Время затвора - только одна из многих переменных, которые влияют, когда вычитание темной рамки будет выгодным. На ваш вопрос нет однозначного ответа.
Поскольку то, что мы называем «шумом», присутствует во всех цифровых изображениях, оно не только начинает появляться в определенный момент времени. Мы склонны замечать это, когда сигнал (то есть свет, попадающий в камеру) достаточно слаб, чтобы было трудно отличить воздействие света от воздействия шума. В большинстве случаев минимальный уровень шума возрастает не так сильно, как при уменьшении сигнала.
Итак, первая переменная - насколько сильный сигнал (свет), поступающий в камеру? Конечно, если количество света очень велико, мы ограничиваемся очень коротким временем срабатывания затвора, прежде чем датчик начинает достигать полного насыщения, что приводит к сплошному белому изображению.
Следующая основная переменная - это уровень шума по сравнению с сигналом . Вещи, которые увеличивают количество шума, вносимого в изображение:
- Тепло. Чем теплее полупроводниковый чип, такой как датчик изображения цифровой камеры, тем больше электрического сигнала будет генерироваться под воздействием этого тепла. Эти электрические сигналы будут неотличимы от электрических сигналов, создаваемых светом, попадающим на датчик. Если сигнал, генерируемый фактическим светом, намного сильнее, чем сигнал, генерируемый теплом, мы не замечаем шум. Но если не так много фотонов попадают на сенсор и генерируют сигнал, то шум будет более заметным. Мы называем этот тип шума шумом «чтения» или «шаблонным» шумом.
- Случайная природа света. Свет, как и вся электромагнитная энергия, распространяется как волновая энергия. Фотоны не движутся по прямой. Они колеблются вдоль волнистой дорожки. Длина волны определяет частоту колебаний. Это также определяет «ширину» волны. Все эти колебания вдоль пути, по которому движется фотон, означают, что распределение света, исходящего от точечного источника, не является равномерно «плотным». Он может быть очень близок к однородному, и для большинства практических применений вплоть до столетия назад мы могли бы рассматривать его как таковой, но в масштабе размера большинства пикселей на сенсорах цифровых камер эту случайность можно измерить! Опять же, до тех пор, пока достаточно света, все случайности объединяются, чтобы компенсировать себя, и мы не ощущаем его последствий. Но когда мы собираем очень мало фотонов с помощью нашего датчика камеры, случайность света проявляется как то, что мы называем шум при съемке или шум при распределении Пуассона .
Вычитание темной рамки ничего не делает для случайного шума. Это потому, что шум отличается в каждом кадре. То, что делает вычитание темной рамки, вычитает фиксированный шаблонный шум, генерируемый в темной рамке (так называемый «темный», потому что затвор остается закрытым, а датчик остается «в темноте» при измерении энергии, генерируемой датчиком) из рамки это было выставлено на свет. Если в камере включено автоматическое уменьшение темных кадров, вычисление выполняется за до , необработанные данные дополнительно обрабатываются и записываются на карту памяти камеры для всех цифровых зеркальных камер Canon. Насколько мне известно, это также верно для всех остальных типов зеркальных фотокамер, которые предлагают аналогичную функцию.
В какое время воздействия проявляется фиксированный шаблонный шум?
Это зависит.
При достаточном освещении можно получить очень длительную экспозицию и получить результат без заметного структурного шума. Правильно экспонированная 15-секундная экспозиция с использованием ND-фильтров в полдень для захвата водопада будет достаточно яркой, чтобы шумы, создаваемые камерой, не были заметны.
С другой стороны, шаблонный шум станет очень заметным даже при довольно коротких выдержках, если нет сигнала для его маскировки. Даже экспозиция, скажем, 1/30 при ISO 6400 с крышкой объектива на камере, вероятно, будет иметь легко обнаруживаемый шаблонный шум. Вот почему я считаю смешными сравнительные тесты шума различных настроек или даже разных камер с крышкой объектива. Измеримый уровень шума составляет только половину от отношения сигнал / шум . Не сравнивая его с сигналом, просто измерять характерный шум не имеет смысла.