Отсутствие резкости / фокусировки при слабом освещении

Question

Недавно я играл с моей камерой (Canon 60D) в условиях низкой освещенности, пытаясь сфокусироваться на некоторых предметах в комнате. Однажды я заметил, что, придя домой и загрузив изображения на компьютер, качество изображения было ужасным. Я был очень расстроен таким низким качеством.

Это нетипично, так как моя комбинация объектив / камера делала очень резкие снимки в прошлом (и делают это большую часть времени). Я мог бы понять, была ли у меня проблема с дрожанием камеры / длительной выдержкой и т. Д., Но здесь это не так.

Ниже приведены характеристики для выстрела :

• Камера: Canon 60D
• Объектив: Canon 50 мм f / 1,4 USM с УФ-фильтром
• Диафрагма, снятая на: F / 1,4
• Выдержка: 1/160 сек
• ISO: 640

Я снял более 100 изображений, и они почти все выглядят одинаково, очень мягко, почти как будто бы вообще не фокусируется на изображении. Вы также заметите тонны хроматических аберраций (в окне они полностью выделены фиолетовым цветом).

Мой объектив не фокусировался? Разве при низкой освещенности фотографии не получаются такими резкими даже при приличном времени экспозиции / ISO / диафрагме? Это вызвано грязной линзой? Если так, то почему я не вижу этого в более ярких ситуациях?

Буду признателен за любую помощь!

(Большая версия: http://i.stack.imgur.com/ydWqf.jpg)

Обновление

К вашему сведению - я использовал 1 точку фокусировки против всех фокусных точек на камере (извините за недостаток деталей, я не уверен, как именно эти точки называются)

Answer 1

Мне кажется, что изображение достаточно резкое, учитывая условия освещения. Некоторые вещи, влияющие на резкость фотографии при слабом освещении:

• Практически любой объектив будет несколько мягким при максимальной диафрагме. Насколько я знаю, Canon 50mm / 1.4 с f / 1.4 немного мягче, чем другие быстрые простые числа (даже по сравнению с cheapo 50mm / 1.8!)

• Чем больше диафрагма, тем меньше глубина резкости - большинство вещей на вашей фотографии просто не в фокусе из-за тонкой бритвы DoF при f / 1.4.

• Чем меньше света, тем меньше контраст и менее точен механизм автофокуса. И чем больше диафрагма, тем легче даже незначительной ошибке фокусировки слегка отклонить фокусную плоскость.

• В связи с двумя предыдущими пунктами, даже небольшого перемещения камеры (например, при «фокусировке и повторной компоновке») вполне может быть достаточно, чтобы вызвать заметный фокус. Использование нецентральных точек автофокусировки может помочь, но они часто менее точны, чем центральные.

• Чем выше ISO, тем мягче изображение из-за снижения уровня шума. Это то, что можно настроить в постобработке, если вы снимаете в RAW, но это всегда будет баланс между шумом и мягкостью.

Answer 2

ЙоханнесД очень хорошо охватывает все основы, и я не буду повторять то, что он уже рассмотрел. Я хотел бы добавить некоторые дополнительные наблюдения.

• Изображение в фокусе. Точка внимания - нагрудник лобстера и угол стола. Узкая глубина резкости, создаваемая диафрагмой f / 1.4, означает, что все, даже немного ближе или дальше от камеры, начнет довольно быстро смягчаться.

• Почти любая линза будет демонстрировать некоторую хроматическую аберрацию в условиях на вашей фотографии. Чрезвычайный контраст между ярким дневным светом снаружи и темными тенями на надписи на окнах почти всегда вызывает некоторую CA. Предполагая, что вы снимали RAW-файлы, вы сможете больше контролировать CA при постобработке.

• Ультрафиолетовый фильтр усугубляет хроматическую аберрацию в отражении на верхней части камеры и в окне. Медленно отступите назад, снимите фильтр, и никто не пострадает! ЛОЛ. Передний элемент EF 50mm f / 1.4 утоплен примерно на 3/4 дюйма от передней части корпуса объектива. Если вы уроните этот объектив, наиболее вероятная вещь, которая может быть повреждена, это ошейник фокусировки внутри, что является известной проблемой для этого объектива. (У большинства объективов есть свои сильные и слабые стороны. Это самая серьезная уязвимость в конструкции объектива. Если вы не уроните его, это никогда не станет для вас проблемой.) Фильтр ничего не изменит для этого. То, что может сделать даже очень высококачественный фильтр, - это немного ухудшить качество изображения, а дешевый фильтр сделает это более чем незначительно, а также добавит отражения и блики.

Answer 3

Слабое освещение приводит к квантовой пятнистости. По статистике, каждый пиксель обнаруживает так мало фотонов, что начинает появляться статистическая вероятность. Представьте себе идеально гладкую однородную отражающую серую поверхность 50%, идеально выровненную перпендикулярно центральной оси линзы и параллельно сетке детектора. Теоретически каждый пиксель должен получать одинаковое количество фотонов в единицу времени каждого отдельного цвета, но только 50% окружающего света в комнате отражается обратно в объектив.

Если комната достаточно яркая, чтобы десятки тысяч фотонов регистрировались в каждом пикселе за период экспонирования, это было бы все равно, что подбрасывать монету десятки тысяч раз. Вы можете не получить ровно половину головы и половину хвоста, но даже если вы сбрасываете несколько сотен монетных монет, это составляет вариацию на пиксель менее тысячи единиц.

Достаточно затемните комнату, и это может быть похоже на подбрасывание монеты всего 10 раз, и запись количества голов в каждой серии монет переворачивается один раз в каждом пикселе. Даже если вы отключены только на одну (6 голов), что составляет 10% разницы на пиксель от среднего.

Обработка изображений, которая пытается устранить квантовые пятна, усреднит или сгладит результаты от пикселя к пикселю, что приведет к потере контраста и разрешения.

Кроме того, эффективность детекторов для фотонов с различной энергией будет преувеличивать эти эффекты и вызывать сдвиги в цвете для тех волн, которые детекторы наиболее эффективны при обнаружении.