Ich habe kürzlich Fotos von Dokumenten gemacht. Während in meinem Fall keine qualitativ hochwertigen Bilder erforderlich waren, habe ich mich entschlossen, möglichst detaillierte und rauschfreie Bilder anzustreben. Um möglichst viele Details zu erhalten, sollten Sie die größte verfügbare Brennweite verwenden und Bilder so nah wie möglich aufnehmen, damit Sie sich dennoch auf das Dokument konzentrieren können. Die Blendenzahl sollte irgendwo zwischen 6 und 8 gewählt werden. Hier ist das Objektiv am schärfsten. Außerdem können an den Bildrändern Verzerrungen auftreten, die weniger problematisch sind, wenn Sie mit F / 7 anstelle von F / 2.8 aufnehmen.
In meinem Fall habe ich meine Kamera mit vollständig eingefahrenen Beinen auf ein Stativ gestellt, wodurch sich die Kamera etwa 60 cm über dem Dokument befindet. Die von mir verwendete Brennweite betrug 50 mm. Dann machte ich zuerst ein Foto von einem weißen Papier, um den Weißabgleich einzustellen. Ich habe dann ein Bild des Dokuments aufgenommen, um die richtige Belichtung zu erzielen (wobei ISO auf die niedrigste Einstellung eingestellt ist, in meinem Fall 100). Wenn Sie "nach rechts belichten" möchten, überprüfen Sie das Histogramm und passen Sie die Belichtung an, um sie länger zu belichten, aber so, dass Sie keine überbelichteten Teile erhalten.
Dann fing ich an, Bilder mit der Fernbedienung und dem manuellen Fokus aufzunehmen, wobei ich mich auf einige verschiedene Teile der Seite konzentrierte. Und für jede Fokuseinstellung habe ich 5 Bilder gemacht. Die Rauschunterdrückung wurde auf die niedrigste Einstellung eingestellt. Als ich dann alle Bilder aller Seiten auf diese Weise aufgenommen hatte, lud ich die Rohdateien auf meinen Computer herunter und erzeugte mit dem Rohkonverter 16-Bit-TIFF-Dateien. Hier wurde die Rauschunterdrückung deaktiviert. Ich habe jeden Satz von 5 Bildern ausgerichtet und über sie gemittelt, um das Rauschen zu beseitigen. Dies verhindert den Verlust von Details. Dann wurden die gemittelten Bilder für die verschiedenen Fokuseinstellungen ausgerichtet und ein Fokusstapel wurde durchgeführt.
Die Ausrichtung der 5 Bilder erfolgte mit dem align_image_stack
Programm, das Teil des kostenlosen Hugin-Panorama-Stitcher ist . Nach der Installation können Sie nur einige Kopien des Programms align_image_stack.exe
in einige Verzeichnisse einfügen. Dann können Sie in einem dieser Verzeichnisse eine Eingabeaufforderung öffnen und den folgenden Befehl eingeben:
align_image_stack -a al -C -t 0.3 -c 20 image1.tif image2.tif image3.tif image4.tif image5.tif
Hier -a al
definiert das "al" als Präfix für die neu zugeordneten Bilder; -C
bedeutet, dass diese Bilder auf dieselbe Größe zugeschnitten werden; -t 0.3
legt die Toleranz für eine Fehlausrichtung der Kontrollpunkte auf weniger als 0,3 Pixel fest; -c 20
Legt die Anzahl der Kontrollpunkte in den verschiedenen Segmenten, die das Programm verwendet, auf 20 fest (in der Praxis bedeutet dies, dass Sie am Ende viele hundert Kontrollpunkte haben).
Die Ausgabe wird dann Dateien TIFF genannt al0000.tif
, al0001.tif
usw.
Der nächste Schritt besteht darin, über diese 5 Bilder zu mitteln. Ich benutze dafür das ImageMagick- Programm. Sie können den Befehl geben:
convert al*.tif -poly "0.2,1,0.2,1,0.2,1,0.2,1,0.2,1" av.tif
Hier -poly
wertet der Befehl ein Polynom aus, die 0.2
sind die Gewichte jedes der Bilder, die 1
sind die Potenzen, die hier offensichtlich gleich 1 gesetzt werden müssen.
Der Durchschnitt der Bilder ist dann in der Datei enthalten av.tif
, und dies ist ein extrem rauscharmes Bild.
Das Ausrichten der verschiedenen Bilder für verschiedene Fokuseinstellungen muss dann unterschiedlich erfolgen. Zuerst müssen Sie alle unterschiedlichen Durchschnittswerte auf dieselbe Größe zuschneiden, andernfalls gibt das align_image_stack
Programm eine Fehlermeldung aus. Der Befehl, den Sie dann geben, lautet wie folgt:
align_image_stack -a al -t 0.3 -c 20 -m -z av2.tif av3.tif av4.tif av5.tif av6.tif av7.tif av8.tif ...
Sie haben jetzt keine -C
Option mehr, da wir die neu zugeordneten Bilder nicht auf dieselbe Größe zuschneiden müssen. Die -m
Option wird für das Sichtfeld der Bilder optimiert. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Fokuseinstellungen erforderlich. Die -z
Option optimiert den Abstand der Kamera zum Objekt. Diese Option kann auch erforderlich sein, um eine gute Ausrichtung zu erzielen.
Anschließend verwenden Sie das Enfuse-Programm, das auch Teil des Hugin-Programms ist, um den Fokusstapel zu verarbeiten. Verschieben Sie die ausgerichteten gemittelten Dateien in ein Verzeichnis, in dem Sie auch eine Kopie des Enfuse-Programms ablegen. Dort öffnen Sie eine Eingabeaufforderung und geben den Befehl ein:
enfuse --exposure-weight=0 --saturation-weight=0 --contrast-weight=1 --hard-mask *.tif
Die Ausgabe ist eine Datei mit dem Namen a.tif
Um beim Ausführen des align_image_stack
Programms Zeit zu sparen , können Sie mehrere Eingabeaufforderungen öffnen und viele Sätze gleichzeitig verarbeiten. Auf einem 4-Kern-Prozessor können Sie 4 Instanzen des Programms ausführen und die Geschwindigkeit um den Faktor 4 erhöhen.
Ich war sehr zufrieden mit dem Ergebnis, die Bilder waren extrem scharf ohne Rauschen. Die extrem kleinen feinen Details waren bei Verwendung einer Lupe genauso gut sichtbar wie auf dem Original.
Lassen Sie mich abschließend die wesentlichen Punkte zusammenfassen:
- Nehmen Sie Bilder aus der Nähe mit einem Stativ und einer Fernbedienung auf. Verwenden Sie eine lange Brennweite, um so viele Details wie möglich zu erfassen.
- Verwenden Sie die optimale Blendenzahl für die Objektivschärfe (normalerweise zwischen 1: 6 und 1: 8). Erhöhen Sie die Blendenzahl nicht über diesen Bereich hinaus, um zu versuchen, das gesamte Dokument scharf zu stellen, da dies die Schärfe verringern würde Beugung. Verwenden Sie stattdessen das Stapeln des Fokus.
- Verwenden Sie die niedrigste ISO-Einstellung, die niedrigste Rauschunterdrückungseinstellung, aktivieren Sie jedoch die Rauschunterdrückung bei Langzeitbelichtung. Mit der letzteren Option kann die Kamera eine Dunkelbild-Subtraktion durchführen, die den Effekt heißer Pixel eliminiert.
- Belichten Sie rechts und machen Sie mehrere Bilder. Eine Belichtungskorrektur von 2 Blendenstufen und 5 Bildern bedeutet, dass Sie 20-mal so viel Licht aufnehmen. Dadurch kann das Rauschen um den Faktor sqrt (20) reduziert werden, etwa 4,5-mal durch Mittelwertbildung.
- Verarbeiten Sie die Bilder wie oben beschrieben. Stellen Sie sicher, dass die Rauschunterdrückung im Rohprozessor ausgeschaltet ist.