Cosa causa i falsi colori delle stelle su queste immagini?
Circa due anni fa mi trovavo in un punto con un bel cielo notturno senza luna, quindi ho provato a scattare qualche foto del cielo.
Allora non ero ben equipaggiato, avevo un obiettivo 35 mm f1.8 e una Nikon D50. Allora non ho scattato RAW. Ho dovuto provare manualmente a trovare la messa a fuoco all'infinito perché la fotocamera non poteva farlo.
Queste sono state scattate a f2.5 e ISO 1600 e le ho ritagliate usando due stelle come guida.
Puoi vedere che i colori delle stesse stelle variano molto. In basso a sinistra, puoi vedere una stella che va dal magenta al viola. Penso che questo vada ben oltre ciò che può essere spiegato dal rumore ISO.
Cosa causa la casualità dei colori in quelle immagini?
Primi piani individuali delle stelle. Ricorda che questo è tratto da un file JPEG:
Risposte
Se stai mettendo a fuoco bene, è relativamente probabile che le stelle non occupino molto più di un singolo pixel. Ma i pixel sono coperti da una griglia regolare di filtri colorati, il filtro Bayer in genere utilizza una disposizione RGGB per griglie di celle 2 × 2. Un cosiddetto algoritmo di demosaicizzazione che fa uso della ridondanza / correlazione delle informazioni sulla luminosità cerca quindi di ricostruire le informazioni RGB. Ma se una stella illumina solo un singolo pixel, non c'è ridondanza / correlazione con cui lavorare per stimare la distribuzione del colore.
Quindi, se vuoi una buona stima dei colori, dovresti sfocare un po 'in modo che le stelle abbiano la possibilità di toccare più di un singolo pixel. Sistematicamente, puoi farlo usando la diffrazione, vale a dire aperture molto piccole. Ironia della sorte, può anche aiutare se la risoluzione del sensore è migliore di quella che l'ottica della tua fotocamera potrebbe essere in grado di fornire.
Puoi anche provare a registrare immagini grezze e poi a giocare con vari algoritmi di demosaicizzazione: alcuni potrebbero funzionare meglio con la situazione intrinsecamente problematica (possibilmente appoggiandoti a un comportamento predefinito più forte di preferire indovinare "bianco" in assenza di informazioni migliori).
Una cosa degna di nota è che i filtri colore hanno un'ampia selettività e gli algoritmi di demosaicizzazione tendono ad assumere correlazioni tra i colori a causa del fatto che gli elementi dell'immagine sono per lo più riflettenti e condividono un illuminante comune. Questa ipotesi non funziona su un'immagine di una stella perché ogni stella ha il proprio spettro di colori indipendente. Quindi questo può essere un motivo per cui algoritmi di demosaicizzazione più complessi generalmente considerati superiori possono effettivamente funzionare peggio in questa situazione, facendo differenze nell'esatto allineamento alla griglia di pixel che producono una variazione di colore peggiore rispetto a un algoritmo diverso.
Posso dire 3 ragioni comuni per i colori strani / falsi nell'astrofotografia:
- L'aberrazione cromatica fa apparire alcuni inizi bianchi al centro, ma i loro bordi blu o rossi, a seconda di cosa di questi due sono fuori fuoco.
- Gli algoritmi di demosaicizzazione tendono a fallire per oggetti bianchi luminosi su uno sfondo scuro e si vedono rosso o blu in un bordo di alcune stelle. Il rumore peggiora le cose. Vedi questi esempi .
- Bilanciamento del bianco automatico: se non si utilizza alcun filtro, è sufficiente impostare il bilanciamento del bianco alla luce del giorno.
Naturalmente, le stelle possono essere rosse o blu e la maggior parte dei casi è OK per ottenere quei colori.
F / 2.8 è un po 'completamente aperto e mi sarei aspettato alcune aberrazioni ottiche nell'angolo dell'immagine. Se possibile, scatta con f / 5.6 of / 8.0.
ISO 1600 è il limite superiore della sensibilità della D50, quindi è probabile che l'immagine diventi un po 'rumorosa. Non è garantito che il rumore sia uniforme tra i canali di colore, quindi potrebbe manifestarsi come cambiamenti di colore.
Nel secondo scatto le stelle sembrano essersi spostate tutte verso il blu, quindi presumo che il bilanciamento del bianco automatico della fotocamera cerchi di dare un senso a un'immagine prevalentemente nera che la rende molto sensibile a piccoli cambiamenti. La temperatura del colore è codificata nei dati EXIF?