O que causa as cores falsas das estrelas nessas fotos?
Cerca de dois anos atrás eu estava em um local com um lindo céu noturno sem lua, então tentei tirar algumas fotos do céu.
Eu não estava bem equipado naquela época, eu tinha uma lente 35mm f1.8 e uma Nikon D50. Eu não filmava RAW naquela época. Tive que tentar encontrar manualmente o foco infinito, pois a câmera não conseguia.
Elas foram filmadas em f2.5 e ISO 1600 e eu as cortei usando duas estrelas como guia.
Você pode ver que as cores das mesmas estrelas variam muito. No canto inferior esquerdo, você pode ver uma estrela passando de magenta para roxo. Acho que isso vai muito além do que pode ser explicado pelo ruído ISO.
O que causa a aleatoriedade nas cores dessas fotos?
Close-ups individuais de estrelas. Lembre-se de que isso é obtido de um arquivo JPEG:
Respostas
Se você estiver focando bem, as estrelas provavelmente não ocuparão significativamente mais do que um único pixel. Mas os pixels são cobertos por uma grade regular de filtros de cores, o filtro Bayer normalmente usa um arranjo RGGB para grades de células 2 × 2. Um algoritmo denominado demosaicing que faz uso de redundância / correlação de informações de luminosidade tenta então reconstruir as informações RGB. Mas se uma estrela acender apenas um único pixel, não haverá redundância / correlação com a qual trabalhar para estimar a distribuição de cores.
Portanto, se você quiser uma boa estimativa das cores, precisará desfocar um pouco para que as estrelas tenham a chance de tocar em mais de um único pixel. Você pode fazer isso sistematicamente usando difração, ou seja, aberturas muito pequenas. Ironicamente, também pode ajudar se a resolução do seu sensor for melhor do que a ótica da sua câmera pode oferecer.
Você também pode tentar gravar imagens brutas e, em seguida, brincar com vários algoritmos de demosaicing: alguns podem funcionar melhor com a situação inerentemente problemática (possivelmente optando por um comportamento padrão mais forte de preferir adivinhar "branco" na ausência de melhores informações).
Uma coisa que também vale a pena notar é que os filtros de cor têm ampla seletividade e os algoritmos de demosaicing tendem a assumir correlações entre as cores devido aos elementos da imagem serem em sua maioria reflexivos e compartilhar um iluminante comum. Essa suposição não funciona em uma imagem de estrela porque cada estrela tem seu próprio espectro de cores independente. Portanto, esse pode ser o motivo pelo qual algoritmos de demosaicing mais complexos, geralmente considerados superiores, podem funcionar pior nessa situação, fazendo com que diferenças no alinhamento exato da grade de pixels produzam uma variação de cor pior do que um algoritmo diferente.
Posso dizer três razões comuns para cores estranhas / falsas na astrofotografia:
- A aberração cromática faz com que alguns começos pareçam brancos no centro, mas suas bordas azuis ou vermelhas, dependendo do que os dois estão fora de foco.
- Os algoritmos de demonstração tendem a falhar para objetos brancos brilhantes contra um fundo escuro, e você vê vermelho ou azul em uma borda de algumas estrelas. O barulho torna tudo pior. Veja estes exemplos .
- Balanço de branco automático: Se você não estiver usando nenhum filtro, apenas defina o WB à luz do dia.
Claro, as estrelas podem ser vermelhas ou azuis, e na maioria dos casos não há problema em obter essas cores.
F / 2.8 está um pouco aberto e esperaria algumas aberrações ópticas no canto da imagem. Se possível, fotografe com f / 5.6 ou f / 8.0.
ISO 1600 é o limite superior da sensibilidade da D50, portanto, a imagem provavelmente ficará um pouco barulhenta. Não há garantia de que o ruído seja uniforme nos canais de cores, portanto, pode se manifestar como mudanças de cor.
Na segunda foto, as estrelas parecem ter mudado para o azul, então eu presumiria um balanço de branco automático da câmera tentando dar sentido a uma imagem quase toda preta que a torna muito sensível a pequenas mudanças. A temperatura da cor está codificada nos dados EXIF?