ဓါတ္ပံု မွာ Noise ဘာေၾကာင့္ ေပၚလာရသနည္း

ISO နံပါတ္ ျမင့္ျမင့္ တင္ရိုက္လွ်င္ Noise ထသည္။ DSLR ကင္မရာ ႏွင့္ Compact ကင္မရာ ႏွင့္ ႏွိဳင္းယွဥ္ လွ်င္ ေယဘူယ်အားျဖင့္ Comapct ကင္မရာ ႏွင့္ ရိုက္သည္ က Noise ပို၍ ထသည္ ဟု ေယဘူယ် အားျဖင့္ အမ်ားစု နားလည္ ၾကပါသည္။

သို႕ရာတြင္ ဤကဲ့သို႕ ျဖစ္ေပၚလာရသည့္ အေၾကာင္း၏ အေျခခံအခ်က္မ်ားကို ဓါတ္ပံုပညာ စတင္ ေလ့လာ ကာစ ပဂၢိဳလ္အခ်ိဳ႕ သေဘာေပါက္ ေကာင္းမွ သေဘာ ေပါက္ ပါလိမ့္မည္။ ဤ ကြက္လပ္ ကေလးကို အၾကမ္းဖ်ဥ္းသေဘာ တစ္ေထာင့္ တစ္ေနရာ မွ ျဖည့္စည္းနုိင္ေေစရန္ ရည္ရြယ္ကာ ေရးသားရ ျခင္း ျဖစ္ပါ သည္။


Noise မ်ား ျပည့္ ေနသည့္ ပံု။

ထို႕ေၾကာင့္ Noise ႏွင့္ ပတ္သက္၍ ေအာက္ပါ ေခါင္းစဥ္မ်ားအလိုက္ ေဖၚျပပါမည္-

- ISO နံပါတ္ ျမင့္လာလွ်င္ ဘာ ေၾကာင့္ Noise ပိုထ လာရသနည္း။
- Digital Camera အငယ္မ်ားသည္ ဘာ ေၾကာင့္ Noise ပိုထလာရသနည္း။
- Exposure ကို ၾကာၾကာ ဖြင့္ထားလွ်င္ ဘာေၾကာင့္ Noise ပိုထ လာရသနည္း။
- Noise ကို ေလွ်ာ့ ေအာင္ မည္ကဲ့သို႕ လုပ္ၾကမည္နည္း။

အထက္ပါ အခ်က္မ်ားကို သေဘာေပါက္ေစရန္ ကင္မရာတြင္ ပံုရိပ္ဖမ္းေပးသည္ Sensor အေၾကာင္းကို အၾကမ္း ျပန္လည္ရွင္းလင္းပါမည္။


Noise ကင္းကာ ျပတ္သားေနသည့္ ပံု။

Sensor အေၾကာင္း တစ္ေစ့ တစ္ေစာင္း။

ယခင္တင္ထား ခဲ့ျပီး သည့္ မွတ္စုမ်ားတြင္ Sensor ႏွင့္ ပတ္သက္၍ အေတာ္ အသင့္ ေရးသား ခဲ့ျပီးျဖစ္ပါ သည္။ အထူးသျဖင့္ မွတ္စု အမွတ္ (၂၆ ) ျဖစ္သည့္ “ ISO ၊ Nois နွင့္ Sensorတို႕၏ ဆက္သြယ္ေနမွဳ “ ဆိုင္ရာ မွတ္စုတြင္ တြင္လည္း ေဖၚျပထားျပီး ျဖစ္ပါသည္။ သို႕ ရာတြင္ Sensor သည္ ေရွ႕တြင္ေရးသား မည့္ Noise နွင့္ ဆက္ ႏြယ္ ေနသည့္အတြက္ အခ်ဳပ္ ထပ္မံ ေဖၚျပပါမည္။

ကင္မရာ၏ Exposure ဖြင့္ ထားသည့္ အခ်ိန္ အတြင္း အလင္း (Photon) သည္ Sensor ေပၚရွိ Photosite ေပၚ သို႕က်လာသည္။ Photosite ေပၚရွိ Light Sensitivity ျဖစ္ေသာ Photodiode ႏွင့္ ဓါတ္ျပဳသည္။ ထို႕ ေနာက္ Photoelectric Effect ေၾကာင့္ Photosite ေပၚတြင္ Electric Charge ေပၚ လာသည္။ Exposure ဖြင့္ထားသမွ် အခ်ိန္ ကာလအတြင္း Photosite တိုင္းသည္ အဆိုပါ Electric Charge မ်ားကို ဖတ္သည္ ယင္းေနာက္ Amplified လုပ္သည္ ျပီးလွ်င္ Digitized လုပ္သည္ ယင္းေနာက္တြင္ Storage Medium တြင္ သိမ္းထားလိုက္သည္။ ဤသည္မွာ Light အဆင့္ မွ Digital ျဖစ္လာသည့္ ျဖစ္စဥ္ ကို ရိုးရွင္းစြာ အက်ဥ္း ေဖၚျပ ျခင္း ျဖစ္ပါသည္။

ျပႆနာ တစ္ခု မွာ အဆိုပါ ျဖစ္စဥ္ အတြင္း Sensor ေပၚသို႕ အလင္း ေရာင္က် ေရာက္ရာတြင္ Electric Charge မ်ားက အပူ စြမ္း အင္ ကို ထုတ္လႊတ္သည္သာမ က Sensor ေပၚသို႕ Cosmic Ray ႏွင့္ Radioactivity မ်ား က်ေရာက္ျခင္း၊ အနီး အနား Photosite မွ လွ်ံ က်လာသည့္ Electricity Leakage မ်ားေၾကာင့္ မလိုလား အပ္သည့္ လွ်ပ္စစ္ လွိဳင္း “ Unwanted Signal “ Noise မ်ားေပၚ လာရသည္။

Electric Charge မ်ားက အပူ စြမ္းအင္ကို ထုတ္ လိုက္ရာတြင္ Sensor ရွိ Electron မ်ာသည္ တည္ဆဲ ေန ရာမ်ားမွ လြတ္ထြက္ လာသည္။ ဤ ျဖစ္စဥ္ သည္ “ True “ Photoelectron မ်ားကို ညစ္ႏြမ္းေစသည္။ အဆိုပါ Thermal Electron မ်ားသည္ Tharmal or Dark Noise ဟုေခၚသည့္ Noise မ်ားကို ျဖစ္ေပၚေစ သည္။ ဤ ကဲ့ သို႕ Noise မ်ိဳးမွာ DSLR ကင္မရာမ်ားတြင္ ျဖစ္ပြားမွဳ ပိုမ်ားသည္။ ေႏြရာသီတြင္ ရိုက္သည့္ ပံု မ်ားမွာ ေဆာင္းရာသီ ရိုက္အတြင္း ရိုက္သည့္ ပံုမ်ား ထက္ Noise ပိုမ်ားေလ့ ရွိသည္။

ထို႕ အျပင္ Analogue မွ Digital သို႕ ေျပာင္းသည့္ ျဖစ္စဥ္တြင္ Electric Charge မ်ားကို Amplify လုပ္ျခင္း ၊ A/D Converter ျဖင့္ ေျပာင္းျခင္း မ်ားတြင္ လည္း Noise ေပၚလာျပန္သည္။

၄င္းအျပင္ Photon သည္ Sensor ေပၚရွိ Photosite အားလံုး ကို ထိမွန္ေအာင္ ရိုက္ခတ္သည္မဟုတ္ဘဲ အခ်ိဳ႕ ေသာ Photosite မ်ားကို လြတ္သြားသည္မ်ား လည္း ရွိသည္။ မဆိုပါ ေနရာ မ်ားသည္လည္း Noise ေပၚလာျပန္သည္။

အျခား နည္းတစ္ရပ္မွာ Exposure ဖြင့္ထားသည့္ အခ်ိန္အတြင္း Lens မွ ၀င္လာသည့္ Photon မ်ားက Sensor ကို ထိေတြ႕ရာမွ ေပၚ ထြက္လာသည့္ Generated Electrons မ်ားကို က်င္း ( Potential Well ) မ်ားအတြင္း ျဖည့္ထည့္ ေပးသည့္ အခ်ိန္ တြင္ ျဖစ္ေပၚလာသည့္ ကိစၥရပ္ျဖစ္သည္။ အဆိုပါ က်င္း သည္ Electron မည္ေရြ႕မည္မွ် ဆန္႕ေအာင္ျဖည့္နိုင္သည္ ဆိုသည္ကို Full-Well Capacity ဟု ေခၚသည္။ Generated Electrons မ်ားသည္ Exposure ဖြင့္ ထားသည့္ အခ်ိန္အတြငး္ က်င္းမ်ားအတြင္း ျပည့္သြားပါ က ေဘးသို႕ လွ်ံက်ကာ အနီးရွိ အျခားေသာ က်င္းမ်ားအတြင္းသို႕ ၀င္ကုန္ ေတာ့သည္။

ယင္းကို Blooming ျဖစ္သည္ဟုဆိုသည္။ ယင္းကို ေဒါင္လိုက္အခၽြန္ ကေလးမ်ား ႏွင့္ ေတာက္ပေသာ က်ယ္ ပံု ကေလးမ်ား အျဖစ္ ေတြ႕ရမည္ ျဖစ္သည္။ ကင္မရာ မ်ားတြင္ အဆိုပါ ျဖစ္ရပ္ ကို တားဆီး ရန္Anti-Blooming မ်ား တပ္ဆင္ထားေလ့ ရွိၾက သည္။ ထိေရာက္ မွဳ ရွိသည္ ကိုလည္း ေတြ႕ ရသည္။

အထက္ပါအေၾကာင္း မ်ား အားလံုးသည္ Noise တစ္နည္း မဟုတ္ တစ္နည္း ျဖင့္ Noise ေပၚလာရသည့္ အေၾကာင္း မ်ားျဖစ္ၾကပါသည္။

ISO ျမင့္လာလွ်င္ Noise လည္း ျမင့္လာသည္။

အထက္ပါ ေဖၚျပခ်က္မ်ား အရဆိုပါက Noise ျဖစ္ေပၚမွဳ မွာ ပံုမွန္ ( Constant) သေဘာ ေဆာင္ေနသည္။ ဤသို႕ဆိုပါက ISO တင္လိုက္လွ်င္ မည္သည့္အတြက္ Noise ပိုထလာရသနည္း ဆိုသည့္ အေမး ေပၚ လာပါသည္။ အလင္းကို ဖမ္းရာတြင္ Sensitivity ကိုေျပာင္းလိုလွ်င္ မည္ကဲ့သို႕ လုပ္ၾကမည္နည္း။ ၾကိမ္းေသသည္က Sensor ကို ေျပာင္း၍မရ။ ကင္မရာ ထုတ္လုပ္စဥ္ကပင္ ပံုေသလုပ္ထားသည့္ အရာ ျဖစ္သည္။ Secsor အရြယ္အစား ႏွင့္ အမ်ိဳးအစားေျပာင္းမွသာလွ်င္ Light Sensitivity ကို ေျပာင္းနိုင္ မည္ ျဖစ္သည္။ ဤကဲ့သို႕ အေနအထားတြင္ ကင္မရာတစ္ခုရွိ Sensor တစ္ခု၏ Light sensitivity ေျပာင္းရန္မွာ ISO ေျပာင္း ရန္သာ ရွိသည္။

ISO ေျပာင္းျခင္း ျဖင့္ ႏွစ္မ်ိဳး ျဖစ္ေပၚလာသည္။

၁။ ISO ေျပာင္း ေပးျခင္းျဖင့္ Exposure Metering ကို လည္း ေျပာင္း ေပးလိုက္ သည္။ ISO တင္ လိုက္ျခင္း၊ ဥပမာ - ISO နံပါတ္ ကို ျမွင့္ ေပးလိုက္ ျခင္းျဖင့္ Sensor အလင္းဖမ္းရန္ ဖြင့္ထားရသည့္ (Expose) အခ်ိန္ ကိုေလွ်ာ့ ေပးလိုက္ သည္။

၂။ ယင္း အခ်က္ က Sensor ႏွင့္ Analog to Digital ( A/D ) Converter အၾကား ရွိ Light Signal Amplifier ကို ရွိေနသည့္ အေနအထားမွ ပို၍ က်ဥ္းသည့္ Exposure သို႕ အေလွ်ာ္အစားအတိုးအဆုတ္ ( Compansate ) လုပ္ေစလိုက္ျခင္းျဖစ္သည္။


ISO အမ်ိဳးမ်ိဳး တြင္ ေတြ႕ ရသည့္ ပံု အမ်ိဳးမ်ိဳး။

Sensor အတြင္း၌ Electrical Charge မ်ားကို Amplified လုပ္ရာ တြင္ Amplifier သည္ Phptosites ကို Light က ထိေတြ႕ သည္ႏွင့္ အျခားေသာ အရာ မ်ား ထိေတြ႕ သည္ကို ခဲြျခား နိုင္ျခင္း မရွိ္။ သို႕ ႏွင့္ Sensor အား ထိေတြ႕ ရိုက္ခတ္လာသည့္ အရာအား လံုးကို ခဲြျခားျခင္း မရွိဘဲ Amplified လုပ္လိုက္သည္။ သို႕ ႏွင့္ လိုအပ္ သည့္ Photon Signal မ်ား ၾကီးလာသကဲ့သို႕ အၾကမ္းဖ်ဥ္းအားျဖင့္ Constant သေဘာ လို ရွိေနေသာ မလိုလား အပ္သည့္ Signal ( Noise ) မ်ားလည္း ၾကီးလာ သည္။

ေအာက္ ေဖၚျပပါ ပံုသည္ Unwanted Signal မ်ားအား Amplified လုပ္လိုက္ျခင္း ေၾကာင့္ ၾကီးလာသည့္ ပံု ကို ျပထားျခင္း ျဖစ္သည္။



အထက္ပါ ပံု တြင္ Photosite ထဲရွိ လိုအပ္သည့္ Light (Photon) Signal ( Green ) ႏွင့္ မလိုလားအပ္ သည့္ Signal(Red) Noise မ်ားကို ဥပမာ ျပထားျခင္းသာ ျဖစ္ပါသည္။ အလယ္ပံု တြင္ လိုအပ္သည့္ Photon Signal ( Green ) သည္ ဘယ္အစြန္ပံု ထက္ေလွ်ာ့ သြားရျခင္းမွာ ISO ျမင့္ သြားေၾကာင့္ Exposure ေလွ်ာ့ သြားကာ Photon Signal ( Green ) အ၀င္သည္လည္း နည္း သြားျခင္း ေၾကာင့္ ျဖစ္ သည္။ Noise ပမာဏ မွာ မူ ဘယ္ အစြန္ပံု ၏ ပမာဏ အတိုင္းသာ ရွိေနသည္။ သို႕ ရာတြင္ Amplified လုပ္ရာတြင္Noise ပမဏ ပါ ၾကီး သြားသည္ကို ေတြ႕ နိုင္ပါသည္။

Sensor အေသးမ်ားတြင္ Noise ပို၍ မ်ားသည္။

Sensor ေသးသည့္ အရြယ္အစားမ်ား၏ Photosite သည္လည္း ေသးသည္။ Light Sensitivity လည္း နည္းသည္။ ထို႕ေၾကာင့္ ထိေတြ႕ တုန္႕ျပန္ သည့္ Signal လည္း နည္းသည့္ အတြက္ လိုအပ္ သည့္ ပံုမွန္ ISO အေနအထား ေရာက္ ေအာင္ Amplify လုပ္ရာတြင္ Sensor ၾကီးေသာ ကင္မရာမ်ား ထက္ ပို၍ လုပ္ရသည္။ အထက္ပါပံု တြင္ နမူနာ ျပထားသည့္ အတိုင္း Higher Amplify သည္ Noise ကို ပို၍ ျဖစ္ေပၚ လာေစသည္။ Noise ျဖစ္ေပၚသည္မွာ အေျခအေန အမ်ိဳးမ်ိဳးေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚ ေစကာမူ အဓိက အားျဖင့္ Amplifier ႏွင့္ A/D Converter တို႕ ၏ functions မ်ားေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ ထို႕ ေၾကာင့္ Noise သည္ Sensor တစ္ခုတြင္ Constant ကိန္းေသ တစ္ခု သဖြယ္ ျဖစ္သည္ ဟု ဆို ခဲ့ ျခင္း ျဖစ္ပါသည္။

Exposure အခ်ိန္ ပိုၾကာ ေလ Noise ပိုမ်ားေလ ျဖစ္သည္။

Exposure ပိုၾကာသည့္ ပံုႏွင့္ Exposure ျမန္သည့္ ပံု ႏွစ္ပံုသည္ ISO တူေန ေစကာမူ Exposure ပိုၾကာသည့္ ပံု သည္ ျမန္ သည့္ ပံု ထက္ Noise ပိုထ သည္ကို ေတြ႕ နိွင္သည္။ ဤသည္မွာ လည္း အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာ Signal ႏွင့္ Noise မ်ား ေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ Sensor ကို ထိရိုက္ သည့္ Light သည္ မည္ မွ် ၾကာျမင့္စြာ ထိေစကာမူ Noise သည္ Exposure Time ႏွင့္ တိုက္ရိုက္ ပတ္သက္မွဳ မရွိ။ သို႕ရာတြင္ အလင္းဖြင့္ ထားသည္ ႏွင့္အမွ် ျဖစ္ေပၚလာသည့္ အပူ ႏွင့္ ျပင္ပမွ မလိုလားအပ္သည့္ Signal မ်ား ေၾကာင့္ လည္း Noise ေပၚလာသည္။ Exposure တစ္စကၠန္႕ ဖြင့္ထားသည့္ ပံု ႏွင့္ ႏွစ္ စကၠန္႕ ဖြင့္ထားသည့္ ပံု ႏွစ္ပံု ကို ယွဥ္ၾကည့္ လွ်င္ ႏွစ္စကၠန္႕ ဖြင့္ ထားသည့္ ပံု ၏ Noise သည္ တစ္စကၠန္႕ ပံုထက္ ႏွစ္ဆ ပိုေနမည္ကို ေတြ႕နိုင္သည္။ အေၾကာင္းမွာ Exposure ဖြင့္ ထားသည့္ အခ်ိန္အတြင္း ထြက္ ေပၚလာသည့္ အပူ နွင့္ မလိုလားအပ္သည့္ Signal မ်ားေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။

Noise ကို ဘယ္လို ေရွာင္လႊဲ မလဲ။

Noise ကို တတ္နိုင္သမွ် ေလွ်ာ့ ေစရန္ High Native Sensitivity ဟုေခၚၾကသည့္ Sensor ၾကီးေသာ DSLR ကင္မရာမ်ားကို သံုးသင့္သည္။ အဆိုပါ Sensor မ်ား၏ Amplification မွာ နည္းသည္။

ကင္မရာတြင္ Noise Reduction ရွိလွ်င္ သံုးပါ။ အဆိုပါ စနစ္တြင္ ကင္မရာသည္ ပထမ တြင္ ကနဦး ရည္ရြယ္ထားသည့္ Exposure ကို ယူမည္။ ယင္းေနာက္ အဆိုပါ Exposure Length အတိုင္း Shutter ကိုပိတ္ကာ ယူမည္။ ဒုတိယ ပံုမွာ Current Sensor ၏ Current Temperature ၌ ရွိေနသည့္ Noise သာ ရွိေနေပမည္။ ဒုတိယ ပံု၏ Data မ်ားမွာ ပထမ ပံု၏ Data မ်ားကို ထုတ္ႏွဳတ္ယူထားသည့္ Data မ်ား သာ ျဖစ္သည္။ ထို႕ေၾကာင့္ Noise မ်ားစြာ ေလွ်ာ့ သြားသည္။ ဤ ကဲ့သို႕ Noise Reduction နည္းစနစ္ကို Dark Frame Subtraction ဟုေခၚၾကသည္။ ကင္မရာ အမ်ားစု တြင္ Long Exposure အတြက္ ထည့္ သြင္းထားသည့္ Noise Reduction နည္းစနစ္ တစ္ခု ျဖစ္သည္။

သာမန္အားျဖင့္ Noise ကို သတိထား ေရွာင္ရွားရမည့္ အခ်က္မ်ားမွာ-

- တစ္ေနရာထဲတြင္ ဆက္တိုက္ Noise မ်ားထေနပါက Lens သိုမဟုတ္ Sensor ေပၚတြင္ အမွဳန္အမႊား မ်ားတင္ေန နိုင္သည္။ စစ္ေဆးၾကည့္ပါ။ သန္႕ ရွင္းရန္လိုပါက သန္႕ရွင္းေရးလုပ္ပါ။

- Digital Zoom ကို သံုးလွ်င္ Noise ထတတ္သည္။ Zoom ကုိလည္း တတ္နိုင္အမွ် အဆံုး မသံုးသင့္ပါ။

- ပံုကို High Compression Setting မဟုတ္သည့္ စနစ္ ျဖင့္ Save လုပ္ျခင္းျဖင့္ Noise ေပၚ နိုင္သည္။

အဆိုပါ နည္း ျဖင့္ စိတ္တိုင္းက် မရပါက Software မ်ားသံုးကာ Noise ကုိေလွ်ာ့ ခ်ရပါမည္။ မည္သို႕ ေသာ ဓါတ္ပံုသမားမွ ထိုထက္ ပို၍ ေဆာင္ရြက္ နိုင္ေျခ မရွိေတာ့ပါ။

Noise ရွိေနသည့္ ပံုမ်ား ။







Noise ရွိေနသည့္ပံုမ်ား ႏွင့္ Noise ေလွ်ာ့ခ် ထားသည့္ ပံုမ်ား ယွဥ္တဲြ ျပထားျခင္း။







Theory သေဘာအရ မူ Sensor ထုတ္လုပ္သူမ်ား အေနႏွင့္ အနည္းအက်ဥ္း ေဆာင္ရြက္ နိုင္ေျခ ရွိပါ သည္။ ယင္း မွာ Sensor ၏ အပူခ်ိန္ကို ေလွ်ာ့ခ် ျခင္း ျဖင့္ Thermal Noise ကိုေလွ်ာ့ခ်ျခင္း ျဖစ္သည္။ သို႕ ရာတြင္ ဤ နည္းမွာ ကင္မရာမ်ား တြင္ သံုး ၍ မျဖစ္နိုင္ဘဲ Telescopes မ်ားတြင္တပ္ဆင္ထားသည့္ Sensor မ်ားတြင္ သာ သံုးနိုင္သည္။ သို႕ ရာတြင္ ကင္မရာထုတ္လုပ္သူမ်ားအေနႏွင့္ Sensor ၏အပူ ရွိန္ ျမင့္ တက္လာျခင္းကို တတ္နိုင္သမွ် ထိန္းသည့္ နည္းစနစ္ကိုတိုးတက္ ထုတ္လုပ္္လာျခင္း ျဖင့္ ျဖင့္ Thermal Noise ေလွ်ာ့ ခ် နိုင္ ေပမည္။

အျခားတစ္နည္းမွာ Sensor ၏ Native Sensitivity ကို ၾကီးလာေစျခင္း ျဖစ္သည္။ သို႕ ႏွင့္ Photosite သည္လည္း ၾကီးလာမည္ ျဖစ္ျပီး၊ တစ္နည္းအားျဖင့္ Quantum Efficiency ကို ျမွင့္လိုက္ျခင္းလည္း ျဖစ္ သည္။ သို႕ ရာတြင္လက္ရွိ သံုးေနသည့္ Quantum Efficiency သည္ ၇၀% အထိ ျမင့္ေနျပိျဖစ္ရာ ၁၀၀% အထိ ျမွင့္ရန္ အလြယ္လွေျခ။ ထိုတက္ ျမင့္လာပါက Photosite သည္ ၾကီးမလာဘဲ ၾကံဳ႕သြားရန္သာ ရွိေတာ့သည္။

Credits: ဆရာဦးစိုးလႈိင္ (Country Road)

ဆက်စပ်ဖတ်ရှုရန် အကြောင်းအရာများ...