Вертикальные линии при слабом освещении

Question

Я новичок в DSLR и учусь снимать видео. Я использую Canon 6D. При слабом освещении появляются вертикальные линии. Образец изображения ниже ...

Моими настройками были 50 кадров в секунду, диафрагма 1,8 и ISO 200. Изменение настроек для получения более яркого изображения устраняет проблему с линией, но я хочу добиться того, чтобы изображение было светлым / темным, как видно на изображении. Линии видны в основном справа от изображения.

Это нормально или это проблема с сенсором?

Answer 1

Вертикальные линии представляют собой тип шума, называемый «шум сетки» или «шум чтения». Это шум, вызванный «темновым током» в электронике датчика и электронике камеры, который усиливает аналоговый сигнал от датчика до его преобразования в цифровую информацию. Это вызвано электрическим током, который не создается фотоном, падающим на сенсор (пиксель) на сенсор изображения, но включается в показания сенсора, как если бы это было.

Существуют и другие виды шумов изображения на цифровых фотографиях, в частности шум "распределения Пуассона", который является результатом случайного распределения фотонов в свете из-за того, что свет распространяется волнами, а не прямыми линиями. Это часто называют «шумом фотонной съемки» в отношении цифровой фотографии.

Шум при считывании (или шум сетки) в цифровых камерах довольно постоянен. Когда на сенсор попадает много света, он обычно маскируется излишним светом и не обнаруживается на изображениях. Когда на сенсор попадает очень мало света или его нет, его гораздо легче увидеть, поскольку тот же уровень шума сетки не конкурирует с гораздо более сильными сигналами, создаваемыми более ярким светом. Изменение настройки ISO вашей камеры изменяет степень усиления, применяемую к сигналу, исходящему от датчика. Сигнал, вызванный электрическим «темновым током», усиливается вместе с сигналом, создаваемым фотонами, попадающими на датчик.

Шум распределения Пуассона (или шум выстрела) зависит от количества света, попадающего на датчик, но он зависит от квадратного корня изменения количества света. Требуется в четыре раза больше света, попадающего на сенсор, чтобы создать вдвое больше шума от выстрела. Таким образом, чем ярче изображение, тем труднее увидеть шум выстрела, поскольку оно также маскируется более сильным сигналом изображения, создаваемым более ярким светом.

Взятые вместе, оба типа шума легче всего увидеть, когда слабый источник света усиливается при высоком значении ISO. Разница заключается в том, что шум чтения обычно остается в одном и том же месте от одного кадра к другому, в то время как шум от кадра будет случайным образом появляться в разных местах от кадра к кадру.

Одним из способов избежать шума при чтении является съемка сцены с более яркими настройками (больше света, большее время затвора и т. Д.), А затем уменьшите яркость при постобработке. Это очень легко сделать, снимая неподвижные изображения в необработанном формате. При съемке видео с большинством камер немного сложнее, если только ваша камера не может выводить необработанное видео.

Answer 2

То, что вы видите, называется «шумом». Это аналогично статическому в аудиосистемах. Например, вы пытаетесь настроить удаленную радиостанцию. Вы можете слышать музыку, но она слабая, вы повышаете уровень громкости, и музыка становится громче, но, извините за сообщение, вы также увеличили нежелательную статичность.

Теперь датчик изображения работает, потому что его поверхность покрыта миллионами крошечных фотосайтов. Во время экспозиции свет играет на этих сайтах. Каждый получает разные уровни света. Каждый накапливает электрический заряд, который пропорционален количеству полученного света. В конце воздействия заряд присутствует, но он слишком слаб, чтобы быть полезным. Программное обеспечение камеры применяет усиление, и сила заряда на каждом участке повышается до полезного уровня. Мы говорим об автоматической регулировке усиления, похожей на то, как вы увеличиваете громкость на радио. Теперь те сайты, которые получили очень мало света во время экспозиции, имеют лишь слабый заряд, программное обеспечение пытается смягчить, увеличив усиление. Плохая новость заключается в том, что каждый сайт имеет свой собственный преобразователь напряжения и усилитель. Каждый прицел работает с немного другой эффективностью по сравнению со своим соседом. Это вызывает различия в уровнях шума. Это приводит к зернистости изображения, похожего на зерно на химических пленках. Мы называем это фиксированным шумом.

Чтобы проверить камеру на наличие помех с фиксированным рисунком, закройте объектив черной бумагой или крышку объектива и сделайте несколько снимков с различными настройками ISO. Затем вы увидите, во-первых, эффекты шума фиксированного типа. Хорошая новость заключается в том, что наиболее достойное программное обеспечение для обработки изображений будет иметь какой-либо способ уменьшения шума на изображениях. Имейте в виду, что цифровое изображение все еще молодо, и качество изображения улучшается с каждым новым поколением камер.