Est-il possible de faire une seule photo fixe à partir d'une vidéo?

L' idée vient du fait qu'en astronomie (amatoriale), il est courant de prendre des vidéos d'un télescope avec une webcam et de les convertir en une seule image, moins bruyante.

Le principe est celui du suréchantillonnage , également utilisé en électronique pour la conversion analogique-numérique (quelle photographie numérique en quelque sorte) pour obtenir une résolution en bits plus élevée à partir d'un matériel moins précis en utilisant la moyenne sur plus d'échantillons.

Ce que je voudrais faire, c'est une photo de nuit avec un appareil photo compact, donc sans contrôle manuel de la durée d'obturation, prendre une longue vidéo et la traiter, obtenir une photo - je l'espère - décente, pour la résolution et le bruit.

Est-ce possible? Quelqu'un l'a-t-il essayé?

Une alternative pourrait être de prendre plusieurs photos, qui auront probablement un temps d'obturation trop court et seront sous-exposées et bruyantes, et de les utiliser pour faire une image décente. Est-ce que cela fonctionnerait mieux?

Oui , et il y a plusieurs façons de le faire.

Le plus simple qui fonctionne avec n'importe quel appareil photo (photo ou vidéo) est de diviser le fichier vidéo en une séquence d'images fixes en utilisant un logiciel comme ffmpeg. Passez ensuite les images à un logiciel Exposure Fusion . Bien que ce ne soit pas son intention première, la fusion d'exposition fonctionne très bien pour mélanger les images, ce qui entraîne un bruit plus faible, une plage dynamique accrue et une plus grande profondeur de champ (en fonction des poids de fusion).

Si vous souhaitez des contrôles plus directs, il ne sera pas difficile de charger toutes ces images sous forme de calques dans un logiciel qui prend en charge ce concept comme Photoshop. Il vous suffit ensuite de définir le mode de fusion correct . Je suppose que quelque chose comme Average le ferait.

Comme l'a dit @Russell, cela peut également être fait à partir d'images utilisant la réduction du bruit multi-images. Sony est grand là-dessus, tout comme Fuji dans ses caméras CMOS (séries F et HS). Ils l'appellent le mode Pro Low-Light . @mattdm a dit que Pentax le faisait aussi mais de mémoire je ne me souviens pas lequel.

Je soupçonne, mais je ne l'ai pas essayé, que vous obtiendriez des résultats très similaires en utilisant le mode multi-exposition présent dans la plupart des Pentax, Nikon, Olympus ILC (plus les Canon 1D X et 5D Mark III). Ceci est généralement limité à 2 à 9 images. Notez que vous devez activer le gain automatique sur Nikon et Olympus et le réglage EV automatique sur Pentax pour que cela se mélange plutôt que d'ajouter des expositions.

Si vous souhaitez effectuer votre propre réduction de bruit multi-images, vous souhaitez utiliser une exposition appropriée, pas des images sous-exposées. En effet, le bruit est beaucoup plus élevé dans les zones sombres des images. De toute évidence, si la scène est trop sombre pour être correctement exposée, vous devez travailler avec ce que vous pouvez obtenir. L'ajout de plusieurs images pour en créer une plus lumineuse s'appelle Empilement d'images et est utilisé pour l'astrophotographie. Étant donné le contexte dans votre question, c'est peut-être ce que vous cherchiez.

Oui c'est possible.

Mon Sony A77 et un certain nombre de reflex numériques Sony récents en ont une mini-version.

Ils ont un "mode de réduction du bruit multi-images" (MFNR) qui prend 6 photos séquentiellement et les combine. Le résultat sur la réduction du bruit dans des situations de forte sensibilité ISO / faible luminosité est très significatif.

Quelques images comparatives ici .

C'est vraiment de la plus grande valeur à des ISO élevés qui permettent une utilisation à la main lorsqu'un trépied pourrait autrement être nécessaire. Je viens d'essayer quelques 6400 prises de vue ISO dans ma salle à manger avec un luminaire fluorescent éclairant à environ 4 mètres de moi. Une seule exposition de 6400 ISO a produit un gâchis rempli de bruit tordant. Les livres sur la table étaient si obscurs que je ne pouvais pas lire le titre sur leur dos. En mode MFNR, l'image était bruyante mais tolérable et les dos de livre clairement lisibles. Le résultat final était nettement pire qu'un D700 produirait en une seule prise de vue 6400 ISO.

À faible ISO, les gains ne valent probablement pas la perte de définition susceptible de se produire. Beaucoup d'opinions et de photos test sur le web.

Une chose qui devient rapidement évidente, c'est qu'ils ne font PAS simplement la moyenne des images. Un plan ISO élevé, par exemple, d'un panneau d'affichage éclairé par un phare la nuit, produira une image suffisamment claire du tableau d'affichage et une amélioration dans les zones de faible luminosité. Dans certains tests récents, il est apparu que la 2e trame PEUT être utilisée comme trame de référence pour s'améliorer lorsque la scène change rapidement, mais cela peut être le résultat des circonstances du test. Tout ce qui se fait applique une certaine intelligence et fonctionne mieux que ce à quoi je m'attendais. Mais pas aussi bien qu'un D700 :-).

Donc, en réponse à votre question, la méthode fonctionne en principe général.
Si le sujet est relativement statique, il peut être préférable d'utiliser un appareil photo avec une fréquence d'images aussi rapide que possible pour améliorer les mégapixels. Les caméras inférieures dotées de capacités vidéo auront de petits capteurs et obtiendront généralement une vision à faible luminosité impressionnante en réduisant la vitesse d'obturation. Dans certains appareils photo en très faible luminosité, la fréquence d'images sera maintenue, mais le contenu réel de l'image peut changer, par exemple à 3 Hz, pour acquérir suffisamment de lumière par image. Dans de tels cas, l'utilisation du capteur principal sur le paramètre de résolution le plus bas peut être préférable. Ou achetez un Sony A33 :-).

Il y a de nombreuses années, je travaillais dans un studio d'animation, et j'ai développé pour eux un logiciel de capture d'images animées qui utilisait cette technique pour améliorer considérablement la qualité des images d'animation. La caméra n'était qu'une petite caméra vidéo de définition standard du type utilisé pour la sécurité et la surveillance, connectée à un PC équipé d'une carte de capture vidéo (notez que cela faisait des années avant que les reflex numériques n'existent). Lorsque l'animateur a demandé au logiciel de prendre une image, je capturais une courte vidéo non compressée de la scène, puis je la décomposais en images individuelles et faisais une moyenne simple de toutes ces images pixel par pixel, pour arriver à une seule image combinée. La différence de qualité était comme le jour et la nuit.

Vous pouvez le faire à l'aide d'une caméra vidéo standard:

• montez l'appareil photo sur un trépied, réglez une exposition fixe et prenez une scène statique.

• Pour diviser la vidéo en images individuelles, vous pouvez utiliser ffmpeg (gratuit) ou si vous avez un éditeur vidéo, il peut également le faire. Si vous en avez la possibilité, utilisez un format d'image non compressé pour les images individuelles, les images sont déjà compressées à partir de la vidéo, donc pas besoin de les dégrader encore plus. TIFF est un bon choix pour le format. Le JPEG serait celui à éviter si possible.

• Pour combiner les images, vous pouvez utiliser Photoshop, GIMP, Paint Shop Pro ou toute autre application de retouche photo qui prend en charge les calques avec opacité. Commencez par charger vos photos sous forme de couches d'une seule image. Il est cependant difficile de définir l'opacité appropriée pour effectuer la moyenne. Si vous n'avez que deux calques, l'opacité doit être définie à 100% sur le calque inférieur et à 50% sur le calque supérieur. Pour trois images, utilisez 100%, 50% et 33%, de bas en haut. Pour quatre, ce serait 100%, 50%, 33% et 25%. Je suis sûr que vous avez l'idée maintenant. La formule générale de l'opacité du Nème calque est 100/N. Malheureusement, cette méthode ne peut pas être utilisée pour de nombreuses images, en raison de la résolution limitée du curseur d'opacité qui n'a que 100 paramètres. Il faut également beaucoup de temps pour configurer les couches.

• Une meilleure solution pour l'étape moyenne serait d'écrire un petit script pour effectuer l'opération. On dirait que quelqu'un a déjà eu l'idée .

J'espère que ça aide!