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Rumore ad alti ISO: convertitori RAW a confronto

Anche questa prova, come quella relativa al colore ottenibile dai vari convertitori raw, non vuole avere la pretesa di essere esaustiva e definitiva, bensì solo lo scopo di presentare come si comportano i vari software di conversione con un'immagine a 1600 ISO di una D100, nei confronti del rumore.

Come sono state effettuate le conversioni

La prova consiste nell'aprire lo stesso file (un file NEF) con i vari software di conversione, salvare l'immagine in tiff a 16 bit, laddove possibile e vederne gli effetti su un ritaglio al 100% di ingrandimento mediante il visualizzatore Nikon View (che è anche uno dei software a confronto). Per tutti i software sono state disabilitate eventuali funzioni di sharpening e di riduzione del rumore (automatiche e di default attive per Rawshooter Essential, C1pro e Bibble). Nel caso di dcraw, l'immagine in uscita è a 8 bit/colore, e va poi convertita dal formato ppm in tiff mediante GIMP: la scelta degli 8 bit/colore è una necessità imposta da dcraw, che permette il salvataggio della bitmap con curva di gamma predefinita solo a 8 bit/colore; a 16 bit/colore dcraw restituisce solo immagini con gamma lineare. La visualizzazione è stata effettuata, per tutti i tiff, mediante Nikon View 6.2.6.

Le immagini ottenute potete vederle di seguito: cliccare sul link per visualizzare la foto relativa al convertitore.

File NEF con Nikon View 6.2.6

Nikon Capture 4.3.1

Nikon View Editor 6.2.6

Bibble Pro 4.3

Phaseone C1pro 3.7.1

dcraw 7.64

RawShooter Essential 1.1.3

UFRaw 0.4 + GIMP

Adobe Camera Raw 3.1

Analisi dei software

Nikon View 6.2.6/Nikon Capture 4.3.1

I software Nikon si comportano in maniera strana: sembra che il visualizzatore dei NEF di Nikon View si comporti diversamente dal motore di conversione di View e Capture (che immagino sia il medesimo, visti i risultati identici), come se il visualizzatore avesse di default un po' di maschera di contrasto. In ogni caso, sia in visualizzazione che in conversione la grana è grossa, la nitidezza delle immagini è buona, ma il disturbo è notevole, sia in luminanza che soprattutto in crominanza: convertendo in modalità LAB, si può notare un canale B molto rumoroso.

Bibble 4.3

Il rumore è forte soprattutto in crominanza, mentre la luminanza sembra pulita con una specie di filtro antirumore (nonostante ogni impostazione di questo genere fosse disattivata); i canali A e B della modalità LAB sono entrambi molto rummosori, mentre il canale Lightness sembra molto pulito, e questa è la causa del fatto che l'immagine risulta poco nitida.

Phaseone C1pro 3.7.1

Meno disturbo colore di tutti (canali A e B del modo LAB molto più puliti), e grana presente ma fine in luminanza. Nonostante non sia questa la conversione più nitida, in fondo il risultato globale è buono, mantendendo una nitidezza decente senza esagerare col rumore.

dcraw 7.64

Il software di David Coffin dà ottimi risultati: minor nitidezza e disturbo colore un pelo più presente rispetto alla conversione di C1pro, ma in generale (considerato che tipo di software ha eseguito la conversione), il risultato è eccellente. Canale Lightness abbastanza pulito (con una grana fine, seppur molto visibile), canale B più distrubato dell'A, ma tutto sommato accettabile.

Pixmantec RawShooter Essential 1.1.3

Forse è la conversione che colpisce di più: nitidezza eccellente su tutti i toni, la grana fine proviene essenzialmente dal canale luminanza, i due canali A e B sono molto puliti; nonostante ciò il disturbo è molto gradevole e i dettagli sono ben delineati, forse un pelo sovracontrastati.

UFRaw 0.4 (+ GIMP 2.2.8)

Da questo convertitore, ancora in fase embrionale e basato sulla versione 6.30 di dcraw, si sono ottenuti i risultati meno eclatanti, anche perché è uno dei pochi a permettere una regolazione delle curve di gamma direttamente in fase di lettura del file raw; probabilmente è colpa mia, visto che ho cercato di utilizzare una configurazione di default per tutti i software provati, e questo è quello che ha l'interfaccia di più difficile interpretazione. Fatta questa doverosa premessa, da quel che si evince dai canali della modalità LAB, il disturbo è prevalentemente di tipo cromatico: i due canali A e B sono entrambi molto disturbati, mentre il canale Lightness presenta un disturbo nella norma. Il risultato netto è una forte presenza di macchie colorate, ad ogni modo facilmente eliminabili agendo sui canali di crominanza.

Adobe Camera Raw 3.1

Il convertitore di Photoshop restituisce un'immagine piuttosto soft e piuttosto rumorosa, se si azzerano i controlli di disturbo presenti nella maschera, come fatto per gli altri convertitori. Molto presente soprattutto il rumore di origine cromatica, mentre il canale Lightness risulta come se fosse passato in un filtro, molto pulito ma dai contorni molto soft.

Qualche conclusione

Ribadisco che non è questo il modo di operare con questi software: per ciascuno di essi (con la sola eccezione forse di dcraw, che non prevede opzioni per migliorare alcunché sul lato disturbo) è possibile effettuare delle regolazioni che migliorano la situazione di disturbo e nitidezza, in maniera tale da ottenere risultati accettabili; però qualche conclusione generale si può comunque trarre.

Classifiche di qualità a parte, che ognuno può stilare a suo gusto e piacimento (la mia è in fondo alla pagina), quello che mi preme è capire come sia possibile, partendo dallo stesso file, ottenere immagini con un rumore così diverso. La mia ipotesi sulla diversità dei risultati riguarda strettamente due aspetti: uno risiede nell'algoritmo di demosaicizzazione, l'altro nelle impostazioni di default che ogni software ha quando esce dalla software house.

Riguardo all'algoritmo di demosaicizzazione: il "rumore", in digitale, non è altro che un errore che viene determinato in più di una delle fasi che portano il segnale luminoso ad essere trasformato in un file: ferme restando tutte le cause precedenti, sicuramente una di queste cause di "errore" risiede senz'altro nel processo di demosaicizzazione con il quale i colori vengono ricostruiti mediante interpolazione dal file raw+matrice Bayer. La scelta dell'algoritmo senza dubbio è fondamentale in questa attività, in quanto un errore minore sicuramente comporta un rumore minore, o comunque una componente di rumore dipendente da queste cause molto ridotta.

Riguardo alla configurazione di default: il processo di messa a punto di un software, oltre alla programmazione, al testing e al debug, comporta anche la definizione di come deve essere impostato il software non appena viene aperto dall'utente finale; migliore è la capacità della software house di stabilire questa configurazione di default, tanto più facile sarà il lavoro di chi andrà ad utilizzare quel software, perché si troverà parte del lavoro già fatto. Nel processo di ergonomizzazione di un prodotto software questo senza dubbio è un fattore molto importante dal punto di vista dell'utente finale.

Infine la mia classifica, molto personale e stabilita a mio gusto su questo tipo di foto. I risultati migliori con questa conversione apri-e-salva a mio avviso li danno dcraw e RawShooter Essential. Oltre al non indifferente particolare che entrambi sono gratuiti, mi piace sia la nitidezza delle immagini che risultano, sia il tipo di rumore che rimane: una grana fine e poche chiazze di colore. Indubbiamente la facilità d'uso di RawShooter Essential lo rende preferibile (provate a fare un bilanciamento del bianco con dcraw, se vi riesce...), ma dcraw viene aggiornato praticamente ogni settimana (la versione 7.64 utilizzata in questa prova è del 10 settembre 2005, e include un nuovissimo algoritmo di demosaicizzazione, che viene descritto, analizzato e comparato a quello di Bibble molto approfonditamente in questa pagina web). Potendo però utilizzare anche altre regolazioni, la mia preferenza globale va ancora ad Adobe Camera Raw, per velocità e possibilità di intervento. I software Nikon sono ancora troppo poco maturi (nonostante siano arrivati alla release 4.3.1 di Capture, ad esempio) per essere utilizzati produttivamente: è vero che producono la migliore corrispondenza colore (vero punto di forza del software), ma ci sono molti dettagli ancora migliorabili, come la possibilità di recupero dei dettagli nelle alte luci, ma soprattutto la velocità: se solo si prova ad attivare la funzione di riduzione del disturbo, il software diventa talmente lento da risultare pressoché inutilizzabile.

Infine...

Di seguito un confronto tra le conversioni dello stesso file, con tutte le regolazioni migliori ottenibili con ciascuno di essi. I risultati, come potete vedere sono molto differenti. Non ho messo le conversioni di Nikon View, dcraw e ufraw, in quanto non permettono regolazioni sul rumore, ho lasciato a zero o disattivata qualsiasi funzione di sharpening e regolato come meglio potevo i controlli disponibili per la regolazione del rumore.

File NEF originale

Nikon Capture 4.3.1

Bibble Pro 4.3

Phaseone C1pro 3.7.1

RawShooter Essential 1.1.3

Adobe Camera Raw 3.1

Forse con Capture si poteva ottenere di meglio, ma attendere dai 2 ai 3 minuti per ogni variazione di un parametro mi sembrava francamente troppo e dopo mezz'ora di tentativi ho lasciato il meglio di quel che sono riuscito ad ottenere: per questo dico che per questo tipo di intervento Capture è del tutto inutilizzabile (almeno alla versione 4.3.1), e qui si sente in maniera pesante la mancanza di ergonomizzazione di qualsiasi genere.

Il miglior risultato si ottiene con RawShooter Essential, e regolando i due controlli Noise Suppression e Color Noise Suppression solo al 50%; lavorando anche con i controlli di sharpening si ottengono risultati strepitosi.

I controlli di C1pro sono stati messi al massimo, secondo quanto impostato nel profilo della fotocamera (pulsante Camera Default), senza però ottenere risultati apprezzabili sulla riduzione del rumore, ma senza nemmeno perdere dettagli.

Per Bibble mi sono tenuto basso, non regolando i parametri di sharpening (con cui però i risultati migliorerebbero e non di poco), si rischiava di perdere dettaglio.

Con Camera Raw i risultati, dal punto di vista dell'eliminazione del rumore, non sono male (impostando al 50% i due controlli disponibili), ma la perdita di nitidezza è evidente e va recuperata con l'apposito controllo, oppure con le più potenti maschere di contrasto di Photoshop.


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