Под негативным эффектом ‘звездного неба’ фотографы обычно понимают набор из горячих и битых пикселей, который напоминает реальный небосвод с миллиардами звезд. На фото ниже представлен кроп 1:1 снимка на очень длительной выдержке, на которой сильно проявляется такой эффект.
Сразу хочу предупредить, что в данной статье рассматриваются только горячие пиксели. В отличии от ‘битых’ или ‘мертвых’ пикселов их количество и интенсивность свечения увеличиваются при поднятии ISO и/или при увеличении выдержки. На низких ISO и/или относительно коротких выдержках (до 30 секунд) горячие пиксели могут себя никак не проявлять и являются своего рода бомбой замедленного действия. Битые/мертвые пиксели присутствуют на снимках всегда, при любых настройках.
Горячие пиксели вносят огромный вклад в общий цифровой шум изображения. Разница между горячими пикселами и обычным цифровым шумом состоит в том, что горячие пиксели обычно появляются только при длинных выдержках и даже на ISO 50 или ISO 100. Обычно горячие пиксели одиноки, но с очень длительными выдержками их количество возрастает, как показано в примерах из этой статьи.
Лично я крайне редко снимаю на очень длительных выдержках, а потому с проблемой горячих пикселов не сталкиваюсь. Но вот фотографы, которые в своей работе используют очень длительные выдержки, например, в астрофотографии, не раз сталкивались с тем фактом, что даже на самых низких значениях ISO появляются горячие пиксели.
Ниже приведены примеры снимков, полученных при очень длительных выдержках в режиме ‘BULB’ (ручное задание выдержки). Во время экспозиции байонет фотоаппарата был закрыт обычной байонетной крышкой. К сожалению, камера Canon EOS Digital 350D и Canon EOS 5D не совсем корректно записывает длительность выдержки в режиме BULB, но могу заверить, что экспозиция проводилась около одного часа. Такие очень длительные выдержки использовались только чтобы максимально наглядно показать сильный эффект звездного неба, в реальной жизни они используются редко.
Ссылка на архив с оригиналами. Снимки были сделаны в режиме RAW+JPEG с разными настройками функций подавления шума.
На примерах фотографий видно, что матрицы фотоаппаратов страдают не только эффектом ‘звездного неба’, но еще и имеют серьезные ‘засветки’ по углам и бокам матрицы. Из-за того, что матрицы Nikon D80, Canon EOS 5D и Canon EOS Digital 350D имеют обычную байеровскую структуру, получаемые горячие пиксели соответствуют одному из оттенков красного, зеленого или синего, так как обычно ‘загорается’ один из субпикселов определенного оттенка.
Несмотря на довольно ужасную картину ‘звездного неба’ моих камер, какой-то серьезной проблемы для реальной повседневной съемки у меня нет. Я довольно легко отношусь к горячим пикселам. Мой опыт подсказывает мне, что количество горячих пикселов со временем может увеличиваться и их не следует серьезно опасаться. При съемке на коротких выдержках случаи появления горячих пикселов крайне невелики.
Горячие пиксели довольно легко лечатся включением функции ‘подавления шумов на длительных выдержках’. Данная функция убирает горячие пиксели посредством одной хитрости – после окончания экспозиции основного снимка камера проводит экспозицию дополнительного снимка с закрытыми шторками затвора, по времени равную экспозиции основного кадра. На втором, дополнительном кадре, который не записывается на карту памяти, процессор камеры находит горячие пиксели и ‘вычитает’ их из основного снимка. Функция работает очень хорошо и даже с таким апокалиптическим небом, как показано в моих примерах, справляется на ура, в том числе и убирает боковые засветки матриц. Но вот у нее есть одна серьезная беда – время съемки удваивается. И если фотограф использовал выдержку, равную двум часам, то в итоге ему придется ждать еще два часа, пока камера сделает дополнительный корректирующий снимок.
В некоторых камерах есть модификации данной функции для которых камера просто единожды запоминают ‘карту звездного неба’ и вычитает ее из всех последующих снимков. Такую ‘карту’ горячих пикселов можно обновлять через меню камеры. Функции, построенные на создании таких ‘карт’ обычно принято называть общим термином – ‘ремапинг’ (от английского ‘Remapping’). Если снимать в формате RAW и обрабатывать снятый материл на компьютере современными мощными средствами для работы c RAW файлами, то функция ремапинга включается автоматически. Современные программы обработки неплохо сами определяют горячие пиксели и удаляют их.
Две части одного и того же снимка с ремапингом и без. Автоматический ремапинг с помощью Adobe Camera Raw. Этот снимок можете найти в архиве с оригиналами под именем ‘IMG_1265.CR2’
Также горячие пиксели частично убираются функцией ‘подавления шумов на высоких значениях чувствительности ISO’. Данная функция может определить горячий пиксель как обычную часть цифрового шума и программно его убрать.
Опишу одно интересное наблюдение за функцией подавления шумов на высоких значениях чувствительности ISO на примере камеры Nikon D80. В меню данная функция имеет название ‘СШ высокой ISO’ и четыре режима работы: ‘Norm Нормальный’, ‘Low Низкий’, ‘High Высокий’, ‘Выкл.’. И если нажать на кнопку помощи, то можно увидеть интересное объяснение работы данной функции:
Обрабатывайте снимки, снятые с чувствительностью выше эквивалента ISO 400, для уменьшения шума (ряби). Емкость буфера памяти снижается во время удаления шума со снимков. Обратите внимание на то, что когда для параметра СШ высокой ISO выбрано значение ‘Выкл.’, удаление шума, тем не менее, производится с чувствительностью выше ISO 800, хотя и количество удаляемого шума уменьшается.
Если говорить короче – на значениях ISO 800 и выше камера всегда использует функцию подавления шума. В итоге получить ‘голый’ JPEG файл на высоком значении ISO не получится. Самое интересное, что из-за принудительного подавления шума порой складывается ситуация, когда шум на ISO 640 больше, чем на ISO 800. В галерее из этой статьи есть два снимка с Nikon D80 на ISO 640 и на ISO HI-1 (эквивалент ISO 3200), принудительное подавление шума сделало картинку на ISO 3200 более чистой.
Много лет назад я видел тесты некоторых камер на уровень шума. В тех тестах после прохождения средних значений ISO, на которых мог работать фотоаппарат, графики показывали скачок с понижением шума, а потом опять его дальнейший рост. Тогда никто не смог разгадать загадку такого поведения матрицы. Но разгадка скорее всего кроется как раз в том, что при съемке в JPEG после определенного значения ISO включается автоматическое принудительное подавление шума, что делает картинку более чистой.
Кстати, принудительное подавление шума относится не только к Nikon D80, большинство камер Nikon всегда производят подавление шума на максимальных значениях ISO. У каждого фотоаппарата имеется свой отдельный порог, с которого включается принудительное подавление шума. Насчет камер других брендов я точных сведений не имею.
Также у многих камер есть порог ISO, до которого подавление шума не будет проводиться, даже если функция подавление шума на высоких ISO включена вручную. К примеру, вот что можно найти в меню камеры Nikon D700 насчет функции ‘Под. шума для выс. ISO’:
Уменьшает количество шума при чувствительности ISO 1600 или выше (также уменьшает число снимков, которые можно сделать за одну серию). Даже если выбрано значение ‘Выкл.’, при значениях чувствительности ISO HI 0.3 или выше будет проводиться минимальное подавление шума.
Получается, что у Nikon D700 обработка шума начинается на ISO 1600, а у Nikon D80 на ISO 400.
И еще одно наблюдение насчет Canon EOS 5D – на снимках заметно, что горячие пиксели на ‘звездном небе’ скапливаются в особые созвездия и даже виден ‘кеноновский млечный путь :)’ по центру снимка.
Млечный путь? Эта фотография с усилением контраста. Остальные фото в статье без какой либо дополнительной обработки. Оригинал этого снимка находится в архиве под именем ‘IMG_5374.CR2’
Горячие пиксели действительно появляются даже на самых низких значениях ISO, достаточно просто выдержку сделать подлиннее (см. файл ‘IMG_5372.JPG’ из архива с исходниками).
Подавление шумов выключено. В архиве файл имеет имя ‘IMG_5377.CR2/JPEG’
В реальных условиях съемки все эти горячие пиксели будут просто накладываться на получаемое изображение :(.
Можете провести свои эксперименты со своими цифровыми камерами. Для этого просто закройте байонет камеры, или переднюю линзу объектива крышкой, найдите режим ‘Bulb’ или ‘B’ (‘От руки’) или режим ‘Time’ (‘Время’) и снимайте с реально длинными выдержками и с разными настройками шумоподавления, и на разных значениях ISO. Режим ‘Bulb’ чаще всего можно выбрать в режиме ‘M’ после установки самой длинной выдержки (30 или 60 секунд).
Предлагаю в комментариях обсудить следующие вопросы, на которые у меня нет однозначного ответа:
- Увеличивается ли количество горячих пикселей с возрастом камеры, т.е. присутствует ли эффект ‘выгорания матрицы’ от постоянной ее работы?
- От чего зависит появление новых горячих пикселов?
- Какие матрицы – CCD, CMOS, FAVEON, LBCAST и т.д. более устойчивы к появлению горячих пикселов? Насколько пленка защищена от этого цифрового недуга?
- От чего происходят ‘засветки’ по углам и краям изображения, про которые описано в статье?
- Что за вертикальные полосы появляются на снимках с Canon EOS 5D?
- Производят ли некоторые камеры Canon, Sony, Pentax принудительное подавление шума на высоких значениях ISO, если сама функция шумоподавления была выключена?
- Как четко различить цифровой шум и горячие пиксели на очень длинных выдержках? Или цифровой шум на длинных выдержках состоит полностью из горячих пикселов разной степени ‘горячести’?
↓↓↓ Ставим лайк :) ↓↓↓ Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.
Небольшая история из моей практики, возможно, будет полезной… Захотелось мне сделать интересное фото на длинной выдержке на моем Nikon D80, но не звезд, а совсем обычного предмета. С помощью тросика я установил время съемки час. Однако, когда вернувшись раньше на место съемки, обнаружил, что снимок уже сделан, т.е. не полностью отработав нужное мне время, не могу сказать точно, что повлияло на это, но с вероятностью в 97% можно сказать – низкий оставшийся заряд батареи, еще я подумал, что это может быть функцией предохранения от перегрева матрицы. Естественно, снимок был недоэкспонирован, вместо 1 часа – 25 минут (1505,4 сек) и вот что из этого вышло https://yadi.sk/i/ot2dHO1qdxmkT съемка велась, скорее всего, без ОВИ (вроде бы еще пожалел об этом), так как была засветка по верхним углам кадра. Позже я все же решил посмотреть, что же можно получить из этого снимка, и, увеличив в ЛР экспозицию на 10 стопов и поправив ББ, получил следующее https://yadi.sk/i/Ikg9BGp5dxn6z . Так что данный вопрос может быть полезен не только при съемке астрофотографии. Спасибо Аркадию за статью и читателям за комментарии.
В помещении была температура около 10 градусов С +- 5 градусов.
мсье знает толк в извращениях, на такой древней камере полтора часа выдержку ставить)
Так это усилитель греет – от этого и характерная засветка, у Canon усилиитель отключается в отличии от Nikon, этим и объясняется, что астрофотографы или canon или спецкамеры.
1. “На сколько” -> насколько
2. “Что за вертикальные полосы появляются на снимках с Canon EOS 5D?” – бандинг
3. “Производят ли некоторые камеры Canon, Sony, Pentax принудительное подавление шума на высоких значениях ISO, если сама функция шумоподавления была выключена?” – производят. даже в RAW. с определенного порога. полной информации пока нет по всем производителям. вот, например, по Sony
1. Fixed.
Владею несколько лет Nikon D600.
Недавно заметил красный горячий пиксель возле центра.
Как мне его убрать навсегда?
Связано ли это с тем, что в последнее время много снимал видео, ведь матрица работает постоянно и греется?
нести камеру в сервис или искать в сети сервисный софт и убирать самостоятельно
Сожалею, чуть припозднился. Тоже у меня на д600 горящий красный пиксель был возле центра, причём и на коротких выдержках и на исо 100, хорошо так видно. Стал искать решения в интернете (думал, в виде какой-нить программы), попался на никон-клуб простой совет – принудительно очистить матрицу (у меня функция очистки была отключена). Очистил, о чудо – пропал, так заретушировался, что не найти. Полистал руководство – ничего такого нет в разделе про очистку, почему?
а можно уточнить, имеется в виду внутренняя функция чистки матрицы? или прям почистить шваброчкой? так же обнаружил горячий пиксель в камере вчера. снимал ночью комету.
Здравствуйте Аркадий!
У меня Никон Д700! Решил проверить его на битые, горячие пиксели. Обнаружил 2 горячих, но это не страшно! Обнаружил другое! При приближении и увеличении этой черной фотографии, она то черная, но не однородно черная, она вся в квадратиках и прямоугольниках разных оттенков, каких то светло-черных, серых, светло-серых, темно-серых, хаотично расположенных, и создается такое впечатление, как будто матрица вся порепана и покоцана, вообщем не понятно! И при каждой черной фотографии, эти квадратики и прямоугольники меняют свое месторасположения! Хотя по сравнению с другими черными фотографиями других фотоаппаратов, почему то на других все однородно черно, как бы ты ее не приближал! Аркадий, что это может быть? Что то с матрицей, или так должно быть? Разъясните пожалуйста! Заранее спасибо!!! попытался вставить эту фотку, но не вставляется!
Глянул. Повседневно, более 30сек снимать абсолютно смысла нет. На ISO100/30сек – если не смотреть попиксельно, то не заметно. На ISO6400/30сек – звездное небо в пределах большого мегаполиса.
Как я решил проблему – просто не заморачиваюсь, чего и всем желаю)
О “шальных альфа-частицах”.
Пробег альфа-частиц в воздухе составляет единицы сантиметров.
Для воздействия альфа-излучения на матрицу следует разместить перед матрицей источник альфа-излучения и удалить все находящиеся перед матрицей стекла.
Провел несколько собственных экспериментов на эту тему. Получил неожиданные (для себя) выводы. Готов поделиться.
Сначала первый неожиданный вывод: принципиальное значение для просмотра снимка с горячими пикселами имеет программа-смотрелка. Покажу на снимках с экрана компьютера.
Эксперимент проводил так. Снимки делались с закрытой крышкой объектива.
Первый снимок на высокой светочувствительности (800) с выдержкой 15 с. Вот так он выглядит в программе XnView 2.39 2015 год. Как сплошной шум. https://ibb.co/kTJp0R Это же снимок
в программе ViewNX 2 2.8.1 2013 года выглядит вполне пристойно. Увеличение 400 %. https://ibb.co/ieQPZm Видны дефектные пикселы.
Итак, чтобы не пугаться “звездного неба”, надо выбирать программу просмотра.
Про второй эксперимент и второй вывод – чуть позже.
Программа VieNX смотрит NEF-файл хорошо, потому что это родная никоновская программа, которая понимает алгоритм своего raw-файла. Программа XnView – это сторонний софт-смотрелка, которая под raw не заточена в принципе, но может их просматривать. Фирменных никоновских алгоритмов просмотра raw никто XnView и другим смотрелкам не передавал, поэтому они в принципе плохо воспроизводят raw. Исключение составляет встроенный в raw-файл jpeg для препросмотра – его они воспроизводят нормально, как и все другие jpeg-и.
Это очевидно. Интереснее другое: возможно, что никоновская программа, маскирует “звездное небо”, а XnView показывает его как есть.
Никоновская программа при интерпретации сырого RAW файла применяет свои алгоритмы и множество параметров, которые формируют на экране итоговое изображение. XnView интерпретирует файл так, как умеет (на практике весьма примитивно), поэтому она нередко отображает с разноцветными пикселями даже те файлы, в которых эффекта ‘звездного неба’ нет. Никоновская программа (микропрограмма камеры или ядро конвертера) и должна убирать всякого рода посторонние дефекты, снижающие качество изображения. Если Вам нравится применять к такой интерпретации файла слово маскировка, пусть будет маскировка. Заметьте, что такой негативный эффект как шум не всегда убирается по умолчанию потому, что его ликвидация может как улучшать качество изображения (в части чистоты картинки), так и ухудшать его (в части снижения детализации). Управление параметрами таких эффектов производитель уже частично передаёт пользователю.
Второй эксперимент. Зависимость дефектных пикселов от того, открыт или закрыт видоискатель.
Съемка с закрытой крышкой объектива в помещении при домашнем освещении. Снимки делались на двух аппаратах: D40X и D610. Во всех случаях ISO 800, диафрагма полностью открыта, выдержка 15 с. С точки зрения влияния на снимки открытого или закрытого видоискателя отмечу, что эксперимент проходил в помещении при домашнем освещении. Дефектные пикселы на снимках подсчитывались с помощью программы DeadPixelTest 1.0 2001 года.
Полная сравнительная таблица – по ссылке.
Результаты эксперимента. На одном аппарате (новом) при открытом ОВИ было обнаружено три «горячих» пиксела, при закрытом – четыре. На втором аппарате (старом) при открытом ОВИ было обнаружено 99 «горячих» пиксела, при закрытом – 111. На повторных снимках на одном и том же аппарате координаты горячих пикселей остаются теми же самыми, что говорит о повторяемости эксперимента и неслучайности результатов. Пока не могу объяснить, почему при закрытом ОВИ «горячих» пикселов больше, чем при открытом.
Вывод. Предварительное заключение: на количество и на яркость горячих пикселей влияет не сильно, закрыт или открыт ОВИ. Для ясности стоит провести эксперимент при ярком солнечном освещении. Дождаться весны.
Фонариком посветите в ОВИ. Был уже такой эксперимент. Только прямое попадание достаточно яркого света немного влияет. В остальных случаях можно пренебречь. В целом Вы правы, никакого существенного влияния нет. Но при съемке в ярком свете в режиме LiveView (когда глаз не прижат к ОВИ) можно подстраховаться и прикрыть видоискатель подручными средствами.
Вот ссылка https://ibb.co/dAr2NG
С чего, собственно, начались эксперименты.
Я заметил на своих снимках множество серых круглых пятнышек. Сотни. Подумал: пыль на матрице. Отнес аппарат в чистку. Почистили. Но сказали, что это не пыль, а битые или горячие пикселы. Начал экспериментировать. Выяснил, что дефектные пикселы не похожи на эти круглые пятнышки. Пятнышки много больше по размеру, у них не резкие края с ореолом и круглая форма.
На приложенной картинке эти отличия хорошо видны.
Что же это за пятнышки? Кто может предположить?
Большая картинка https://ibb.co/fbF3Wb
Как вариант влияния объектива. Пыль объектива, неоднородная структура стекла и т.п. На диафрагме 22 такое может проявляться. На реальных кадрах это может помешать очень и очень редко, только если у Вас нет каких либо сугубо специфических задач при съёмке.
Пробовал на это аппарате снимать с другим объективом. Дефекты те же самые. Видимо, дело не в объективе. Остаётся только матрица. Но её же чистили… Загадка.
… “Пробовал на этом аппарате”…
“Чистили” и “Почистили” очень разные понятия.
Классический кадр с пылью. Только ее больше чем много. Никогда столько не видел. Других вариантов появления подобной картинки не встречал
Хотя встречал, масло на матрице дает аналогичную картинку
Блин,решил проверить фотик на битые пиксели(пользуюсь года два)поставил ISO100 и 8 выдержку. Нашел кучу горячих пикселей. Расстроился. Решил проверить на меньше выдержке.Поставил 500 и практически не обнаружил их,что это значит? может я зря парюсь?
“Обычно горячие пиксели одиноки, но с очень длительными выдержками их количество возрастает, как показано в примерах из этой статьи”
Если звёзды не снимаете и ночной город, то не партесь.
Как сделать ремап в домашних условиях на Никон Д3ххх?
Жирные горячие пиксели на исо 1600 и выдержках 1/100.
https://youtu.be/H2Ylxzd7DfM
В описании есть ссылка на загрузку. Для D3000 и D3100 там есть. Запускать в режиме совместимости с WinXP.
Ещё можно почитать про способы без компьютера тут: https://vk.com/topic-20027688_27791039?offset=0
По комментариям – работает.
Что делать с большим количеством битых пикселей на матрице? Более 15-ти.
Ремапить. СЦ вас ждет
Что по цене в уе?
50 долларов ремап. думаю вот стоит ли делать старому аппарату за 250 долларов.
Если белые и цветные точки появляются на фото на iso 640 и выше, а при iso 100 при 1/200 на чёрном я их не нахожу, то это может и не битые пиксели? Проясните, запутался.
Это так называемые “горячие пиксели”. Статья как раз про них
Спасибо. А я думал, что белые это битые.
Впервые заметила на Кэноне. Причем с малым пробегом. 5д Марк 2. До этого с никонами ни с одним не представляла, что такое может быть…
Ну так если 5Д2 ухайдокали съемками, потому что на них снимали все, кому не лень, а Никон нет, то как можно сравнивать?
Нее, ну Никон тоже бывалый, Д800 который). У Кэнона, кстати, пробег не так чтобы очень. Я как раз по этому принципу выбирала. В сервисе подтвердили 20 к.
Сказать, что 800-ка в каком-то более выигрышном положении не могу. разве что на комп 800-ка выводит 7к точек, а пятрека до 5к. Может это тоже как-то влияет.
на 5д Марк 2 видео много снимали, поэтому, пробег небольшой (затвор не изношен), зато матрица вся в горячих пикселях. На Д800 пиксель меньше – менее заметны горячие, плюс убираются легко.
Понятно. ВОт тоже такая мысль настигла. А ведь все логично. Осталось загуглить, как программно убрать. В целом, без зуммирования оно и не видно особо.
Кстати, приношу всем извинения за дезу.
Я внимательно пригляделась. “Выбиты” пиксели там. гдя по незнанию еще конвертера “выкручивала” эту программную контурную резкость. Без нее проблем вообще не видно. И каждый пиксель какой-то информацией наполнен по соответствующему, а не звездному тону.
Хотя продавец с перекупки подтвердил, что камеру часто использовали для видео.
Так что Ваша правда оказалась)
В общем-то, понятно, что скупой платит дважды, конечно. Хочешь БУ – жди сюрпризов.
Ведь, насколько я понимаю, для Кэннона и программулин типо ShowExif не существует, чтобы проверить пробег затвора.
Вот с этим фото все должно быть в порядке https://vk.com/albums636784?z=photo636784_457248590%2Fphotos636784
А тут – белесые пятна https://vk.com/albums636784?z=photo636784_457248591%2Fphotos636784
Не знаю, на какой хостинг кидать, чтобы было видно и можно было дать совет по фотографиям.
Спасибо за помощь всем)
И по факту горячие пиксели перепутала с единичными убитыми постобработкой. Послле внимательного прочтения статьи. Полный фейл) Простите.
Для проверки пробега Кэнона есть программа Canon EOS Digital INFO.
Тількиот на ексклюзивних ОС не канає..(
Та-й, чи сильно принципово – той пробіг?.. Справляється зі своїми задачами, то й ок. Не справлюється – тре міняти))
в кеноні це ж мапиться автоматично через меню
Избавился от горячих пикселей на Nikon d7500 проведя очистку матрицы два раза подряд. Способ был описан здесь https://www.dpreview.com/forums/post/61670711
оу єс! При відео особливо ці ляппочки (гірлянди) коли загораються..- розуміє – треба міняти камерут (плівка рулить! ні тобі битих “зірок”, ні плям бруду)).
а для фото, дійсно – рав рятує. Тай, джпеґ в більшості правильно проекспонованих сцен є солідарним що-до цього зорепаду.
p.s. я, до цієї статті не знав що воно таке, ці “зірки” на фотографіях. Зробив 30сек тест камери. І.. ойо-йо-й – очі мої б цього не виділи)) )
Странно, но у меня при выдержке 1/200 присутствуют 3 горячих пикселя. Поставил выдержку 5 секунд и они все исчезли. Это на исо100, съёмка с закрытой крышкой объектива. При исо800 горяд 10 точек разными цветами. Никон Д80