¿Es posible hacer una sola foto fija de un video?

La idea surge del hecho de que en astronomía (amatorial), es común tomar videos desde un telescopio con una cámara web y convertirlos en una sola imagen menos ruidosa.

El principio es el sobremuestreo , también utilizado en electrónica para la conversión de analógico a digital (qué fotografía digital de alguna manera) para obtener una resolución de bits más alta de un hardware menos preciso utilizando un promedio de más muestras.

Lo que me gustaría hacer es una imagen nocturna con una cámara compacta, por lo que sin control manual del tiempo de obturación, tomar un video largo y procesarlo, obteniendo una, con suerte, una foto decente, para resolución y ruido.

es posible? ¿Alguien lo ha intentado?

Una alternativa podría ser tomar varias fotos, que probablemente tendrán un tiempo de obturación demasiado corto y estarán subexpuestas y ruidosas, y usarlas para hacer una imagen decente. ¿Funcionaría mejor?

Sí, lo es y hay varias formas de hacerlo.

Lo más fácil que funciona con cualquier cámara (imagen fija o video) es dividir el archivo de video en una secuencia de imágenes fijas usando un software como ffmpeg. Luego pase las imágenes a un software Exposure Fusion . Si bien no era su intención principal, Exposure Fusion funciona realmente bien para mezclar imágenes, lo que resulta en un ruido más bajo, un mayor rango dinámico y una mayor profundidad de campo (dependiendo de los pesos de fusión).

Si desea controles más directos, no será difícil cargar todas estas imágenes como capas en un software que admita este concepto como Photoshop. Entonces todo lo que necesita es configurar el modo de fusión correcto . Supongo que algo como Promedio lo haría.

Como dijo @Russell, esto también se puede hacer a partir de imágenes que usan reducción de ruido de fotogramas múltiples. Sony es grande y también lo es Fuji en sus cámaras basadas en CMOS (series F y HS). Lo llaman modo Pro con poca luz . @mattdm dijo que Pentax también lo hace, pero de memoria no recuerdo cuál.

Yo sospecho , pero no lo probamos que se podrían obtener resultados muy similares utilizando el modo Multi-Exposure presente en la mayoría de Pentax, Nikon, Olympus ILC (además de la Canon 1D X y 5D Mark III). Esto generalmente se limita a 2-9 imágenes. Tenga en cuenta que debe habilitar la ganancia automática en Nikon & Olympus y el ajuste automático de EV en Pentax para que esto combine en lugar de agregar exposiciones.

Si desea hacer su propia reducción de ruido de fotogramas múltiples, debe usar una exposición adecuada, no imágenes subexpuestas. Esto se debe a que el ruido es mucho mayor en las áreas oscuras de las imágenes. Obviamente, si la escena es demasiado oscura para exponerse adecuadamente, entonces debe trabajar con lo que puede obtener. Agregar múltiples imágenes para crear una más brillante se llama Apilamiento de imágenes y se usa para Astrofotografía. Dado el contexto en su pregunta, esto puede ser lo que estaba buscando.

Si es posible.

Mi Sony A77 y varias réflex digitales recientes de Sony tienen una versión mini de esto.

Tienen un "modo de reducción de ruido de fotogramas múltiples" (MFNR) que toma 6 fotos secuencialmente y las combina. El resultado en la reducción de ruido en situaciones de alta ISO / poca luz es muy significativo.

Algunas imágenes comparativas aquí .

Es realmente de gran valor en ISO altos que permiten el uso manual cuando de otro modo podría ser necesario un trípode. Acabo de probar unas 6400 tomas ISO en mi comedor con un accesorio fluorescente que lo ilumina a unos 4 metros de distancia detrás de mí. Una sola exposición ISO 6400 produjo un desorden lleno de ruido al retorcerse. Los libros sobre la mesa estaban tan oscurecidos que no podía leer el título en sus espinas. En el modo MFNR, la imagen era ruidosa pero tolerable y los lomos de los libros eran claramente legibles. El resultado final fue notablemente peor de lo que produciría una D700 en una sola toma ISO de 6400.

Con un ISO bajo, es probable que las ganancias no valgan la pérdida de definición que es probable que ocurra. Muchas opiniones y fotos de prueba en la web.

Una cosa que pronto se vuelve obvia es que NO solo están promediando los cuadros. Un disparo ISO alto de, por ejemplo, una cartelera iluminada por los faros por la noche producirá una imagen suficientemente clara de la pizarra y una mejora en las áreas con poca luz. En algunas pruebas recientes, parecía que el segundo cuadro PUEDE usarse como marco de referencia para mejorar cuando la escena está cambiando rápidamente, pero esto puede ser el resultado de las circunstancias de la prueba. Lo que se está haciendo aplica un poco de inteligencia y funciona mejor de lo que esperaba. Pero no tan bien como un D700 :-).

Entonces, en respuesta a su pregunta, el método funciona en principio general.
Si el sujeto es relativamente estático, puede ser mejor usar una cámara con una velocidad de fotogramas tan rápida como sea posible para mejorar los megapíxeles. Las cámaras de fondo con capacidades de video tendrán sensores pequeños y, por lo general, obtendrán una visión impresionante con poca luz al disminuir la velocidad del obturador. En algunas cámaras con muy poca luz, se mantendrá la velocidad de fotogramas, pero el contenido real de la imagen puede cambiar, por ejemplo, a 3 Hz para adquirir suficiente cantidad por imagen. En tales casos, puede ser mejor usar el sensor principal en la configuración de resolución más baja. O compre un Sony A33 :-).

Hace muchos años, solía trabajar en un estudio de animación, y desarrollé un software de captura de stop-motion para ellos que utilizaba esta técnica para mejorar drásticamente la calidad de los cuadros de animación. La cámara era solo una pequeña cámara de video de definición estándar del tipo utilizado para seguridad y monitoreo, conectada a una PC equipada con una tarjeta de captura de video (tenga en cuenta que esto fue años antes de que existieran las DSLR). Cuando el animador le indicaba al software que tomara un fotograma, capturaba un video corto sin comprimir de la escena, luego lo dividía en fotogramas individuales y hacía un promedio simple de todos estos fotogramas píxel por píxel, para llegar a una sola imagen combinada. La diferencia en calidad era como la noche y el día.

Puedes hacer esto usando una cámara de video normal:

• monta la cámara en un trípode, establece una exposición fija y dispara una escena estática.

• Para dividir el video en cuadros individuales, puede usar ffmpeg (gratis) o si tiene un editor de video, es probable que también pueda hacerlo. Si se le da la opción, use un formato de imagen sin comprimir para las imágenes individuales, las imágenes ya vienen comprimidas del video, por lo que no es necesario degradarlas aún más. TIFF es una buena opción para el formato. JPEG sería el que debe evitarse si es posible.

• Para combinar las imágenes, puede usar Photoshop, GIMP, Paint Shop Pro o cualquier otra aplicación de edición de fotos que admita capas con opacidad. Comience cargando sus imágenes como capas de una sola imagen. Sin embargo, establecer la opacidad correcta para hacer el promedio es complicado. Si solo tiene dos capas, la opacidad debe establecerse en 100% en la capa inferior y 50% en la capa superior. Para tres imágenes, use 100%, 50% y 33%, de abajo hacia arriba. Para cuatro sería 100%, 50%, 33% y 25%. Estoy seguro de que ya tienes la idea. La fórmula general para la opacidad de la enésima capa es 100/N. Lamentablemente, este método no se puede utilizar para muchas imágenes, debido a la resolución limitada del control deslizante de opacidad, que tiene solo 100 configuraciones. También lleva mucho tiempo configurar las capas.

• Una mejor solución para el paso promedio sería escribir un pequeño script para realizar la operación. Parece que alguien ya tuvo la idea .

¡Espero que esto ayude!