これらの写真の星の偽の色の原因は何ですか？
約2年前、月のない夜空が綺麗な場所にいたので、空の写真を撮ってみました。
当時は装備が不十分で、35mmf1.8レンズとNikonD50を持っていました。当時はRAWを撮影していませんでした。カメラがそれをすることができなかったので、私は手動で無限遠焦点を見つけようとしなければなりませんでした。
これらはf2.5とISO1600で撮影され、2つの星をガイドとして使用してトリミングしました。
同じ星の色が大きく異なることがわかります。左下には、星がマゼンタから紫に変わっているのが見えます。これはISOノイズで説明できるものをはるかに超えていると思います。
それらの写真の色のランダム性の原因は何ですか？
個々の星のクローズアップ。これはJPEGファイルから取得されていることに注意してください。
回答
焦点が合っている場合、星は1ピクセルよりも大幅に多くを占めることは比較的ありません。ただし、ピクセルはカラーフィルターの通常のグリッドで覆われています。ベイヤーフィルターは通常、2×2セルグリッドにRGGB配置を使用します。次に、光度情報の冗長性/相関を利用するいわゆるデモザイキングアルゴリズムがRGB情報を再構築しようとします。しかし、星が1つのピクセルだけを照らしている場合、色の分布を推定するために使用する冗長性/相関関係はありません。
したがって、色の適切な見積もりが必要な場合は、星が1つ以上のピクセルに触れる機会を得られるように、少し焦点をぼかす必要があります。体系的には、回折、つまり非常に小さな開口を使用してそれを行うことができます。皮肉なことに、センサーの解像度がカメラの光学系が提供できる解像度よりも優れている場合にも役立つことがあります。
生の画像を記録してから、さまざまなデモザイキングアルゴリズムを試してみることもできます。本質的に問題のある状況でうまく機能するものもあります（より適切な情報がない場合に「白」を推測することを好む、より強力なデフォルトの動作に傾くことによって）。
また、カラーフィルターには幅広い選択性があり、デモザイクアルゴリズムは、画像要素がほとんど反射性であり、共通の光源を共有しているため、色間の相関を想定する傾向があることも注目に値します。すべての星には独自の独立した色スペクトルがあるため、この仮定は星の画像では機能しません。したがって、これは、通常は優れていると見なされるより複雑なデモザイキングアルゴリズムが実際にはこの状況でより悪く機能する可能性がある理由であり、ピクセルグリッドへの正確な配置に違いをもたらすと、別のアルゴリズムよりも色の変化が悪くなります。
私は天体写真の奇妙な/偽の色の3つの一般的な理由を言うことができます：
- 色収差により、一部の始点は中央で白く見えますが、それらの境界は、焦点が合っていないものに応じて、青または赤になります。
- デモザイキングアルゴリズムは、暗い背景に対して明るい白いオブジェクトでは失敗する傾向があり、一部の星の1つの境界に赤または青が表示されます。ノイズはそれを悪化させます。これらの例を参照してください。
- 自動ホワイトバランス：フィルターを使用していない場合は、WBを日光に設定するだけです。
もちろん、星は赤でも青でもかまいませんが、ほとんどの場合、それらの色を取得しても問題ありません。
F / 2.8は少し大きく開いており、画像の隅にいくつかの光学収差があると思います。可能であれば、f /5.6またはf / 8.0で撮影してください。
ISO 1600はD50の感度の上限であるため、画像が少しうるさくなる可能性があります。ノイズはカラーチャネル全体で均一であることが保証されていないため、色の変化として現れる可能性があります。
2番目のショットでは、星がすべて青にシフトしているように見えるので、カメラのオートホワイトバランスが、小さな変化に非常に敏感になるほとんど黒の画像を理解しようとしていると思います。色温度はEXIFデータにコード化されていますか？