Kameramın içini ne çekiyorum?

Düşük ışıkta fotoğrafçılıkla deneyler yapıyorum. Kameramda tuhaf bir şey fotoğrafladım ve gerçekte ne olduğunu bilmiyorum. Bu başlangıçta çekilen görüntü ...

Yeterince aşığı görünüyor. Bazı işlemlerden sonra, aşağıdakileri buldum ...

Bu ne?

Bazı artalanlar. Bu, ISO 3200 olarak ayarlanmış bir Nikon D80 ve zamanlanmış 30 sn pozlama ile çekilmiştir. Görüntü formatı RAW idi. Bir f2.8 - 4, 24 - 85mm zoom objektifi takıldı (hantal - ve daha sonra alacağım). Görüntü eşitlendi ve eğri (a) GIMP ile gerildi. Tüm görüntüler RAW veya PNG formatındadır / bu nedenle orada herhangi bir JPEG eseri olmamalıdır. Bu yüzden bazı sorularım var.

1. Görüntünün üstündeki beyaz bitin nedeni nedir? Hafif kanama değil. Görüntü, geceleri aydınlatılmamış garajımda kamera çelik bir dolap dolabının çekmecesinde iken, lens kapağı açıkken çekildi. Hafif kanama değil. Dahası, bunu onaylamak için kamerayı baş aşağı çevirerek kameradan 'görünüm bulucusuna döndüm. Bu beyaz bit her zaman manzaraya bakıyor.

2. Çerçevenin büyük kısmında görünen kısmi daire nedir? Bu termal bir görüntü mü? CMOS sensör tabanlı kameraların yakın IR bandında biraz görebileceklerine inanıyorum. Objektif oldukça büyük ve ana kamera gövdesinden daha sıcak olabilirdi. Sorunun cevabı (1) ayrıca termal. Kameranın üst kısmında birçok kontrol ve bit var.

3. Görüntüdeki dikey çizgilerin nedeni nedir? Bu Bayer filtresiyle mi yoksa bireysel CMOS fotodetektörlerin lineer adreslemesiyle mi ilgili?

4. Mor ve yeşil lekelerin nedeni nedir? Bunların gerçek renkler olmadığının farkındayım, ancak bunun ötesinde, çerçevedeki makro ölçekli yoğunluk değişimlerini temsil ediyorlar.

Düşüncesi olan var mı?

İlk önce birkaç şeyi anlayın:

Bunlara “dijital kameralar” dememize rağmen, fotonları sayılara çevirme süreci tamamen analogdur. Analog devreler çevrelerinden gelen her türlü gürültüyü toplar.

Gürültü tek bir sabit değer değildir, gürültü katmanı adı verilen bir seviyede ortaya çıkan bir seridir . Aksi siyah görüntüde yaptığınız işlem, her bir kanaldaki koyu - aydınlık spektrumunun tamamı boyunca çoğu siyahla başlamak üzere olan gürültü tabanının altındaki her şeyi genişletir. İşlemden önceki ve sonraki histogramlar bunu gösterecektir.

Görüntünün üstündeki beyaz bitin nedeni nedir?

Benim tahminim termal olduğu, belki de kameranın alt kısmı, bir nedenden ötürü biraz daha sıcak. İşleminiz bunu abartıyor.

Çerçevenin büyük kısmında görünen kısmi daire nedir?

Bu herhangi bir şey olabilir. Sensör düşük geçişli filtrenin kaçırdığı IR'yi alıyor olabilir ve objektif kapağınıza bakıyorsunuzdur. Sensör, montaj sırasında bir vantuzla arkadan alındığında meydana gelen deformasyonların veya tutucu parçaların üzerine yerleştirilen çok az miktarda stresin sonucu olabilir. Nikon’un bildiğinden eminim, ama gürültünün ne kadar düşük olduğu göz önüne alındığında, ya umursamaya değmiyor ya da kameranın geri kalanının tasarımında göze çarpıyor.

Görüntüdeki dikey çizgilerin nedeni nedir?

Bu koşullar altında, en iyi teori, vücuttaki bazı saat devresinin düzenli aralıklarla analog parçalardan birine biraz akım vermesidir. Bu D80 IR dönüştürme eğitimini kontrol ederseniz , sensörle aynı panoda bileşenlerin ve arkasındaki ana panoda bulunan diğerlerinin olduğunu fark edeceksiniz. Bu tür bir sızıntı için birçok fırsat var.

Mor ve yeşil lekelerin nedeni nedir?

Dijital kameralardaki sensörler mavi kanalda en gürültülüdür ve morların RGB bileşimine bakarsanız, kırmızı veya yeşilden çok daha fazla mavi vardır. Daha yeşil olan yamalar, kameranın bazı bölümlerinin farklı şekillerde daha gürültülü olmalarının bir sonucu olabilir. Yine, işleminiz bu farklılıkları abartıyor. Renklerin çoğu, aslında hiçbir zaman farketmeyeceğiniz siyaha o kadar yakındır.

Belki de sensörün sıcaklığının küçük değişkenliğini gösterir.

Sıcak bir sensör, soğuk olandan daha fazla gürültü çıkarır.

Küçük sıcaklık farkı, elektronik bileşenlerin varlığı veya sensörün diğer parçalarla temas etme şekliyle açıklanabilir, bu da daha fazla veya daha az ısı dağılımına izin verir.

İlgili bazı bağlantılar:

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_noise#Sensor_heat

http://www.zodiaclight.com/astrophotography/chipHeating5.htm

https://thephoblographer.wordpress.com/2010/01/22/freeze-your-camera-get-better-high-iso/

(Muhtemelen bunu kendim deneyeceğim, bakalım aynı modeli bulabilecek miyiz!)

Düzenle

Yorumlardaki bazı tartışmalardan sonra, sensörün kendisinin önemli miktarda ısı üretebileceği görülüyor (Davidmh ve Chris H sayesinde).

Bunu kameramla denedim. Olympus EM-1, Iso 200, 60'lar, F2.8. Ham görüntü daha sonra Lightroom'da işlenir. Kamera tamamen karanlıktı, tabii ki, oda sıcaklığında (18 ° C) İşte sonuç:

Ben derdim ki ... pekala, çok kesin değil! Bir şey görebilen var mı? Elbette, farklı bir kamera. Bu modele özgü olup olmadığını görmek için diğer D80 ile denemeliyiz.

Bu temelde gürültüdür, ancak birkaç farklı mekanizmadan. Bu resmi elde etmek için uygulamanız gereken küçük ayrıntıların aşırı büyütülmesini göz önünde bulundurun. Burada çok çeşitli ses kaynakları var.

Genel taneciklik, bireysel algılayıcılardan gelen rastgele gürültüdür. Bu olacak. Her sensör, hangi sinyale ölçtüyse ölçsün, bazı sınırlı rastgele sesler ekler.

Dikey çizgiler sensör deseni gürültüsüdür. Üretilen sensörün geometrileri ve diğer parametreleri de dahil olmak üzere hiçbir şey kesin değildir. Sensör dikdörtgen bir dizidir ve matrisin bazı konum ve boyut hataları dikey ve yatay çizgiler olarak görünecektir. Sizinki neden daha dikey çizgiler gösteriyor? Muhtemelen bu sensörün tam yapısı ile yapmak zorunda. Bazı yatay bifteklerin olduğunu ancak daha az belirgin olduğunu unutmayın.

Üstteki beyaz kısım muhtemelen sensörün altı ile üstü arasında küçük bir termal farktır. Yine, minik gürültü sinyalini büyük ölçüde yükselttiniz, bu durum C derecesinin küçük bir kısmından kaynaklanıyor olabilir. Elektroniklerin kamerada bir yerde olması gerekir ve orada diğerlerinden biraz daha fazla sıcaklığa neden olur. Sensör üzerindeki bazı termal gradyanların engellenmesi imkansızdır ve gürültünün bu aşırı büyütülmesinde çizginin dışında değildir.

Genel olarak "çift D" modeli lens başlığının iç kısmıdır. Aslında bu sensörün düşük sinyal / gürültü oranına lens kapağının içini tam olarak gösterebildiğinin bir kanıtı. Lens kapağının içine bir bakın ve bu modeli göreceksiniz. Lens kapağı 90 ° döndürülmüş olarak denemeyi tekrar deneyin; büyük ölçekli görüntüyü 90 ° döndürülmüş olarak göreceksiniz.

Kamera etrafından ışık almamaya büyük özen gösterdiğiniz zaman objektifi nasıl görüntüleyebildiğinizi merak ediyor olabilirsiniz. Cevap, gözle görülemeyen ışığın olmadığı objektifi hayal edin. Görüntü IR'ye yakın bir şekilde oluşturulur ve lens kapağının farklı kısımlarından küçük sıcaklık farkları ve siyah gövde emisyon özelliklerinden gelir. Siyah cisim radyasyonu her zaman etrafımızdadır ve mutlak 0 sıcaklıkta olmayan her nesne tarafından yayılır. Bu, kameranızın iç yapısını, lensi ve lens kapağını içerir. Normal insan sıcaklıklarındaki nesneler çok az siyah cisim ışıması yayar ve yaydıkları radyasyon o kadar uzun dalga boyundadır ki, bunu fark etmiyoruz. Normalde kameran yok fark etmeyin, çünkü olay yerindeki ışık birçok kez daha güçlüdür ve alınan siyah gövdeli IR'yi boğar. Bu durumda, o sıradan sahne ışığını ortadan kaldırmak ve kalan küçük sinyali yükseltmek için çok uzağa gittiniz ve görüntüyü zorlukla çıkarabilirsiniz.

Siyah cisim radyasyonu, insan sıcaklıklarında insan sıcaklıklarında fark edilmez, ancak bazı bilimsel ölçümler için önemli olabilir. Bu yüzden yüksek son teleskoplardaki sensör aktif olarak soğutulur. Hubble uzay teleskopu, doğru hatırlıyorsam, sensörü yaklaşık 4 ° K'de tutmak için sıvı helyum kullanır.

Objektif kapağı orta tutam tarzı mı? Görünüşe göre kapağın hatlarını yeşil renkte görebilirsiniz. Eğer öyleyse, diğer görünür şekiller (daire) muhtemelen lens özelliklerinden de kaynaklanmaktadır. Lensi çıkarmayı deneyin ve görüntünün nasıl değiştiğini görmek için ekli bir gövde kapağı ile çekim yapın.

Beyaz kısım, görüntü bulucunun içinden sızan hafif (IR, belki) olabilir. Kamera askımda uzun pozlamalar sırasında küçük ışık sızıntılarını önlemek için görüş bulucunun üstüne oturan bir lastik ucu vardır. Bulucuyu kapatmayı deneyin ve bunun görüntüyü nasıl değiştirdiğini görün.

Olası açıklamalar için bu yazıyı öneririm. Her iki Mars Keşif Gezgini'nde de kullanılan Pancam'lar hakkında. CCD'lerde gürültü kaynaklarının kapsamlı bir incelemesini ve Pancam CCD'ler için detaylı kalibrasyon rutinini açıklar.

İşte makaleye bağlantı: Mars Keşif Rover Athena Panoramik Kamera (Pancam) araştırması (PDF Belgesi)

İlginç olabilecek başka bir makale: Mars E xplorationRover Panoramik Kamera (Pancam) cihazlarının uçuşta kalibrasyonu ve performansı (PDF belgesi)

Düzenle

ImageJ'de orjinal ve işlenmiş görüntülerle uğraştıktan sonra, radyal yapının büyük olasılıkla işlenen görüntünün yeşil kanalında göründüğü için muhtemelen işlemenin bir ürünü olduğu sonucuna varırım. Kırmızı kanalda da halkadan hafif bir ipucu var. İşlem adımlarınızın ne olması ilginç olurdu.

OP'nin sürümüne göre her kanalı tek tek min. Ve maks.

Sürümümde dikey çizgiler ve görüntünün hafif üst kenarlığı dışında benzer bir yapı göremiyorum.

Halka modelinin yeşil kanalda ancak zorlukla kırmızı kanalda görünmesi, IR hipotezine karşı konuşur, çünkü eğer yanlış olmazsam, IR kırmızı kanalda görünmeyi tercih eder. IR, yeşil filtrede bir IR sızıntısı olmadığı sürece kırmızı kanalda benzer bir yoğunlukta görünmelidir, ancak kırmızı filtrede görünmemelidir.

2. Düzenleme

Burada gösterilen “orijinal” versiyonun PNG formatına dönüşüm sırasında bilgileri kaybettiğini düşünüyorum. İşlenen görüntüde görünen garip deseni yeniden oluşturmak imkansız. İşlenmiş versiyona en yakın olanı şudur:

İlk önce görüntüyü kırpmadan kontrastı maksimize ettim. Sonra, geliştirilmiş görüntünün değerlerine 66 (255'in% 26'sı) ve 26 (255'in% 10'u) arasında bir aralıkta kırpılmış bir yoğunluk değerleri 3d yüzey grafiği oluşturdum. OP'nin işlenmiş versiyonuna benzer bir şekilde dairesel bir model var gibi gözüküyor, fakat modelin geri kalanının PNG dosyasının düşük bit çözünürlüğü nedeniyle kaybolduğunu düşünüyorum.

Orijinal versiyon, kontrast gelişmiş, şuna benziyor:

Neyse ki bir D80'im var, bu yüzden denemenizi kopyalamaya çalıştım. Ne yazık ki:

• Gündüz oldu;
• Garajımın içindeydim, içinde bir ışık içeri sızdıran bir penceresi vardı;
• Dolabım ahşap, çelik değil;
• Lensim sizinkinin aksine bir Sigma 18-50 f / 2.8;)

Fakat mercek kapağını kullandım, dolabı kapattım ve açıklığı f / 22 olarak ayarladım. Sadece 30'larda iki çekim yaptım ve her ikisi için de benzer sonuçlar elde ettim, ancak sizinkinden farklı:

Kameradan çıkan RAW (600 piksel genişliğinde yeniden boyutlandırıldı):

Burada, eserler ortaya çıkması için RawTherapee'ye +4.5 EV maruziyet telafisi uyguladım:

Tepedeki beyaz-ışıltılı parıltıyı gösteriyor, belki de kontrastı tam olarak almadığım için daha az telaffuz ediliyor. Aynı zamanda dikey bantları gösterir, ancak dairesel şekli göremiyorum.

Sensörde düzgün olmayan ısıtma teorisi ile aynı fikirdeyim ve bantlar sensörün CCD teknolojisinden gelebilir. Nasıl inşa edildiğine bağlı olarak, şarj taşıma mekanizması çizgilere neden olabilir.

Objektif kapağı açıkken görüntü çekildi

Çerçevenin büyük kısmında görünen kısmi daire nedir?

Bu lens kapağı.