Teknisesti hyvä kuva

[Jovala]

Ajattelematta esteettisiä arvoja ollenkaan:

Ajatus heräsi automaattisten kontrastinparannusalgoritmien rapuamisen seurauksena. Niissä kaikki kuvan anomaliat pyrkii kertautumaan ja estää hyvän lopputuloksen monessa tapauksessa. Erityisesti kohina pyrkii tulemaan esiin. Sama efekti tulee vastaan ihan manuaalisestikin säätämällä: ei muuta kuin nappulat kaakkoon.

Miten tehdä hyvä kuva, jota voi PhotoShopissa säätää sydämen kyllyydestä ilman häiritseviä sivuefektejä?

Irtoaisiko seuraavalla menetelmällä:

1. Kartoitetaan kameran kennosta vialliset kuvapisteet
2. Otetaan kameralla kuva samalla valotusajalla, kuin varsinainen kuva, mutta objektiivin tulppa edessä. Siis pimeä kuva tai darkki kuten sanovat sitä.
3. Vähennetään darkki varsinaisesta kuvasta ja korjataan kuvapisteet 1:n tiedoilla
4. Otetaan kuva tasaisen vaaleasta kohteesta (flatti) ja korjataan se, aivan kuten kuten 3:ssa tehtiin varsinaiselle kuvalle.
5. Lasketaan flätillä jokaiselle kuvapisteelle vahvistus, jolla korjataan darkilla korjattua varsinaista kuvaa. Tämä korjaa sekä kuvapistekohtaista vahvistuseroa, että vinjetointia.
6. Toistetaan 2 - 5 useammalle varsinaiselle kuvalle, darkille ja flätille.
7. Pinotaan saadut korjatut varsinaiset kuvat, jolla saadaan kohina vähenemään (jossain) suhteessa otettujen kuvien määrään.

Perhana voiko teknisesti parempaa kuvaa enää tehdä? Tästä olis hyvä jatkaa varsinaisessa kuvankäsittelyohjelmassa!

[mremonen]

Mitään tuosta ymmärtämättä muistuttaisin, että kennon kohina riippu mm. kennon lämpötilasta, joka taas riippuu mm. valotusajan pituudesta ja ympäröivän ilman lämpötilasta.

[olli R]

Jos nyt oikein ymmärsin, niin puhut pinoamisesta ja siihen kuuluvasta "dark", "flat" ja "bias" -ruutujen vähentämisestä. Siis siitä, mitä käytetään tähtikuvauksessa.

Esim:
http://deepskystacker.free.fr/english/theory.htm

Googella löytyy lisää tietoa.

Voi tuota käyttää tavallisissakin kuvissa, mutta pinoamiseen tarvitaan useita kuvia samasta kohteesta. Eli ei voi olla minkäänlaista liikettä kuvassa.

[JKyytinen]

Mitä oikein kuvaat, jos ajattelet päiväkuvissa pinoja ja kalibrointiruutuja? Vai onko sinulla kamerana EOS D2000?

[Jovala]

Ois ehkä pitänyt mainita toi viitekehys paremmin: Noita kontrastinparannus-algoritmeja tutkin negatiivien kuvauksen takia.

Siis ainakin itse digikamerakuvan kohdalla, valot on hallinnassa, kohde paikallaan ja lämpötilakin pysyy vakiona. Sekä valotusajat myös.

Ja tämä on kuitenkin vain jonkinlainen ajatusleikki. En ole soveltamassa ajatuksia mihinkään reaalimaailman kohteeseen.
Hmm ... No käyttämäni LibRaw (joka availee RAW-fileet ja tekee demosaic:n) osais käyttää myös darkkia ja tiedostoa, jossa on lueteltu kennon vialliset kuvapisteet. Siis korjata ja vähentää jo ennen demosaic jutskaa.

Onkohan darkille ja flätille olemassa oikein suomenkielistä ilmaisua?

[Jovala]

Mitä oikein kuvaat, jos ajattelet päiväkuvissa pinoja ja kalibrointiruutuja? Vai onko sinulla kamerana EOS D2000?

On mulla kaks tähtikaukoputkeakin:)

[moonshine]

Yleisemmällä tasolla, duh

1) käsintarkennettu fokus just oikeaan paikkaan
2) natiivi-iso
3) kuva valotettu mahdollisimman täyteen, oikealle
4) tarvittaessa pinoaminen siten, että pimein ruutu on täydellinen ettr

[Maffer]

Osta Nikon D810 ja käytä sitä ISO64:aa. Mut joo...skannaa ne filmit filmiskannerilla. Jos siellä jotain kuraa on filmissä niin parempi vaan, tulee meininkiä lisää.

[Jovala]

Tuntuuko siltä että dark:n sekä flätin, että noiden toimimattomien kuvapisteiden kanssa ei tule artifakteja kun kuvataan lyhyehköillä valotusajoilla? Siis kun kontrastia vedetään lisää tai kuvaa suurennetaan seinän kokoiselle lakanalle, jossa pääsee näkemään rinnakkaisten pikselien värimuutoksen.

Onhan kuitenkin niin ,että jokaisessa kamerassa kuvapisteissä on vaihtelua (jokainen piste ei anna samaa arvoa pimeälle tai valoisalle) itse kameran kennolla, että saman mallisten kennojen välillä. Lisäksi kenno kohisee: sama kuvapiste antaa eri tuloksia peräkkaisissä otoissa, vaikka valo ja kameran kohde pysyy vakiona.

Voisko esimerkiksi ajatella tuotekuvauksessa menetelmää, jossa ensin haetaan valo ja kuvakulma, ja sitten otetaan isosta määrästä kuvia pinottu darkki, pinottu flätti ja lopuksi kaikki tuoteotokset korjataan ja lopuksi pinotaan.
Voisko tällaisen suurentaa hyvälaatuisena ja 50Mpx:n kokoisena luokkaa 6000cm x 8000cm olevalle lakanalle (tällöin yhden pikselin koko noin 1cm x 1cm). Kestääkö läheltä tarkastelua?

[Jovala]

Erittäin hyvä ja havainnollinen esitys aiheesta:
http://www.ursa.fi/~lkangas/dslr-ohje/
Taitaa kirjoittaja olla tälläkin foorumilla mukana.

Kirjotuksessa olevat kuvat ja käppyrät ovat puhuttelevia!

Useimmissa tähtikuvissa on itsestään selvästi hyötyä noista kaikista, mutta missä määrin hyvässä päivänvalossa (kun valotusajat on sekunnin osia) hyötyy liikkumattomia kohteita kuvatessa:
1) Bias-ruuduista (pohjatasokuvista [mun nimeyskehitelmä])
2) Darkeista l. pimeäruuduista
3) Fläteistä l. tasauskuvista
Onkohan kukaan kirjoittanut, kokeillut, havainnut tai nähnyt jossain jotain aiheesta? Siis lyhyillä suljinajoilla käyttää noita perinteisiä "astraalimenetelmiä".

Kirjotuksessa tuli esille mm. levelsien ja kontrastin säätöjen hankaluus, jos kuvaa ei ole kalibroitu em. kuvien avulla. Vinjetoinnin ja pölyukkaset (kennolla tai objektiivissa) saa myös kalibroinnilla häivytettyä. Sekä kuumat pikselit.

[Jovala]

Tein pieniä kotikeittiökokeiluita aiheesta:

Aluksi vertailin yhden oton bias- ja darkki-kuvia, sekä ISO 100 että 200 arvoilla. Objektiivissahan on suoja päällä, kun näitä kuvia otetaan (kuvataan siis pimeää)
Otin kuvien keskustasta riviltä 100kpl kennon arvoja (ADU) (siis luin suoraan raakakuvaa ennen demosaic-ajoa - mitähän toikin olis suomeksi) ja sain seuraavat käppyrät:

En laskenut mikä rivi on kyseessä, siis onko siinä mukana punaisia vai sinisiä kennoja.

Näyttää siltä että:
- ISO arvoilla 100 ja 200 ei näytä olevan juurikaan vaikutusta kennojen lukemiin näillä suljinajoilla (pimeää kuvatessa).
- Bias-kuvat on otettu 1/8000s ja darkit 1/4s suljinajoilla, eikä niilläkään näytä olevan vaikutusta.

Tästä voisi päätellä, ettei näillä suljinajoilla (alle 1/4s) tarvitse ottaa erikseen bias-kuvia. Riittää kun flätistä (tasotuskuva) vähentää suoraan darkin.

Kokeilin myös uteliaisuudesta, missä vaiheessa kohina alkaa kasvaa, kun suljinaikaa nostetaan. Seuraavassa kuvassa 3 darkkia, suljinajoilla 1/4s, 10s ja 30s (ja kuten yllä kuvan keskeltä 100 kennoa):



Minulle oli yllätys, ettei kohina näytä nousevan, vaan käyttäytyy kuin se olisi huipussaan 10s valotuksilla (vihreä kuvaaja).

[Jovala]

Ja pitihän mun yks tasotuskuvakin ottaa:


Toi on Canon 30D:llä, jossa objektiivina Canon Zoom EF-S 15-85mm 1:3.5-5.6 IS USM, ja kuvasin pöydällä maannutta valkosta paperiarkkia sivulta tulevassa päivänvalossa. Ja tarkennus hyvästi pielessä, jotta tausta tasottus senkin avulla.
Aika paljon näyttää olevan vinjetointia näkyvissä ja muutamia pölyhiukkasten tuhnujakin näkyy.
Toi muu epätasaisuus johtunee taustan vanhasta paperiarkista, joka on lojunut pöydällä jo kuukausikaupalla. Ja valokin tulee ikkunasta osittain koivunlehvien välistä.

Tuosta kuvasta kun ottaa keskiriviltä 100:n kennon näytteen, niin saa tällaisen kuvan:

Huomioita:
- Kamerassa löytyy dynamiikkaa 11-bitin verran (0 - 2048), joten noi ADU-arvot 350 .. 600 on alakanttiin. Jostain luin, että tasoituskuvan pitäis pyöriä jossain 75%:n tuntumassa dynamiikka-alueesta.
- Käyrä "hakkaa" melkoisesti, joten vihreät ja se toinen väri (onko sitten punainen vai sininen) näkee melkolailla erilaista tasoa (ADU). Kuva onkin väärin piirretty: siinä pitäis piirtää erikseen noi ylemmät ja alemmat kenno-arvot kuvatakseen tilannetta. Siis toi sahalaitakuvio ei ole kohinaa.
Kohinaa on sen sijaan yläosan ja alaosan aaltoilu erikseen.

[Jovala]

Otin 20 kuvaa kamerassa objektiivinsuojus paikallaan. Valotusaikana 1/4sekuntia ja ISO 100. Kuvat ovat darkkeja, jotka vastaavat näillä valotusajoilla myös bias-kuvia.

Tein lisäyksiä koodiin, jolla saa laskettua useammasta kuvasta kennokohtaisen mediaanin ja tallennettua näin syntyvän uuden kuvan masteriksi. Tältä näyttää darkit (kennoarvot on napattu kuvan keskeltä kuten edelläkin):

Kuvassa on:
1) Violetilla yksittäinen 1/4s kuva
2) Punaisella kolmen kuvan mediaani. Tällä kuvamäärällä saadaan kennolukemiin lisää ulottuvuutta - ilmeisesti näin pienellä määrällä päästään hyödyntämään koko kohinan laajuutta paremmin, kuin yksittäisellä kuvalla. Violettiin verrattuna näyttäisi kuin kohina olisi suorastaan kasvanut.
3) Sinisellä 10 kuvan mediaani. Kun katsoo yksittäisiä pikseleitä (vierekkäisiä ei ole oikein mielekästä verteilla), niin kohinataso on jo selvästi vaimentunut punaiseen ja violettiin verrattuna.
4) Vihreällä on 20 kuvan mediaani. Vaimennusta on tullut lisää, mutta ei mitään kovin oleellista. Ainakaan ADU:na mitaten eroa siniseen. Suhteellisesti vaimennusta näkyy osassa kennoja vielä aika paljon.

Johtopäätös:
Darkkeja on otettava master-darkkia varten selvästi enemmän kuin 3. 10 alkaa olemaan jo melkoisen hyvä määrä.

Darkit on sillä tavoin kuitenkin helppo kohde, että niitä ei tarvitsee ottaa kuin yksi sarja kameraa kohti, kun valotusajat pysyvät näin lyhyinä. Myöskään lämpötila ei vaikuta, jos kuvaus tapahtuu normaalissa asuinhuoneen lämpötilassa. ISO:kaan ei vaikuttanut 100 - 200 rajoissa. Kuinka paljon vahvistimet sitten kohissee kun väännetään yli tuhannen arvoja.

Jos tätä lukee joku tähtikuvausta harrastava, niin kuulisin kommentteja mielelläni. Olenko ihan pihalla.