Tôi đang chụp ảnh gì trong máy ảnh của mình?

Tôi đã thử nghiệm với nhiếp ảnh ánh sáng yếu. Tôi đã chụp một cái gì đó kỳ lạ trong máy ảnh của mình và không thực sự biết nó là gì. Đây là hình ảnh ban đầu được chụp ...

Có vẻ đủ bất ổn. Sau khi xử lý, tôi đã tìm thấy ...

Nó là gì?

Một số backgound. Ảnh này được chụp với máy ảnh Nikon D80 được đặt thành ISO 3200 và thời gian phơi sáng 30 giây. Định dạng hình ảnh là RAW. Có một ống kính zoom f2.8 - 4, 24 - 85mm (cồng kềnh - và tôi sẽ làm điều này sau). Hình ảnh được cân bằng và đường cong được kéo dài bởi (a) GIMP. Tất cả các hình ảnh đều có định dạng RAW hoặc PNG, do đó không nên có bất kỳ tạo tác JPEG nào trong đó. Vì vậy, tôi có một số câu hỏi.

1. Điều gì gây ra bit trắng ở đầu hình ảnh? Nó không phải là chảy máu nhẹ. Hình ảnh được chụp với nắp ống kính trên, với máy ảnh bên trong ngăn kéo tủ hồ sơ bằng thép, trong nhà để xe không sáng của tôi vào ban đêm. Nó không phải là chảy máu nhẹ. Hơn nữa, để xác nhận điều này, tôi thực sự đã chụp 2 khung hình, lật ngược máy ảnh lên công cụ tìm khung nhìn của nó. Bit trắng này luôn luôn hướng tới công cụ tìm view.

2. Vòng tròn một phần rõ ràng trong phần lớn của khung là gì? Đây có phải là một hình ảnh nhiệt? Tôi tin rằng các máy ảnh dựa trên cảm biến CMOS có thể nhìn thấy một chút vào dải IR gần. Ống kính khá cồng kềnh và có thể ấm hơn thân máy ảnh chính. Là câu trả lời cho câu hỏi (1) cũng nhiệt. Mặt trên của máy ảnh có rất nhiều điều khiển và bit ở đó.

3. Điều gì gây ra các đường thẳng đứng trong hình ảnh? Đây có phải là một cái gì đó để làm với bộ lọc Bayer hoặc địa chỉ tuyến tính của các bộ tách sóng quang CMOS riêng lẻ?

4. Điều gì gây ra các mảng màu tím và màu xanh lá cây? Tôi nhận ra rằng đây không phải là màu sắc thực sự, nhưng chúng là đại diện cho các biến thể cường độ quy mô vĩ mô trên khung.

Có suy nghĩ gì không?

Trước tiên, hãy hiểu một vài điều:

Mặc dù chúng tôi gọi những thứ này là "máy ảnh kỹ thuật số", quá trình biến photon thành số hoàn toàn tương tự. Mạch tương tự thu nhận tất cả các loại tiếng ồn từ môi trường xung quanh.

Tiếng ồn không phải là một giá trị không đổi, đó là một phạm vi của chúng đứng đầu ở mức được gọi là mức nhiễu . Quá trình xử lý bạn đã thực hiện trên hình ảnh đen khác trải dài mọi thứ bên dưới tầng nhiễu, hầu hết đều gần với màu đen để bắt đầu, trên toàn bộ phổ từ tối đến sáng trong mỗi kênh. Các biểu đồ trước và sau khi xử lý sẽ cho thấy điều đó.

Điều gì gây ra bit trắng ở đầu hình ảnh?

Tôi đoán là nó nóng, có lẽ phần dưới của máy ảnh ấm hơn một chút vì một số lý do so với phần trên. Quá trình xử lý của bạn sẽ phóng đại điều này.

Vòng tròn một phần rõ ràng trong phần lớn của khung là gì?

Đó có thể là bất cứ điều gì. Cảm biến có thể đang chọn IR bộ lọc thông thấp bị bỏ lỡ và bạn đang nhìn vào nắp ống kính của mình. Nó có thể là kết quả của các biến dạng gây ra khi cảm biến được nhặt từ phía sau bằng một chiếc ống hút trong quá trình lắp ráp hoặc một lượng ứng suất nhỏ được đặt trên nó bởi các bộ phận giữ lại. Tôi chắc chắn rằng Nikon biết, nhưng do tiếng ồn của nó giảm đến mức nào, nó không đáng để quan tâm hoặc nó đã được tính đến trong thiết kế của phần còn lại của máy ảnh.

Điều gì gây ra các đường thẳng đứng trong hình ảnh?

Trong những điều kiện này, lý thuyết tốt nhất sẽ là một số mạch đồng hồ trong cơ thể đang tạo ra một chút dòng điện lên một trong những bộ phận tương tự một cách thường xuyên. Nếu bạn xem hướng dẫn chuyển đổi D80 IR này , bạn sẽ nhận thấy rằng có các thành phần trên cùng một bảng với cảm biến và các bộ phận khác ở gần trên bảng chính phía sau nó. Có rất nhiều cơ hội cho loại rò rỉ đó.

Điều gì gây ra các mảng màu tím và màu xanh lá cây?

Các cảm biến trong máy ảnh kỹ thuật số là nhiễu nhất trong kênh màu xanh lam và nếu bạn nhìn vào thành phần RGB của các loại tinh khiết, sẽ có nhiều màu xanh hơn màu đỏ hoặc xanh lục. Các bản vá màu xanh lá cây có thể là kết quả của một số bộ phận của máy ảnh ồn hơn theo những cách khác nhau. Một lần nữa, quá trình xử lý của bạn phóng đại những khác biệt này. Hầu hết các màu thực sự rất gần với màu đen mà bạn không bao giờ nhận thấy chúng khác.

Có lẽ nó đại diện cho sự thay đổi nhỏ của nhiệt độ của cảm biến.

Một cảm biến nóng tạo ra nhiều tiếng ồn hơn một cảm biến mát mẻ.

Sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ có thể được giải thích bằng sự hiện diện của các linh kiện điện tử, hoặc cách cảm biến tiếp xúc với các bộ phận khác, cho phép tản nhiệt nhiều hay ít.

Một số liên kết liên quan:

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

http: //www.z Zodiaclight.com/astrophzeriay/chipHeat5.htm

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

(Có lẽ tôi sẽ tự thử điều này, xem liệu chúng ta có thể có được mô hình tương tự không!)

Biên tập

Sau một số thảo luận trong các ý kiến, có vẻ như chính cảm biến có thể tạo ra một lượng nhiệt đáng kể (nhờ Davidmh và Chris H).

Tôi đã thử điều đó với máy ảnh của tôi. Olympus EM-1, Iso 200, 60, F2.8. Hình ảnh thô sau đó được xử lý trong Lightroom. Máy ảnh hoàn toàn tối, tất nhiên, ở nhiệt độ phòng (18 ° C) Đây là kết quả:

Tôi sẽ nói ... tốt, không kết luận lắm! Bất cứ ai có thể nhìn thấy bất cứ điều gì? Tất nhiên, đó là một máy ảnh khác. Chúng ta nên thử với D80 khác để xem nó có đặc trưng cho mô hình này không.

Điều này về cơ bản là tiếng ồn, nhưng từ một số cơ chế khác nhau. Hãy xem xét sự khuếch đại cực độ của các chi tiết nhỏ bạn phải áp dụng để có được bức ảnh này. Có một số nguồn tiếng ồn riêng biệt ở đây.

Độ hạt tổng thể là tiếng ồn ngẫu nhiên từ các giác quan riêng lẻ. Điều này sẽ xảy ra. Mỗi cảm biến có một số nhiễu ngẫu nhiên hữu hạn được thêm vào bất kỳ tín hiệu nào nó đang đo.

Các vệt dọc là nhiễu mẫu cảm biến. Không có gì là chính xác, bao gồm cả hình học và các thông số khác của cảm biến khi nó được sản xuất. Cảm biến là một mảng hình chữ nhật và một số loại lỗi vị trí và kích thước của ma trận sẽ hiển thị dưới dạng các vệt dọc và ngang. Tại sao của bạn cho thấy nhiều vệt dọc có lẽ phải làm với cấu trúc chính xác của cảm biến đó. Lưu ý rằng có một số bít tết ngang quá, nhưng ít rõ ràng hơn.

Phần màu trắng ở trên cùng có lẽ là một sự khác biệt nhiệt nhỏ giữa đáy và đỉnh của cảm biến. Một lần nữa, bạn đã khuếch đại rất nhiều tín hiệu nhiễu nhỏ, do đó, điều này có thể xảy ra từ một phần nhỏ của độ C. Các thiết bị điện tử phải ở đâu đó trong máy ảnh, và sẽ gây ra một chút ấm hơn ở nơi khác. Một số độ dốc nhiệt trên cảm biến là không thể tránh được, và không nằm ngoài giới hạn ở độ phóng đại cực lớn của nhiễu này.

Mẫu "double D" tổng thể là bên trong ống kính của bạn. Đây thực sự là một minh chứng cho tỷ lệ nhiễu tín hiệu thấp của cảm biến này rằng nó có thể chụp ảnh bên trong nắp ống kính. Hãy nhìn vào bên trong nắp ống kính và bạn sẽ thấy mẫu này. Hãy thử lại thí nghiệm với lenscap xoay 90 ° và bạn sẽ thấy hình ảnh tỷ lệ lớn được xoay 90 °.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào nó có thể chụp ảnh ống kính khi bạn hết sức cẩn thận để loại bỏ ánh sáng từ xung quanh máy ảnh. Câu trả lời là nó không thể nhìn thấy ánh sáng, hãy tưởng tượng lenscap. Hình ảnh được hình thành bởi gần IR và xuất phát từ sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ và đặc điểm phát xạ vật đen từ các phần khác nhau của nắp ống kính. Bức xạ vật đen luôn ở xung quanh chúng ta và được phát ra bởi mọi vật thể không ở nhiệt độ 0 tuyệt đối. Điều này bao gồm cấu trúc bên trong của máy ảnh của bạn, ống kính và nắp ống kính. Các vật thể ở nhiệt độ bình thường của con người phát ra rất ít bức xạ cơ thể màu đen và bức xạ mà chúng phát ra ở bước sóng dài đến mức chúng ta không nhận thấy điều này. Thông thường máy ảnh của bạn không ' Chúng tôi cũng nhận thấy điều đó bởi vì ánh sáng từ hiện trường mạnh hơn nhiều lần và lấn át cả cơ thể màu đen IR nhận được. Trong trường hợp này, bạn đã cố gắng hết sức để loại bỏ ánh sáng cảnh bình thường đó và khuếch đại tín hiệu nhỏ còn lại, và bạn chỉ có thể tạo ra hình ảnh.

Bức xạ cơ thể màu đen không được chú ý trên thang đo của con người ở nhiệt độ của con người, nhưng có thể có ý nghĩa đối với một số phép đo khoa học. Đây là lý do tại sao cảm biến trong kính thiên văn cao cấp được làm mát tích cực. Kính thiên văn vũ trụ Hubble sử dụng helium lỏng để giữ cảm biến ở khoảng 4 ° K nếu tôi nhớ đúng.

Là nắp ống kính phong cách pinch trung tâm? Có vẻ như bạn có thể thấy các đường viền của nắp màu xanh lá cây. Nếu vậy, các hình dạng có thể nhìn thấy khác (hình tròn) có thể là do các tính năng của ống kính. Hãy thử tháo ống kính và chụp với một nắp thân máy để xem hình ảnh thay đổi như thế nào.

Phần màu trắng có thể là ánh sáng (IR, có thể) rò rỉ qua công cụ tìm khung nhìn. Dây đeo máy ảnh của tôi có một bit cao su vừa vặn với công cụ tìm xem để tránh rò rỉ ánh sáng nhỏ trong thời gian phơi sáng lâu. Hãy thử bao gồm công cụ tìm và xem điều đó thay đổi hình ảnh như thế nào.

Tôi đề nghị bài viết này để giải thích có thể. Đó là về Pancams được sử dụng trong cả Rovers thám hiểm sao Hỏa. Nó mô tả một kiểm tra kỹ lưỡng các nguồn tiếng ồn trong các bộ cảm biến và mô tả quy trình hiệu chuẩn chi tiết cho các bộ định tuyến Pancam.

Dưới đây là Liên kết đến bài báo: Điều tra Mars thám hiểm Rover Athena Panoramic Camera (Pancam) (Tài liệu PDF)

Một bài báo khác có thể thú vị: Hiệu chuẩn và hiệu suất trên máy bay của các thiết bị Mars E xplorationRover Panoramic Camera (Pancam) (tài liệu PDF)

Biên tập

Sau khi chơi xung quanh với các hình ảnh gốc và được xử lý trong ImageJ, tôi có xu hướng kết luận rằng cấu trúc xuyên tâm có thể là một tạo tác của chính quá trình xử lý vì nó xuất hiện chủ yếu trong kênh màu xanh lục của hình ảnh được xử lý. Có một gợi ý nhỏ của một chiếc nhẫn trong kênh màu đỏ, quá. Sẽ rất thú vị khi các bước xử lý của bạn là.

Đây là những gì tôi nhận được nếu tôi tương phản nâng cao từng kênh riêng lẻ lên giá trị tối thiểu và tối đa của nó, so với phiên bản của OP:

Tôi không thể thấy bất kỳ cấu trúc tương tự nào trong phiên bản của mình, ngoại trừ các vệt dọc và viền trên nhẹ hơn của hình ảnh.

Thực tế là mẫu vòng xuất hiện trong kênh màu xanh lục nhưng hầu như không có trong kênh màu đỏ nói lên giả thuyết IR vì nếu tôi không nhầm thì IR sẽ xuất hiện trong kênh màu đỏ. IR ít nhất phải xuất hiện với cường độ tương tự trong kênh màu đỏ, trừ khi có rò rỉ IR trong bộ lọc màu xanh lá cây, nhưng không xuất hiện trong bộ lọc màu đỏ.

Chỉnh sửa lần 2

Tôi nghĩ rằng phiên bản gốc của bản gốc được hiển thị ở đây bị mất thông tin trong quá trình chuyển đổi sang định dạng PNG. Không thể tạo lại mô hình kỳ lạ có thể nhìn thấy trong hình ảnh được xử lý. Phiên bản gần nhất tôi có thể đến với phiên bản được xử lý là đây:

Đầu tiên tôi tối đa hóa độ tương phản mà không cắt hình ảnh. Sau đó, tôi đã tạo một biểu đồ bề mặt 3d của các giá trị cường độ, được cắt theo các giá trị của hình ảnh được tăng cường trong phạm vi từ 66 (26% của 255) đến 26 (10% của 255). Dường như xuất hiện một mẫu hình tròn hơi giống với phiên bản đã xử lý của OP, nhưng tôi đoán phần còn lại của mẫu bị mất do độ phân giải bit thấp hơn của tệp PNG.

Phiên bản gốc, độ tương phản được tăng cường, trông như thế này:

May mắn thay, tôi có một chiếc D80, vì vậy tôi đã cố gắng sao chép thử nghiệm của bạn. Không may:

• Đó là vào ban ngày;
• Tôi đang ở trong nhà để xe của mình, mặc dù nó có một cửa sổ mà từ đó một chút ánh sáng bị rò rỉ bên trong;
• Tủ của tôi bằng gỗ, không bằng thép;
• Ống kính của tôi là Sigma 18-50 f / 2.8, không giống như của bạn;)

Nhưng tôi đã sử dụng nắp ống kính, tôi đã đóng tủ và tôi đặt khẩu độ ở f / 22, chỉ trong trường hợp. Tôi đã chụp hai bức ảnh ở tuổi 30 chỉ trong trường hợp và nhận được kết quả tương tự cho cả hai, nhưng khác với ảnh của bạn:

Đây là RAW khi nó ra khỏi máy ảnh (được thay đổi kích thước ở chiều rộng 600px):

Ở đây tôi đã áp dụng bù phơi sáng +4,5 EV trên RawTherapee, để làm cho các tạo tác xuất hiện:

Nó cho thấy ánh sáng trắng ở phía trên, có lẽ ít được phát âm hơn chỉ vì tôi không đi ngược lại. Nó cũng hiển thị các dải dọc, nhưng tôi không thể thấy hình tròn.

Tôi đồng ý với lý thuyết về việc làm nóng không đồng đều trên cảm biến và các dải có thể đến từ công nghệ CCD của cảm biến. Tùy thuộc vào cách thức xây dựng, cơ chế vận chuyển điện tích có thể gây ra các vệt.

Hình ảnh được chụp với nắp ống kính trên

Vòng tròn một phần rõ ràng trong phần lớn của khung là gì?

Đó là nắp ống kính.