Apa penyebab munculnya warna palsu dari bintang pada gambar-gambar ini?
Sekitar dua tahun yang lalu saya berada di tempat dengan langit malam yang indah tanpa bulan jadi saya mencoba untuk mengambil beberapa gambar langit.
Saya tidak dilengkapi dengan baik saat itu, saya memiliki lensa 35mm f1.8 dan Nikon D50. Saya tidak memotret RAW saat itu. Saya harus secara manual mencoba menemukan fokus tak terhingga karena kamera tidak dapat melakukannya.
Ini dibidik pada f2.5 dan ISO 1600 dan saya memangkasnya menggunakan dua bintang sebagai panduan.
Anda dapat melihat bahwa warna dari bintang yang sama sangat bervariasi. Di kiri bawah, Anda bisa melihat bintang berubah dari magenta menjadi ungu. Saya pikir ini jauh melampaui apa yang dapat dijelaskan oleh noise ISO.
Apa yang menyebabkan warna pada gambar-gambar itu acak?
Close-up bintang individu. Ingatlah bahwa ini diambil dari file JPEG:
Jawaban
Jika Anda memfokuskan dengan baik, bintang cenderung tidak menempati lebih dari satu piksel secara signifikan. Tetapi piksel ditutupi dengan kisi filter warna biasa, filter Bayer biasanya menggunakan pengaturan RGGB untuk kisi sel 2x2. Algoritma demosaicing yang menggunakan redundansi / korelasi informasi luminositas kemudian mencoba merekonstruksi informasi RGB. Tetapi jika sebuah bintang hanya menyalakan satu piksel, tidak ada redundansi / korelasi yang dapat digunakan untuk memperkirakan distribusi warna.
Jadi, jika Anda menginginkan perkiraan warna yang bagus, Anda perlu sedikit defokus sehingga bintang mendapat kesempatan untuk menyentuh lebih dari satu piksel. Secara sistematis, Anda dapat melakukannya dengan menggunakan difraksi, yaitu apertur yang sangat kecil. Ironisnya, ini juga dapat membantu jika resolusi sensor Anda lebih baik daripada yang dapat diberikan oleh optik kamera Anda.
Anda juga dapat mencoba merekam gambar mentah dan kemudian bermain dengan berbagai algoritma demosaicing: beberapa mungkin bekerja lebih baik dengan situasi yang secara inheren bermasalah (mungkin dengan condong ke perilaku default yang lebih kuat untuk memilih menebak "putih" saat tidak ada informasi yang lebih baik).
Satu hal yang juga perlu diperhatikan adalah filter warna memiliki selektivitas yang luas, dan algoritme demosaicing cenderung mengasumsikan korelasi antara warna karena elemen gambar sebagian besar bersifat reflektif dan berbagi iluminan yang sama. Asumsi tersebut tidak berlaku pada gambar bintang karena setiap bintang memiliki spektrum warna tersendiri. Jadi ini bisa menjadi alasan bahwa algoritme demosaicing yang lebih kompleks yang biasanya dianggap lebih unggul sebenarnya dapat bekerja lebih buruk dalam situasi ini, membuat perbedaan pada keselarasan yang tepat ke kisi piksel menghasilkan variasi warna yang lebih buruk daripada algoritme lain.
Saya dapat memberi tahu 3 alasan umum warna aneh / palsu dalam astrofotografi:
- Penyimpangan kromatik membuat beberapa awal tampak putih di tengah, tetapi batasnya biru atau merah, bergantung pada keduanya yang tidak fokus.
- Algoritme demosaicing cenderung gagal untuk objek putih terang dengan latar belakang gelap, dan Anda melihat warna merah atau biru di salah satu batas beberapa bintang. Kebisingan membuatnya lebih buruk. Lihat contoh berikut .
- Keseimbangan putih otomatis: Jika Anda tidak menggunakan filter, cukup setel WB di siang hari.
Tentu saja, bintang mungkin berwarna merah atau biru, dan sebagian besar casing tidak masalah untuk mendapatkan warna tersebut.
F / 2.8 agak terbuka lebar dan saya mengharapkan beberapa penyimpangan optik di sudut gambar. Jika memungkinkan, potret dengan f / 5.6 atau f / 8.0.
ISO 1600 adalah batas atas sensitivitas D50, oleh karena itu gambar kemungkinan akan sedikit bising. Noise tidak dijamin akan seragam di seluruh saluran warna, sehingga dapat terlihat sebagai perubahan warna.
Pada bidikan kedua, bintang-bintang tampaknya telah bergeser ke arah biru, jadi saya akan mengasumsikan white balance otomatis kamera mencoba memahami gambar yang sebagian besar hitam yang membuatnya sangat sensitif terhadap perubahan kecil. Apakah suhu warna dikodekan dalam data EXIF?