Movimento de redução de ruído médio

O cientista e engenheiros guia para processamento de sinal digital Por Steven W. Smith, Ph. D. Capítulo 2: Estatística, Probabilidade e Ruído Geração de Ruído Digital O ruído aleatório é um tópico importante tanto na eletrônica como no DSP. Por exemplo, limita o quão pequeno de um sinal um instrumento pode medir, a distância que um sistema de rádio pode comunicar e quanta radiação é necessária para produzir uma imagem de raio-x. Uma necessidade comum no DSP é gerar sinais que se assemelham a vários tipos de ruído aleatório. Isso é necessário para testar o desempenho de algoritmos que devem funcionar na presença de ruído. O coração da geração de ruído digital é o gerador de números aleatórios. A maioria das linguagens de programação tem isso como uma função padrão. A instrução BASIC: X RND, carrega a variável, X, com um novo número aleatório cada vez que o comando é encontrado. Cada número aleatório tem um valor entre zero e um, com uma probabilidade igual de estar em qualquer lugar entre estes dois extremos. A Figura 2-10a mostra um sinal formado tomando 128 amostras deste tipo de gerador de números aleatórios. A média do processo subjacente que gerou este sinal é 0,5, o desvio padrão é 1radic 12 0,29, ea distribuição é uniforme entre zero e um. Algoritmos precisam ser testados usando o mesmo tipo de dados que encontrarão na operação real. Isso cria a necessidade de gerar ruído digital com um pdf gaussiano. Existem dois métodos para gerar tais sinais usando um gerador de números aleatórios. A Figura 2-10 ilustra o primeiro método. A Figura (b) mostra um sinal obtido adicionando dois números aleatórios para formar cada amostra, i. e. X RNDRND. Uma vez que cada um dos números aleatórios pode correr de zero a um, a soma pode correr de zero a dois. A média é agora um, eo desvio padrão é 1radic 6 (lembre-se, quando os sinais aleatórios independentes são adicionados, as variâncias também adicionar). Como mostrado, o pdf passou de uma distribuição uniforme para uma distribuição triangular. Ou seja, o sinal gasta mais de seu tempo em torno de um valor de um, com menos tempo gasto perto de zero ou dois. A figura (c) leva essa idéia um passo adiante, adicionando doze números aleatórios para produzir cada amostra. A média é agora seis, eo desvio padrão é um. O que é mais importante, o pdf virtualmente se tornou um Gaussian. Este procedimento pode ser usado para criar um sinal de ruído normalmente distribuído com uma média arbitrária e desvio padrão. Para cada amostra no sinal: (1) adicione doze números aleatórios, (2) subtraia seis para fazer a média igual a zero, (3) multiplique pelo desvio padrão desejado e (4) adicione a média desejada. A base matemática desse algoritmo está contida no Teorema do Limite Central, um dos mais importantes conceitos de probabilidade. Em sua forma mais simples, o Teorema do Limite Central declara que uma soma de números aleatórios se torna normalmente distribuída à medida que mais e mais números aleatórios são adicionados juntos. O Teorema do Limite Central não exige que os números aleatórios individuais sejam de qualquer distribuição particular, ou mesmo que os números aleatórios sejam da mesma distribuição. O Teorema do Limite Central fornece a razão pela qual os sinais normalmente distribuídos são vistos tão amplamente na natureza. Sempre que muitas forças aleatórias diferentes estão interagindo, o pdf resultante se torna um Gaussiano. No segundo método para gerar números aleatórios normalmente distribuídos, o gerador de números aleatórios é invocado duas vezes, para obter R 1 e R 2. Um número aleatório normalmente distribuído, X, pode então ser encontrado: Assim como antes, esta abordagem pode gerar sinais aleatórios normalmente distribuídos com uma média arbitrária e desvio padrão. Tome cada número gerado por esta equação, multiplique-o pelo desvio padrão desejado e adicione a média desejada. Geradores de números aleatórios operam começando com uma semente, um número entre zero e um. Quando o gerador de números aleatórios é invocado, a semente é passada através de um algoritmo fixo, resultando em um novo número entre zero e um. Esse novo número é relatado como o número aleatório e, em seguida, é armazenado internamente para ser usado como a semente na próxima vez que o gerador de números aleatórios é chamado. O algoritmo que transforma a semente no novo número aleatório é muitas vezes da forma: Desta maneira, uma sequência contínua de números aleatórios pode ser gerada, todos a partir da mesma semente. Isso permite que um programa seja executado várias vezes usando exatamente as mesmas seqüências de números aleatórios. Se você quiser que a seqüência de números aleatórios mude, a maioria das linguagens tem uma provisão para reiniciar o gerador de números aleatórios, permitindo que você escolha o número usado pela primeira vez como semente. Uma técnica comum é usar o tempo (como indicado pelo relógio do sistema) como a semente, proporcionando assim uma nova seqüência cada vez que o programa é executado. De uma visão matemática pura, os números gerados dessa maneira não podem ser absolutamente aleatórios, já que cada número é totalmente determinado pelo número anterior. O termo pseudo-aleatório é freqüentemente usado para descrever esta situação. No entanto, isso não é algo que você deve se preocupar com. As sequências geradas por geradores de números aleatórios são estatisticamente aleatórias a um grau extremamente elevado. É muito improvável que você vai encontrar uma situação em que eles não são adequados. Industrial sound proofing é complexo por natureza. Todo o Noise Control fornecerá uma solução de controle de ruído de amplificador de isolamento acústico bem planejada e econômica. Ruído Cobertores Resolver problemas de ruído de tamanho industrial Contato especialistas de controle de ruído para consulta grátis ou envie-nos uma mensagem usando o nosso formulário Online (561) 964-9360 Insonorização afeta o som de duas maneiras diferentes: redução de ruído e absorção de ruído. Redução de ruído simplesmente bloqueia a passagem de ondas sonoras através do uso de distância e objetos que intervêm no caminho do som. A absorção de ruído opera através da transformação da onda sonora. A absorção de ruído envolve a supressão de ecos, reverberação, ressonância e reflexão. As características de amortecimento dos materiais de que é feita são importantes na absorção de ruído. O nível de umidade ou humidade em um meio também pode refletir ondas sonoras, reduzindo significativamente e distorcendo o som viajando por ele, fazendo a umidade um fator importante na insonorização. Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos Cobertores Acústicos de Grande Escala, Amplitude Especial Aplicações de Ruído A versatilidade dos nossos cobertores de redução de ruído é praticamente ilimitada. Abaixo, notamos qual manta é usada para amostras particulares e aplicações especiais. O tamanho ou a localização do seu aplicativo, ou o nível de ruído indesejável não é verdadeiramente correspondente aos nossos materiais de cobertura de redução de ruído. Nossas barreiras são altamente absorventes de ruído e projetado para absorver a reflexão sonora indesejada em uma variedade de aplicações. Noise Control Blanket Equipamento Enclosures Isolar o ruído do equipamento antes que ele se torne um problema De unidades HVAC para grandes computadores, equipamentos de escritório ou geradores. Tubos, dispositivos elétricos, geradores ou vácuos, todos podem ser fechados e seus ruídos isolados por caixas personalizadas que irá acalmar seu ambiente e evitar outros problemas de ruído complicado de partida. Acoustic Blanket Enclosures para Aplicação em Plantas A mais alta ampères ambientes mais abusivos Dentro do In-Plant sites de mercado são constantemente re-ferramental máquinas, equipamentos móveis, a instalação de equipamentos. Segurança do trabalhador e OSHA regulamentos são fundamentais. Instalações na fábrica exigem materiais flexíveis e duráveis ​​para a enorme variedade de aplicações e necessidades de controle de ruído que eles vêm através do dia a dia. Cobertores acústicos para a construção pesada Motores rugosos, bipes, engrenagens, batendo etc. etc As versões ao ar livre de nossos cobertores são construídas para estas circunstâncias. Algumas das maiores empresas de construção e engenharia encomendam os nossos AB1-110 e AB-220 Outdoor Blankets. Reforçado, revestido e protegido para lidar com o alto abuso e ambiente cáustico de projetos de construção em larga escala comercial. Cortinas acústicas para aplicações ao ar livre Fumaças tóxicas, vento, chuva e motores incrivelmente altos. Nossas versões ao ar livre de cobertores de redução de ruído são construídos para resistir a tudo. Pode ser usado em praticamente qualquer instalação ao ar livre, para o ruído da multidão, para bloquear estradas e ruas de estradas, construção e locais ao ar livre para barulho silencioso de chegar bairros. Dicas para remover o ruído digital em Lightroom Uma das vantagens mais significativas que as câmeras modernas têm sobre seus Filme baseado em homólogos de dias passados, por é a sua capacidade de mudar a forma como eles são sensíveis à luz com o toque de um botão. Nos dias de filme, você tinha que decidir com antecedência se você queria filmar na ISO (então chamado ASA) 100, 200, 400, ou em casos extremos, 800. Se você fosse tirar fotos ao ar livre, um rolo de 24 ou 36 de exposição, 100 ou 200 filme seria bom trabalho, mas ai do betide fotógrafo desavisado que vagueou dentro de um edifício mal iluminado com o mesmo filme ainda em sua câmera. Para alterar a sensibilidade e disparar nas novas condições de iluminação, você teve que fotografar o resto das fotos em um determinado rolo de filme, removê-lo de sua câmera e espero que tenha trazido alguns filmes ASA 400 ou 800 com você. Hoje em dia, basta girar um disco na sua câmera para alternar instantaneamente entre valores ISO como 100 ou 200, que funcionam muito bem em plena luz do dia, com valores ultra-altos como 6400 ou 12.800, o que seria positivamente impensável com o filme. Itrsquos não todas as luz do sol e rosas embora como um dos maiores problemas com valores ISO elevados é o do ruído digital. Mesmo as câmeras mais recentes produzem imagens com ruído e grãos quando se fotografa com valores ISO altos, mas felizmente o Lightroom pode ajudar a mitigar alguns dos efeitos desse ruído. Filmada em ISO 5000, a imagem original era muito barulhenta para uso prático. Lightroom me permitiu limpar as coisas significativamente. Para começar com as opções de redução de ruído, clique no módulo Desenvolver e, em seguida, localize o painel Detalhe no lado direito. Nota: este processo funciona melhor se você atirar em RAW. Não JPG. Você vai encontrar várias opções que podem parecer um pouco confuso e esmagadora no início. Você pode experimentar tudo o que quiser, apenas movendo os controles deslizantes para ver quais efeitos eles têm em suas fotos, mas também ajuda a examinar cada um individualmente, para saber exatamente o que eles fazem. Você também verá as opções de afiação, que estão relacionadas à redução de ruído, mas Irsquom não vai se concentrar neles especificamente ainda. Antes de olhar para os sliders próprios na área de redução de ruído, itrsquos importante compreender os dois tipos de ruído que são produzidos ao tirar uma imagem, Luminância e Chroma. Ruído de luminância Este tipo de ruído afecta o brilho, mas não a cor, dos pixels individuais. Se você tivesse uma foto de um pedaço de papel cinza escuro com uma grande quantidade de ruído de luminância, pareceria semelhante à estática de televisão da velha escola com muita luz e fuzz escuro. Chroma noise Isto aparece como pixels estranhamente coloridos, espalhados por toda a imagem, quase como se alguém tivesse jogado um punhado de grãos de areia vermelhos, azuis e verdes. Lightroom chama esse ruído de ldquoColorrdquo, mas itrsquos apenas um outro termo para o ruído de Chroma. Ambos os tipos de ruído são subprodutos de como os sensores de imagem digital capturam dados, e enquanto eles podem ser corrigidos um pouco no Lightroom e outros softwares de pós-processamento, é quase impossível remover completamente o ruído de uma imagem enquanto ainda acabam com uma imagem utilizável. Lightroom dá-lhe algumas ferramentas para obter o seu ruído digital sob controle, e se você sabe o que yoursquore fazendo você pode obter alguns resultados bastante decente. Usando controles separados para o ruído de luminância e chroma, em combinação com alguns ajustes de nitidez, pode ajudá-lo a salvar o que você pode pensar que é uma imagem inútil. Como exemplo, herersquos uma imagem que eu levei em ISO 6400, sem qualquer redução de ruído aplicada. 35mm, f5.6, 160 segundo, ISO 6400 Não é ruim, certo Se é isso que o ISO 6400 parece, você pode muito bem atirar como este o dia todo Bem, antes de ir e girar o seu dial ISO todo o caminho até Ludicrous Mode, você pode querer dar uma olhada na mesma imagem de 24 megapixels ampliada em 100. Ow, meus olhos O ​​ruído, isso dói Não só é a imagem cheia de manchas de cor, mas tiro em ISO 6400 resultou em uma imagem Que é muito menos nítida do que poderia ser a um menor ISO. Uma grande quantidade de ruído de cor é evidente no tronco da figura, bem como as linhas inclinadas no lado esquerdo, e você pode ver muito ruído de luminância nas letras verdes do lado direito também. Este ruído não é sempre visível quando você encolhe seus arquivos para baixo para compartilhar on-line, mas se eu fosse para imprimir esta imagem que iria olhar como o meu gato vomitou no papel. O Lightroom pode nos ajudar a consertar as coisas, e um bom lugar para começar, neste caso, é com o controle deslizante de luminância a um valor de 30. Grande parte da estática em preto e branco foi removida, mas ainda há manchas de cor espalhadas A imagem, que pode ser tratada usando o controle deslizante de cor seguinte. Antes de começar a pensar que esta é uma cura mágica para todas as suas imagens ruidosas, dê uma olhada na foto. Muitos dos detalhes foram perdidos, ou borrados, tais como as linhas na lateral, eo remendo da túnica dos figurersquos. Você pode mitigar esses efeitos um pouco usando os controles de detalhe e contraste, mas novamente os resultados não vão ser ideais. O detalhe funciona como um tipo de controle de limite, permitindo que você diga ao Lightroom o que deve ser tratado como ruído eo que deve ser deixado dentro. Eu costumo deixar este controle deslizante em 50, mas você pode experimentar com ele para obter os resultados que você precisa. O controle deslizante de contraste ajuda a trazer de volta algumas das bordas que ficaram embaçadas, graças ao algoritmo de redução de ruído, e mesmo que eu tenha configurado para 25 neste exemplo, você pode ver claramente que muito do contraste de borda não é tão bom quanto O ruidoso original. Mover este controle deslizante muito longe, porém, e sua foto vai começar a olhar falso e artificial, para que o seu tem que encontrar um bom equilíbrio, dependendo de suas necessidades. Para continuar com a redução de ruído, o controle deslizante de cor pode ser usado para se livrar das manchas estranhas de vermelho, verde e azul, mas novamente você vai ver alguns tradeoffs. Os resultados parecem bons no início, e você pode perceber que o Lightroom aplica automaticamente algum grau de redução de ruído de cor (valor 25) a cada foto por padrão. Isso ocorre porque a redução de ruído de baixo grau de cor é quase sempre bom ter, e geralmente wonrsquot resultar em muitos tradeoffs para a imagem como um todo. Neste caso, usei um valor de 40, para mostrar os efeitos um pouco mais. Mesmo que o resultado é decente, você pode notar algo que thatrsquos falta, se você olhar para o soda garrafa etiqueta no lado direito. Compare com a imagem original e você verá que, juntamente com a remoção de alguns dos ruídos de cor Lightroom realmente removeu alguma cor da foto inteira. O controle deslizante Detalhe, semelhante à sua contrapartida na redução de ruído de luminância, atua como um pouco de um limite para que você possa dizer ao Lightroom o que é e não é ruído para remover. O controle deslizante Suavidade é uma adição bastante recente para o Lightroom, e pode ser usado para controlar o que é conhecido como ruído de cor ldquolow-frequencyrdquo. Basicamente, deslize-o para a direita para remover manchas maiores de ruído ou para a esquerda para mantê-los mais intactos. Cada vez que você usar as ferramentas de redução de ruído Lightroomrsquos você vai lidar com tradeoffs, e um dos mais significativos destes é a nitidez geral da imagem. As fotos com mais redução de ruído quase sempre serão mais suaves, particularmente onde há bordas contrastantes e você pode trazer um pouco disso de volta usando as ferramentas de nitidez. Herersquos ainda outra cultura 100 da imagem acima com a mesma redução de ruído empregado na imagem anterior, mas com a adição de nitidez. Depois de um pouco de nitidez, o detalhe nas linhas do lado esquerdo voltou, assim como a textura da túnica, mas o canto inferior esquerdo ainda é uma confusão enlameada de cinza, enquanto que no quadro ruidoso original era mais definiram. Herersquos tanto a imagem original e editado lado a lado que pode ajudá-lo a obter uma visão macro de como essas ferramentas de redução de ruído e nitidez pode afetar uma imagem. À primeira vista você pode não notar muitas diferenças, mas um dos problemas mais flagrantes com a imagem editada é a completa falta de textura na parede por trás da cena, bem como uma suavidade para a planta que é quase natural. Herersquos um lado a lado aumentou para 100. Vale a pena estes tradeoffs para obter uma foto com menos ruído Essa pergunta só pode ser respondida por você, mas uma regra de ouro que eu gostaria de seguir, é que uma imagem ruidosa pode ser Corrigidos e editados em pós-produção, ainda que de forma um tanto imperfeita. Uma imagem embaçada não pode ser corrigida. Então, se houver uma situação em que eu acho que tenho que escolher entre uma velocidade de obturador mais rápida e mais alta ISO (ou seja, mais ruído), ou uma velocidade mais lenta do obturador e menor ISO (ou seja, menos ruído) Irsquoll normalmente errar no lado do ruído , Se a velocidade do obturador mais lenta resultaria em uma imagem muito desfocada. Eu também faço uso liberal do meu auto-ISO camerarsquos característica, que me permite definir uma velocidade mínima do obturador e um valor ISO máximo. Dessa forma, eu posso me concentrar em ajustar a abertura para obter a composição que eu quero e sempre sei que minhas fotos serão livres de borrão, mesmo que isso signifique que haverá um pouco de ruído que eu tenho que limpar no Lightroom. A luz aqui era bastante fraca, o que exigia um alto valor ISO. Eu não me importava uma imagem ligeiramente barulhenta que era nítida e focada, porque eu era capaz de me livrar da maior parte do ruído no Lightroom. Uma nota final vale a pena mencionar é que você também pode usar Lightroomrsquos ajustes locais, como o filtro radial. Filtro graduado. E Pincel de ajuste para aplicar redução de ruído em áreas específicas de uma imagem somente. No entanto, isso é um pouco limitado, na medida em que esses ajustes somente realizam redução de ruído de luminância, assim você ainda pode ficar com alguns pontos feios coloridos, que só podem ser removidos usando os ajustes globais no painel de detalhes do módulo de desenvolvimento. Quais são algumas das suas dicas e truques favoritos para remover o ruído Irsquod estar interessado em ouvir qualquer pensamento que você tem na seção de comentários abaixo. Muito interessante e útil. Mas poderia ajudar se nós ca acoplar as imagens em seu local, muitos não têm a tela grande bastante para se a diferença em sua demonstração. Obrigado. Vou fazer o meu experimento agora. Eu sei o que você quer dizer, CB. Infelizmente eu não acho que DPS gosta de hospedar arquivos full-size de alta resolução, mas se você quiser experimentar experiências semelhantes em sua própria I8217m certeza de que você vai ver os tipos de ruído discutidos neste artigo e espero que essas dicas irão ajudá-lo a lidar com ele Eficazmente. Artigo interessante, como é o seu artigo sobre pontos de foco. Uma dica, porém, em que você é um especialista em tecnologia educacional 8222 você pode querer garantir as informações que você passar é 8220technically correct8221. Sua declaração de que 8216in dias de filme, iso era conhecido como asa8221 está incorreta. A sigla 8220asa8221 em relação ao filme refere-se a uma escala estabelecida pela 8220American Standards Association8221 usada na classificação de sensibilidade de filme e, essencialmente, se você comprou filme nos EUA ou no Canadá, a embalagem refletiria o mesmo. Se, no entanto, você comprou esse mesmo filme em outro lugar do mundo, IE em um país europeu, você provavelmente encontrará a 8216sensibilidade nominal designação8217 nas embalagens que transportam um número baseado em uma 8220scale8221 8211 diferente uma escala usada pelo 8220 International Standards Association822182308230IE o número designado como A classificação 8220ISO8221. O mesmo filme, produzido na mesma fábrica, foi avaliado com 8220numbers8221 diferentes na escala 8220asa8221 e na escala 8220iso8221 porque eram escalas diferentes. Isto é, para fazer referência aos exemplos mais comummente conhecidos, o mesmo que a distância sendo medida em quilómetros e a velocidade sendo medida em km, em comparação com as escalas de distância em milhas e velocidade em mph8230 e temperaturas sendo medidas em 8220 graus versus 8220celsius 8221. E em ambos os casos, ou seja, rating filme em 8216asa8217 vs 8216iso8217 e um fabricante dando uma classificação de sensores sensibilidade digital, citando um 8220international normas association8221 número, é realmente apenas um 8220guideline referência8221, não é um 8220written em stone8221 número. O sensor em uma marca e modelo de câmera versus o sensor em uma marca diferente e modelo não são garantidos para medir a iluminação idêntica e produzir uma interpretação idêntica de um 8216number8217 para ele. Back-in-film dias de fato, houve variações na verdadeira sensibilidade de filme produzido em um 82208216manufactured lot823082308230 para que feito em outro fabricado lot8221. Os profissionais de trabalho que eu conhecia compraram especificamente grandes quantidades de filme garantindo que tudo veio de um 8220manufacturing lot8221, em seguida, tomou um rolo dele e 8216test8217 exposto em conjunto, conhecido, condições de iluminação e determinou a 8220true8221 sensibilidade a ser usado em condições de trabalho para Todos os rolos daquele específico 8220lot8221. IE, embora uma designação do filme possa carregar a referência que indica que era 8220asa 1008221, era completamente comum para que os pros trabalhando o exponham mais exatamente fundando suas leituras do medidor nela como se fosse 8220asa 808221. It8217s um ponto discutível, eo descanso Do artigo é realmente interessante leitura e vale a pena. Eu apenas passá-lo sobre o techy insight por causa de sua designação como um especialista em tecnologia educacional. E eu percebi que era tyong rapidamente e cometi um erro no meu próprio comentário. Eu datilografo International tandards 8220Association8221, quando na verdade ISO é a International Standards 8220Organization8221, não 8216association8217