Metody analýzy a modelování archivních filmových materiálů

Abstract

Na rozdíl od digitálního šumu má filmové zrno estetický význam, který může být ohrožen běžnými metodami komprese obrazu a videa. Tato práce zkoumá nezbytné znalosti a předpoklady pro kompresi filmového zrna, jako jsou digitální odstranění šumu, analýza šumu, autoregresivní modelování a syntéza filmového zrna na základě metadat. Na základě těchto znalostí byly provedeny tři experimenty. Nejprve byla hodnocena účinnost metod odstranění šumu pomocí objektivních metrik a vizuální analýzy. Dále byly pořízeny a digitalizovány filmové vzorky s cílem zkoumat závislost směrodatné odchylky šumu na proměnných, jako jsou ISO filmu, gama kódování a počáteční expozice filmu, zejména s využitím OECF. Nakonec byla testována účinnost autoregresivního modelování na šumu nízkých frekvencí a bylo navrženo zlepšení metody.

Unlike digital noise, film grain has aesthetic importance that may be compromised by common image and video compression methods. This work explores the necessary knowledge and prerequisites for compression of film grain, such as digital image denoising, analysis of noise, autoregressive modelling and film grain synthesis based on metadata. Given that knowledge, I conducted three experiments. Firstly, the efficiency of denoising methods was evaluated using objective metrics and visual analysis. Then, film samples were taken and digitized with the goal of examining the dependency of noise standard deviation on variables such as film ISO, gamma encoding and initial film exposure, mainly using OECF. Then, efficiency of autoregressive modelling was tested on low frequency noise, and an improvement of the method was proposed.