2017. dec. 23.

A sötét-zaj és megjeleníthetőségének körülményes volta

foton-zaj akkor is létezik, ha nem fényképezzük (csak akkor meg ugye kit érdekel). Gyenge fényben tágabb rekesszel és hosszabb záridővel védekezhetünk ellene. Illetve nagyobb szenzorral, ha az is opció.

Persze a megnövelt exponálási időnek, bár javítja a foton zajt, sajnos van hatása (a megnövelt exponálási idővel arányosan) egy másik zajtípusra, a dark current noise-ra (thermal noise, Johnson–Nyquist noise), ami szintén Poisson eloszlású, független a jeltől, megjelenésében hasonlít a foton-zajhoz, viszont nem független a szenzortól. Gyakorlatilag úgy keletkeznek elektron-luk párok az elektronikában, hogy nem a bejövő foton kelti azokat.
Na itt azért már játszik a mérnökök képessége, illetve, hogy kilopták e a szilíciumot a szenzorból. A fotós szerepe viszont itt csak annyi, hogy milyen szenzort választ és azt tudatosan használja, vagy leszaromra. Nem is nagyon lehet megkülönböztetni a foton-zajtól, hasonlatosan a viccbéli babot falatozó cigánynéhoz, akitől megkérdezték kié a gyerek. Viszont valamennyire megfogható, ha készítünk pár dark frame-et. A mindennapi hobbifotográfiában sok vizet nem zavar, másodperc alatti felvételek esetén nem tényező. Hosszú expozíció esetén már a belépő gépek is tudnak Long Exposure zajszűrést, ami a foton zajt egyáltalán nem szűri, de a sötét zajt (és másokat) annál inkább ígéri.

Na, akkor csináljunk pár dark-frame tesztet. Figyelem, a következő tesztképek csupán a foton-zajt kapcsolják ki a képletből, a kiolvasási és egyéb zajokkal sajnos itthoni körülmények között nincs mit kezdenünk, viszont reméljük, hogy a sötét-zaj nagyságrendekkel jelentősebb ezek közül. A zajos tesztképeket hidegben készítettük, ahol indokolt volt, levett objektívvel vártunk egy kicsit a felvételek között, hogy visszahűlhessen a szenzor. Objektívsapka fent, rekesz tövig szűkítve, relatíve sötétben készültek a fotók, és a kukkantót is befedtük a gyári gumilapkával. Ebben a posztban, demozaikolt képeket elemzünk, tehát a zaj tényleges megjelenését nem fogjuk látni, csak annak hatását ACR-ben demozaikolva és megnyitva. 

Az alábbi rolloveren az látható, ahogyan rögtön egymásután elkészített két 30 másodperces (ISO200) dark-frame fotón hogyan módosul a termál zaj. Vagyis azt firtatjuk, hogy egy hosszú expó után kimelegedett szenzor mennyivel teljesít rosszabbul dark noise terén, érdemes e várni két hosszú expó között (már ha lehetséges). Alább tehát az első fotó egy részlete látszik, onmousover pedig a második képé. Gépben minden zajszűrés kikapcsolva, ACR-ben alap zajszűrés maradt a szemléletesebb kép miatt (hanem túl nagy lenne a színes káosz a képen). Egy durva curves réteg teszi jobban láthatóvá a zajt. Ennyire nem béna a Nikon. Mindenesetre azt várnánk, hogy a második kép láthatóan zajosabb legyen.
Jól látszik, hogy a bal alsó hotpixelsor, minden hosszú exponálású képemen rajta van, a második képen talán gyengébb a túlcsordulás (vajon mitől), eltűnnek egyes világos pixelek, viszont más helyen megjelennek újak. Összességében nem tűnik a második kép értékelhetően zajosabbnak, ugyanakkor az is látszik, hogy a zaj zöme teljesen véletlenszerű, csak a durvább hotpixelek egy része állandó, ezért a Dark Frame Substraction technika nem tűnik a legtökéletesebb megoldásnak.

Az alábbi rollover a HI ISO6400 30 másodperces expóját mutatja mindenféle zajszűrés nélkül, illetve onmousover a Long Exposure Noise Reduction bekapcsolásával. Ezen nincs curves, ezek a képek tényleg ennyire ramatyul néznek ki. Nem tudjuk biztosan, de nagyon valószínű, hogy egy Dark Frame Substractiont használ ez a módszer, gép legalábbis elkészített egy ugyancsak 30 másodperces valamit a tükör csapódása után. A D5000 nem teszi lehetővé manuális DarkFrame létrehozását. 
Elég jól elboldogult a legdurvább hotpixelekkel. Kipróbáltuk azt is, hogy a Long Exposure Noise Reductionnal készült képet kivontuk a sima képből (hogy lássuk, hogyan nézhet ki egy Nikon darkframe), érdekes, hogy egy kevésbé zajos valamit kaptunk, de persze a durva hotpixelek azért rajta voltak ezért tudta sikeresen kivonni azokat. ISO200-on ugyanez a helyzet, a kezelt képet kivonva a kezeletlenből, egy hangyányival jobb képet kapunk. Mintha a Dark Frame, amit készít, picivel kevésbé lenne zajos. (?) Ezt most nem mutatjuk meg, mert uncsi a rollovert html módban tweakelni. De elhihetitek, vagy ami még jobb, ki lehet próbálni, hiszen úgyis minden gép más. Mindenesetre nem tudjuk mit csinál a kasztni alatt a Nikon, ez csak spekuláció. 
Konklúzió: a Nikon D5000 Long Exposure Noise Reduction módszere soha nem gyárt két egyforma Dark Framet, ami állandó rajtuk, csak a legdurvább hotpixelek. A hot pixelnek kinéző valamik sem mind azok (nem mindegyik állandó vendég), vajon ezek a látványosabb sötét zaj szélsőértékek? A hotpixel lehet a sötét-zaj egy minősített esete? Felvetődik, akkor miért nem gyárilag szűrik az állandó hot pixeleket, sajnos lehet, hogy szűrik. Azt, ami 2009-ben rajta volt. De idővel újak keletkezhetnek. Régi tesztképeim meg nincsenek. Szóval csak ésszel használni a módszert, mert szerintünk leginkább állandó hot pixelekre jó (stuck pixel), egyébre nemigen. Mondjuk csillaggyilkosnak asztrofotókon tökéletes.

A High ISO Noise reduction zajszűréssel most nem kívánunk foglalkozni, mivel egyrészt az a foton-zajjal is terhelt dolog, ráadásul egy komolytalan eszköz, RAWra nem értelmezett, csak JPEGben látszik a hatása. Azt olvastuk valahol, hogy ez leginkább a vörös és a kék csatornák blúrolásával dolgozik, ez a D5000-re egyáltalán nem igaz, a zöldön is ugyanúgy látszik, hogy monyol valamit. 

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése