di immagine, e la differenza di "trattamento" consiste solo in una leggera variazione della curva di L nel caso 2 rispetto agli altri casi.

Vediamo gli scatti. Per chi vuole, con il tasto destro può scegliere di visualizzare le immagini e/o salvarle sul disco per poterle comparare al meglio.

Primo caso: immagine a 1600ISO
Questa è l'immagine al 50% di ingrandimento

Il rumore è abbastanza evidente anche senza voler fare i pixel peeper.
Andando al 100% su due dettagli, si nota il "brutto" rumore della k7.

Direi che i commenti sono superflui.

Caso 2: stacking su più foto scattate a sensibilità inferiore
Scattando 3 immagini di seguito e "sommando" i risultati si ottiene qualcosa di molto meglio rispetto ad uno scatto singolo ad alta sensibilità. Il rumore è decisamente inferiore, anche nelle zone scure, il file è decisamente più "lavorabile", e si ha un piccolo incremento di dettaglio e di range dinamico. Ad esempio, sulla scatoletta celeste appare la texture bianca, e sull'illustrazione di Shrek si riconoscono meglio i personaggi.

 
Terzo caso: 1600ISO mediati su quattro scatti
Questo caso è quello da cui sono partito come ragionamento.
Di fatto una media del genere è una specie di filtro anti rumore, perché se il rumore si dispone casualmente nella griglia, viene dimezzato con 4 scatti e ridotto a 1/3 con 9 esposizioni.

Impostiamo una workstation grafica con linux - parte prima

Premessa

C'era una volta la workstation grafica. 

Ricordo ancora alla fine degli anni '90 il professore in sala computer all'università che, mostrandomi il Digital da 300MHz e la successiva Silicon Graphics (non ne ricordo il modello, ma su wikipedia si trovano un po' di informazioni a riguardo http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_Graphics), mi enunciava orgoglioso le caratteristiche dei sistemi per il calcolo avanzato e per le esigenze di grafica legata alla dinamica molecolare. Ovviamente i sistemi operativi erano i vari Unix proprietari, perché al tempo windows non era un sistema operativo "per compiti seri".

Poi venne windowsXP, apple entrò in crisi e dovette richiamare Steve Jobs per non fallire, e nel mondo *nix si affermava come attore quasi unico GNU/Linux nelle sue varie versioni.

Nel frattempo tutti noi compravamo fotocamere digitali, ed imparavamo che la camera oscura era ormai stata soppiantata dai programmi di editing grafico, anzi da Photoshop, che usavamo a prescindere dalla licenza...

E oggi?

Unix, fatto uscire malamente dalla porta dei personal computer dal successo di windows, è ormai rientrato ampiamente dalla finestra, nei prodotti apple ( la "X" in macosX sta per "10" ma è anche la x di Unix), nei tablet e smartphone android, nei sistemi linux e derivati.

Non solo, il passaggio di Apple al mondo unix ed il crescente successo di linux tra gli addetti ai lavori ha fatto si che si formasse un'intera generazione di programmatori per i quali il mondo windows è un mondo per alcuni aspetti "alieno", e che sono capaci di creare e portare avanti progetti molto interessanti.

Con i post che seguiranno voglio fare una panoramica su quelli che, ad oggi, ritengo essere i software più interessanti in campo grafico per linux, tenendo presente comunque il gran fermento che c'è nel mondo del pinguino.

Distribuzione:

Tra le varie distro linux, a mio parere le migliori per chi inizia rimangono tuttoggi quelle più famose: Ubuntu, Fedora, Mint, CentOS, Debian...

Dal punto di vista pratico, una distro più diffusa garantisce un miglior supporto da parte della comunità. Chi è alle prime armi non dovrebbe mettere in secondo piano la possibilità di ricevere un aiuto dai vari forum delle comunità nella sua lingua natìa.

Inoltre, molti progetti hanno già dei repository per le distro più famose e diffuse in cui sono presenti le versioni compilate dei programmi o delle librerie, e quindi l'istallazione e l'aggiornamento di questi software diventa estremamente semplice.

Ovviamente, chi è un po' più "smart" può destreggiarsi più facilmente davanti alla compilazione dei sorgenti, e creare il proprio sistema ottimizzato o addirittura la propria distribuzione.

L'unico aspetto su cui bisogna fare attenzione è la scelta dell'hardware. Linux negli ultimi anni è diventato il sistema operativo più compatibile oggi presente sul mercato, e riesce a riconoscere automaticamente hardware molto vecchio o recentissimo. Tuttavia una nuovissima scheda grafica o l'ultimo modello di webcam possono non essere ancora supportate, ed ovviamente esiste una pletora di dispositivi (non moltissimi, e non essenziali, per lo più) che non sono mai stati supportati.

Sapere se e cosa ci aspetta è essenziale nel momento in cui si sta istallando una distribuzione linux. Far girare una distro di prova da penna usb o da CD può essere un ottimo sistema per capire se ci sono incompatibilità. Una sessione sulla Rete ci dirà poi se queste incompatibilità sono risolvibili (spesso lo sono) o no.

Per il caso delle stampanti e degli scanner Epson rimando allo specifico wiki di Ubuntu (la distribuzione che utilizzo ormai dal 2006): http://wiki.ubuntu-it.org/Hardware/StampantiScanner/EpsonMulti. L'ultima volta che ho visitato il sito della Avasys, tuttavia, ho scaricato direttamente i pacchetti compilati, quindi la procedura nel wiki ubuntu è (oggi) da aggiornare. Per scaricare i driver, cercare la propria stampante ed il proprio scanner qui: http://www.avasys.jp/english/linux_e/dl_scan.html

Infine, vorrei specificare una cosa. Da tempo ho deciso di sostituire i software proprietari con quelli sotto licenza free oppure open-source, per motivi etici e pratici. Per questo motivo non voglio avere a che fare con software virtualizzati o emulati tramite Wine, e cercherò di avere il meno a che fare con Mono. Non sono un ultras del software libero, ma se è possibile un'alternativa, perché non usarla?

Alla prossima puntata!