อะไรทำให้เกิดสีปลอมของดาวบนภาพเหล่านี้?
ประมาณสองปีที่แล้วฉันอยู่ในจุดที่มีท้องฟ้ายามค่ำคืนที่สวยงามและไม่มีดวงจันทร์ดังนั้นฉันจึงพยายามหาภาพท้องฟ้าสักหน่อย
ตอนนั้นฉันไม่ได้มีอุปกรณ์ครบครันฉันมีเลนส์ 35 มม. f1.8 และ Nikon D50 ตอนนั้นผมไม่ได้ถ่าย RAW ฉันต้องพยายามหาโฟกัสแบบอินฟินิตี้ด้วยตัวเองเนื่องจากกล้องไม่สามารถทำได้
สิ่งเหล่านี้ถ่ายที่ f2.5 และ ISO 1600 และฉันครอบตัดโดยใช้ดาวสองดวงเป็นตัวนำทาง
คุณจะเห็นได้ว่าสีของดาวดวงเดียวกันนั้นแตกต่างกันไปมาก ด้านล่างซ้ายคุณจะเห็นดาวเปลี่ยนจากสีม่วงแดงเป็นสีม่วง ฉันคิดว่าสิ่งนี้เกินกว่าที่จะอธิบายได้ด้วยสัญญาณรบกวน ISO
อะไรทำให้เกิดการสุ่มของสีในภาพเหล่านั้น?


ภาพระยะใกล้ของดาราแต่ละคน โปรดจำไว้ว่าสิ่งนี้นำมาจากไฟล์ JPEG:



คำตอบ
หากคุณโฟกัสได้ดีดาวมักจะไม่ได้ครอบครองมากกว่าพิกเซลเดียวอย่างมีนัยสำคัญ แต่พิกเซลถูกปกคลุมด้วยเส้นตารางปกติของฟิลเตอร์สีโดยทั่วไปตัวกรองไบเออร์จะใช้การจัดเรียง RGGB สำหรับกริดเซลล์ 2 × 2 อัลกอริทึม demosaicing ที่เรียกว่าโดยใช้ความซ้ำซ้อน / ความสัมพันธ์ของข้อมูลความส่องสว่างจากนั้นจะพยายามสร้างข้อมูล RGB ขึ้นใหม่ แต่ถ้าดาวสว่างเพียงพิกเซลเดียวจะไม่มีความซ้ำซ้อน / ความสัมพันธ์ที่จะทำงานร่วมกับการประมาณการกระจายของสี
ดังนั้นหากคุณต้องการการประมาณสีที่ดีคุณต้องเบลอเล็กน้อยเพื่อให้ดาวมีโอกาสสัมผัสมากกว่าพิกเซลเดียว ตามระบบคุณสามารถทำได้โดยใช้การเลี้ยวเบนคือรูรับแสงขนาดเล็กมาก แดกดันมันอาจช่วยได้เช่นกันหากความละเอียดเซ็นเซอร์ของคุณดีกว่าที่เลนส์กล้องของคุณอาจให้ได้
คุณอาจลองบันทึกภาพดิบแล้วเล่นด้วยอัลกอริธึมการสาธิตต่างๆ: บางส่วนอาจทำงานได้ดีขึ้นกับสถานการณ์ที่เป็นปัญหาโดยเนื้อแท้ (อาจเป็นไปได้จากพฤติกรรมเริ่มต้นที่ชัดเจนกว่าในการเลือกคาดเดา "สีขาว" ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลที่ดีกว่า)
สิ่งหนึ่งที่ควรสังเกตก็คือฟิลเตอร์สีมีการเลือกที่กว้างและอัลกอริธึมการสาธิตมีแนวโน้มที่จะถือว่าความสัมพันธ์ระหว่างสีเนื่องจากองค์ประกอบของภาพส่วนใหญ่เป็นแบบสะท้อนแสงและใช้แสงร่วม สมมติฐานดังกล่าวใช้ไม่ได้กับรูปดาวเพราะดาวทุกดวงมีสเปกตรัมสีที่เป็นอิสระของตัวเอง ดังนั้นนี่อาจเป็นเหตุผลที่อัลกอริทึมการสาธิตที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยปกติถือว่าดีกว่าสามารถทำงานได้แย่ลงในสถานการณ์เช่นนี้การสร้างความแตกต่างให้กับการจัดตำแหน่งที่แน่นอนไปยังตารางพิกเซลทำให้เกิดรูปแบบสีที่แย่กว่าอัลกอริทึมอื่น
ฉันสามารถบอกสาเหตุทั่วไป 3 ประการที่ทำให้สีแปลก / ปลอมในการถ่ายภาพดวงดาว:
- ความคลาดสีทำให้บางจุดเริ่มปรากฏเป็นสีขาวตรงกลาง แต่เส้นขอบจะเป็นสีน้ำเงินหรือสีแดงขึ้นอยู่กับสิ่งที่ทั้งสองไม่ได้โฟกัส
- อัลกอริทึม Demosaicing มีแนวโน้มที่จะล้มเหลวสำหรับวัตถุสีขาวสว่างเมื่อเทียบกับพื้นหลังสีเข้มและคุณจะเห็นสีแดงหรือสีน้ำเงินในเส้นขอบเดียวของดาว เสียงรบกวนทำให้แย่ลง ดูตัวอย่างเหล่านี้
- สมดุลสีขาวอัตโนมัติ: หากคุณไม่ได้ใช้ฟิลเตอร์เพียงแค่ตั้งค่า WB ในเวลากลางวัน
แน่นอนว่าดาวอาจเป็นสีแดงหรือสีน้ำเงินและส่วนใหญ่ก็สามารถรับสีเหล่านั้นได้
F / 2.8 นั้นเปิดกว้างเล็กน้อยและฉันคาดว่าจะมีความคลาดแสงที่มุมของภาพ หากเป็นไปได้ให้ถ่ายภาพด้วย f / 5.6 หรือ f / 8.0
ISO 1600 เป็นขีด จำกัด สูงสุดของความไวแสงของ D50 ดังนั้นภาพจึงน่าจะมีเสียงดังเล็กน้อย ไม่รับประกันว่าเสียงรบกวนจะสม่ำเสมอในช่องสีดังนั้นจึงอาจแสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงสี
ในช็อตที่สองดวงดาวดูเหมือนจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินทั้งหมดดังนั้นฉันจะถือว่าสมดุลสีขาวอัตโนมัติของกล้องพยายามทำให้รู้สึกถึงภาพสีดำส่วนใหญ่ซึ่งทำให้ไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย อุณหภูมิสีถูกเข้ารหัสในข้อมูล EXIF หรือไม่