카메라 내부에서 무엇을 촬영합니까?

저조도 사진을 실험하고 있습니다. 카메라 내부에서 이상한 것을 촬영했으며 실제로 무엇인지 모릅니다. 이것은 처음에 찍은 이미지입니다 ...

무해한 것 같습니다. 일부 처리 후 다음을 발견했습니다 ...

무엇입니까?

일부 backgound. 이는 Nikon D80을 ISO 3200으로 설정하고 30 초 노출로 촬영 한 것입니다. 이미지 형식은 RAW입니다. f2.8-4, 24-85mm 줌 렌즈가 장착되었습니다 (벌키-나중에 다시 살펴 보겠습니다). 이미지는 (a) 김프에 의해 균등화되고 곡선이 늘어났다. 모든 이미지는 RAW 또는 PNG 형식이므로 JPEG 아티팩트가 없어야합니다. 그래서 몇 가지 질문이 있습니다.

1. 이미지 상단에 흰색 비트가 생기는 원인은 무엇입니까? 가벼운 출혈이 아닙니다. 밤에는 조명이없는 차고에서 스틸 캡 캐비닛 서랍 안에 카메라를 놓고 렌즈 캡을 씌워 이미지를 촬영했습니다. 가벼운 출혈이 아닙니다. 또한 이것을 확인하기 위해 실제로 2 프레임을 가져 와서 카메라를 뷰 파인더에 뒤집어 놓습니다. 이 흰색 비트는 항상 뷰 파인더를 향합니다.

2. 프레임의 가장 큰 부분 원은 무엇입니까? 열 화상입니까? CMOS 센서 기반 카메라는 근적외선 대역을 약간 볼 수 있다고 생각합니다. 렌즈가 매우 커서 본체보다 더 따뜻했을 수 있습니다. 질문에 대한 답은 열입니다 (1). 카메라 상단에는 많은 컨트롤과 비트가 있습니다.

3. 이미지에 수직선이 생기는 원인은 무엇입니까? 이것은 베이어 필터 또는 개별 CMOS 광 검출기의 선형 어드레싱과 관련이 있습니까?

4. 자주색 및 녹색 패치의 원인은 무엇입니까? 나는 이것이 실제 색상이 아니라는 것을 알고 있지만 그럼에도 불구하고 프레임 전체의 매크로 스케일 강도 변화를 나타냅니다.

이견있는 사람?

먼저 몇 가지 사항을 이해하십시오.

우리가 이것을 "디지털 카메라"라고 부르더라도 광자를 숫자로 바꾸는 과정은 전적으로 아날로그입니다. 아날로그 회로는 주변 환경에서 모든 종류의 노이즈를 포착합니다.

노이즈는 일정한 값이 아니며 노이즈 플로어 라고하는 수준에서 최상위에 이르는 범위입니다 . 검정 이외의 이미지 처리는 노이즈 플로어 아래의 모든 영역을 확장합니다. 대부분의 채널은 각 채널의 전체 어두운-밝은 스펙트럼에서 검정에 가깝습니다. 처리 전후의 히스토그램에 표시됩니다.

이미지 상단에 흰색 비트가 생기는 원인은 무엇입니까?

내 생각에 그것은 열적입니다. 아마도 카메라의 하단 부분이 상단보다 어떤 이유로 약간 따뜻합니다. 당신의 처리는 이것을 과장 할 것입니다.

프레임의 가장 큰 부분 원은 무엇입니까?

그것은 무엇이든 될 수 있습니다. 센서가 누락 된 저역 통과 필터 IR을 픽업하고 렌즈 캡을보고있을 수 있습니다. 조립 중 흡입 컵으로 센서를 후면에서 픽업하거나 리테 이닝 부품에 의해 미세한 응력이 가해지면 변형이 발생할 수 있습니다. Nikon은 알고 있지만, 소음이 얼마나 먼지에 대해서는 신경 쓸 가치가 없거나 카메라의 나머지 부분을 설계 할 때 고려됩니다.

이미지에 수직선이 생기는 원인은 무엇입니까?

이러한 조건에서 가장 좋은 이론은 바디의 일부 클럭 회로가 정기적으로 아날로그 부품 중 하나에 약간의 전류를 유도한다는 것입니다. 이 D80 IR 변환 튜토리얼 을 확인 하면 센서와 동일한 보드에 다른 구성 요소가 있고 그 뒤에 다른 메인 보드에있는 구성 요소가있는 것을 알 수 있습니다. 이런 종류의 누출에 대한 많은 기회가 있습니다.

자주색 및 녹색 패치의 원인은 무엇입니까?

디지털 카메라의 센서 는 파란색 채널에서 가장 시끄러 우며 자주색 의 RGB 구성을 보면 빨강 또는 녹색보다 파란색이 훨씬 많습니다. 녹색 패치는 카메라의 일부 부분이 다른 방식으로 소음이 심할 수 있습니다. 다시 한 번 처리하면 이러한 차이가 과장됩니다. 대부분의 색상은 실제로 검은 색에 너무 가깝기 때문에 다른 방법으로는 눈에 띄지 않습니다.

센서 온도의 작은 변화 일 수 있습니다.

뜨거운 센서는 시원한 센서보다 더 많은 노이즈를 생성합니다.

작은 온도 차이는 전자 부품의 존재 또는 센서가 다른 부품과 접촉하는 방식으로 설명 될 수있어 열 방출이 다소 줄어 듭니다.

일부 관련 링크 :

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_noise#Sensor_heat

http://www.zodiaclight.com/astrophotography/chipHeating5.htm

https://thephoblographer.wordpress.com/2010/01/22/freeze-your-camera-get-better-high-iso/

(아마도 직접 시도해 볼 것입니다. 같은 패턴을 얻을 수 있는지 확인하십시오!)

편집하다

의견에서 약간의 토론을 한 후, 센서 자체가 상당한 양의 열을 생성 할 수있는 것으로 보입니다 (Davidmh와 Chris H에게 감사드립니다).

나는 카메라로 그것을 시도했다. 올림푸스 EM-1, 이소 200, 60, F2.8. 그런 다음 Raw 이미지는 Lightroom에서 처리됩니다. 카메라는 물론 실온 (18 ° C)에서 완전히 어두웠습니다. 결과는 다음과 같습니다.

나는 말할 것입니다 ... 글쎄, 매우 결정적이지 않습니다! 누구든지 볼 수 있습니까? 물론 다른 카메라입니다. 다른 D80과 함께이 모델에만 해당되는지 확인해야합니다.

이것은 기본적으로 소음이지만 몇 가지 다른 메커니즘에서 비롯됩니다. 이 그림을 얻기 위해 적용해야 할 작은 디테일의 극단 증폭을 고려하십시오. 여기에는 몇 가지 뚜렷한 소음원이 있습니다.

전반적인 거칠기는 개별 센서의 임의 노이즈입니다. 이런 일이 일어날 것입니다. 모든 센서에는 측정중인 신호에 유한 한 랜덤 노이즈가 추가됩니다.

수직 줄무늬는 센서 패턴 노이즈입니다. 센서의 형상 및 기타 매개 변수를 포함하여 정확한 정보는 없습니다. 센서는 직사각형 배열이며 매트릭스의 일부 유형의 위치 및 크기 오류는 수직 및 수평 줄무늬로 표시됩니다. 왜 당신의 수직 줄무늬가 센서의 정확한 구조와 관련이 있는지 보여줍니다. 수평 스테이크도 있지만 분명하지는 않습니다.

상단의 흰색 부분은 아마도 센서의 하단과 상단 사이의 작은 열 차이 일 것입니다. 다시 말하지만, 작은 잡음 신호를 크게 증폭 시켰으므로, 이는 C의 작은 부분에서 발생할 수 있습니다. 전자 장치는 카메라 어딘가에 있어야하며, 다른 곳보다 약간 더 따뜻할 수 있습니다. 센서를 가로 지르는 일부 열 구배는 피할 수 없으며 잡음이 극심하게 확대 되어도 라인을 벗어나지 않습니다.

전반적인 "더블 D"패턴은 렌즈 캡 내부입니다. 실제로이 센서의 낮은 신호 대 잡음비에 대한 증거로 렌즈 캡 내부를 전혀 이미지 할 수 없습니다. 렌즈 캡 내부를 살펴보면이 패턴이 나타납니다. 렌즈 캡을 90 ° 회전 한 상태에서 실험을 다시 시도하면 큰 이미지가 90 ° 회전 된 것을 볼 수 있습니다.

카메라 주변의 빛을 제거하기 위해 세심한주의를 기울 였을 때 렌즈 캡을 어떻게 촬영할 수 있었는지 궁금 할 것입니다. 그 답은 가시 광선이 아니라고 렌즈 캡을 상상한다는 것입니다. 이미지는 근적외선에 의해 형성되며 렌즈 캡의 각기 다른 부분의 작은 온도차와 흑체 방출 특성에서 비롯됩니다. 흑체 방사선은 항상 우리 주위에 있으며 절대 온도가 0이 아닌 모든 물체에서 방출됩니다. 여기에는 카메라, 렌즈 및 렌즈 캡의 내부 구조가 포함됩니다. 정상적인 인간 온도의 물체는 흑체 방사선을 거의 방출하지 않으며, 그들이 방출하는 방사선은 파장이 너무 길기 때문에이를 알 수 없습니다. 일반적으로 카메라는 장면에서 나오는 빛이 여러 번 강해지고 수신 된 흑체 IR을 압도하기 때문에주의하십시오. 이 경우 일반적인 장면 조명을 제거하고 남은 작은 신호를 증폭하기 위해 많은 시간을 투자했으며 이미지를 거의 만들 수 없습니다.

흑체 방사선은 사람의 온도에서 사람의 규모로 눈에 띄지 않지만 일부 과학적 측정에는 중요 할 수 있습니다. 이것이 바로 고급 망원경의 센서가 활발하게 냉각되는 이유입니다. 허블 우주 망원경은 액체 헬륨을 사용하여 센서를 올바르게 기억하면 약 4 ° K를 유지합니다.

렌즈 캡이 중앙 핀치 스타일입니까? 캡의 윤곽을 녹색으로 볼 수있는 것 같습니다. 그렇다면 다른 보이는 모양 (원)은 렌즈 기능 때문일 수도 있습니다. 렌즈를 제거하고 바디 캡을 부착하여 촬영하여 이미지가 어떻게 변하는 지 확인하십시오.

흰색 부분은 뷰 파인더를 통해 빛이 들어올 수 있습니다 (IR, 어쩌면). 내 카메라 스트랩에는 뷰 파인더에 맞는 고무 비트가있어 장시간 노출시 작은 빛 누출을 방지합니다. 파인더를 덮고 이미지가 어떻게 바뀌는 지 확인하십시오.

가능한 설명을 위해이 백서를 추천합니다. 화성 탐사 로버에서 사용되는 팬캠에 관한 것입니다. CCD의 노이즈 소스에 대한 철저한 검사와 Pancam CCD에 대한 자세한 교정 루틴에 대해 설명합니다.

논문에 대한 링크는 다음과 같습니다. 화성 탐사 로버 아테나 파노라마 카메라 (Pancam) 조사 (PDF 문서)

흥미로운 또 다른 논문 : Mars E xplorationRover 파노라마 카메라 (팬캠) 기기의 기내 교정 및 성능 (PDF 문서)

편집하다

ImageJ에서 원본 및 처리 된 이미지로 재생 한 후 방사형 구조는 처리 된 이미지의 녹색 채널에 주로 나타나기 때문에 처리 자체의 인공물 일 가능성이 있습니다. 적색 채널에도 약간의 링 힌트가 있습니다. 처리 단계가 무엇인지 흥미로울 것입니다.

다음은 OP 버전과 비교하여 각 채널을 최소 및 최대 값으로 개별적으로 향상 시키면 얻을 수있는 것입니다.

이미지의 세로 줄무늬와 밝은 위쪽 테두리를 제외하고 내 버전에서 유사한 구조를 볼 수 없습니다.

링 패턴이 녹색 채널에 나타나지만 적색 채널에 거의 나타나지 않는다는 사실은 내가 틀리지 않으면 IR이 빨간색 채널에 오히려 나타나기 때문에 IR 가설에 반대합니다. 녹색 필터에는 IR 누출이 있지만 적색 필터에는 IR 누출이없는 한 IR은 적어도 적색 채널에 비슷한 강도로 나타나야합니다.

2 차 편집

여기에 표시된 "원본"버전은 PNG 형식으로 변환하는 동안 정보를 잃어버린 것 같습니다. 처리 된 이미지에 보이는 이상한 패턴을 재현하는 것은 불가능합니다. 처리 된 버전에 가장 가까운 것은 다음과 같습니다.

먼저 이미지를 클리핑하지 않고 대비를 최대화했습니다. 그런 다음 향상된 이미지의 값을 66 (255의 26 %)과 26 (255의 10 %) 사이의 범위로 자른 강도 값의 3D 표면 플롯을 만들었습니다. OP의 처리 된 버전과 비슷한 약간 원형 패턴이있는 것처럼 보이지만 PNG 파일의 비트 해상도가 낮아서 나머지 패턴이 손실되는 것 같습니다.

대비가 향상된 원본 버전은 다음과 같습니다.

운 좋게도 D80이있어서 실험을 재현하려고했습니다. 운수 나쁘게:

• 낮 동안이었습니다.
• 차고 안에 있었지만 창문에 빛이 새는 창문이있었습니다.
• 내 캐비닛은 강철이 아니라 나무입니다.
• 내 렌즈는 당신과 달리 시그마 18-50 f / 2.8입니다.)

그러나 렌즈 뚜껑을 사용하고 캐비닛을 닫은 경우를 대비하여 조리개를 f / 22로 설정했습니다. 만약을 대비하여 30 대에 두 번의 사진을 찍었고 두 가지 모두 비슷한 결과를 얻었지만 당신과는 다릅니다.

카메라에서 나왔을 때 RAW입니다 (폭 600px 크기).

여기에 RawTherapee에 +4.5 EV 노출 보정을 적용하여 아티팩트가 나오도록했습니다.

그것은 명암으로 완전히 가지 않았기 때문에 아마도 하얀 빛을 발합니다. 아마도 발음이 적습니다. 세로 줄도 표시되지만 원형 모양을 볼 수 없습니다.

센서의 불균일 가열에 대한 이론에 동의하며 밴드는 센서의 CCD 기술에서 나올 수 있습니다. 그것이 어떻게 만들어 지는가에 따라, 전하 수송 메커니즘은 줄무늬를 야기 할 수있다.

렌즈 캡을 켠 상태에서 이미지를 촬영했습니다.

프레임의 가장 큰 부분 원은 무엇입니까?

렌즈 뚜껑입니다.