¿Qué causa los colores falsos de las estrellas en estas imágenes?
Hace unos dos años estaba en un lugar con un hermoso cielo nocturno sin luna, así que traté de tomar algunas fotografías del cielo.
En ese entonces no estaba bien equipado, tenía una lente de 35 mm f1.8 y una Nikon D50. No disparé RAW en ese entonces. Tuve que intentar manualmente encontrar el enfoque infinito ya que la cámara no podía hacerlo.
Estos se tomaron a f2.5 e ISO 1600 y los recorté usando dos estrellas como guía.
Puedes ver que los colores de las mismas estrellas varían mucho. En la parte inferior izquierda, puede ver una estrella que pasa de magenta a morado. Creo que esto va mucho más allá de lo que se puede explicar por el ruido ISO.
¿Qué causa la aleatoriedad de colores en esas imágenes?
Primeros planos de estrellas individuales. Recuerde que esto se toma de un archivo JPEG:
Respuestas
Si está enfocando bien, es relativamente probable que las estrellas no ocupen significativamente más de un píxel. Pero los píxeles están cubiertos con una cuadrícula regular de filtros de color, el filtro Bayer generalmente usa una disposición RGGB para cuadrículas de celdas de 2 × 2. Un llamado algoritmo de demostración que hace uso de la redundancia / correlación de la información de luminosidad intenta reconstruir la información RGB. Pero si una estrella ilumina solo un píxel, no hay redundancia / correlación con la que trabajar para estimar la distribución del color.
Entonces, si desea una buena estimación de los colores, deberá desenfocar un poco para que las estrellas tengan la oportunidad de tocar más de un píxel. De manera sistemática, puede hacerlo utilizando difracción, es decir, aperturas muy pequeñas. Irónicamente, también puede ser útil si la resolución de su sensor es mejor de lo que la óptica de su cámara puede ofrecer.
También puede intentar grabar imágenes sin procesar y luego jugar con varios algoritmos de demostración: algunos pueden funcionar mejor con la situación intrínsecamente problemática (posiblemente al inclinarse hacia un comportamiento predeterminado más fuerte de preferir adivinar "blanco" en ausencia de mejor información).
Una cosa que también vale la pena señalar es que los filtros de color tienen una amplia selectividad, y los algoritmos de demostración tienden a asumir correlaciones entre los colores debido a que los elementos de la imagen son en su mayoría reflectantes y comparten un iluminante común. Esa suposición no funciona en una imagen de estrellas porque cada estrella tiene su propio espectro de color independiente. Por lo tanto, esta puede ser una razón por la que los algoritmos de demostración más complejos que generalmente se consideran superiores pueden funcionar peor en esta situación, lo que hace que las diferencias en la alineación exacta de la cuadrícula de píxeles produzcan una variación de color peor que la de un algoritmo diferente.
Puedo decir 3 razones comunes de colores extraños / falsos en astrofotografía:
- La aberración cromática hace que algunos inicios parezcan blancos en el centro, pero sus bordes azules o rojos, dependiendo de cuáles de esos dos estén desenfocados.
- Los algoritmos de demostración tienden a fallar para objetos blancos brillantes sobre un fondo oscuro, y se ve rojo o azul en un borde de algunas estrellas. El ruido lo empeora. Vea estos ejemplos .
- Balance de blancos automático: si no utiliza ningún filtro, configure el balance de blancos a la luz del día.
Por supuesto, las estrellas pueden ser rojas o azules, y la mayoría de los casos está bien para obtener esos colores.
F / 2.8 está un poco abierto y esperaría algunas aberraciones ópticas en la esquina de la imagen. Si es posible, dispara con f / 5.6 of / 8.0.
ISO 1600 es el límite superior de la sensibilidad de la D50, por lo que es probable que la imagen se vuelva un poco ruidosa. No se garantiza que el ruido sea uniforme en todos los canales de color, por lo que puede manifestarse como cambios de color.
En la segunda toma, las estrellas parecen haberse cambiado todas hacia el azul, por lo que supongo que un balance de blancos automático de la cámara intenta dar sentido a una imagen mayoritariamente negra que la hace muy sensible a cambios menores. ¿Está codificada la temperatura de color en los datos EXIF?