De onde vem o ruído em uma longa exposição?

Eu criei outro teste. Desta vez, expus por 36 minutos, porque queria testar a fotografia de estrelas. Essa não é uma boa foto; Eu realmente apenas testei.

A câmera estava dentro da casa atrás da janela (está muito frio para sair) no escuro. A luz mínima de outra sala veio de trás da câmera. É uma Canon EOS D1000 definida em BULB, F29, ISO800

A pergunta é: de onde vêm os pontos azul e vermelho (ruído)?

imagem de amostra com ruído

noise long-exposure noise-reduction

— Ákos Nikházy
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Você tinha a Função Personalizada CFn-3 (Redução de Ruído de Longa Exposição) ativada ou automática quando tirou esta foto? Parece-me um ruído de longa exposição, causado pelo aquecimento do sensor devido à quantidade de tempo que o obturador está aberto.

— Edd

Respostas:

Bem, talvez você devesse ter saído depois de tudo :)

O ruído é térmico, que se tornará perceptível à medida que o sensor se aquece durante uma longa exposição. Na astrofotografia, é um problema bastante comum.

Algumas maneiras de reduzir esse ruído:

arrefecer o sensor, por exemplo, fotografando no tempo frio. Observe que o frio também afeta negativamente a vida útil da bateria.
configure a câmera para tirar uma moldura escura com as mesmas configurações (para obter apenas o ruído) e subtraí-la da imagem; isso pode ser feito manualmente (tirando um segundo quadro com a tampa da lente) ou automaticamente pela câmera (o recurso é chamado de Redução de ruído na exposição longa ou algo semelhante).
usando uma configuração de redução de ruído mais forte na câmera; isso também pode tornar a foto mais suave em geral.
fotografe várias exposições mais curtas em uma sequência e adicione-as no pós-processamento (isso é chamado de "empilhamento"); você pode usar o DeepSky Stacker para isso. Certifique-se de não combinar isso com a técnica de moldura escura para evitar trilhas pontilhadas.

— Imre
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Eu nunca pensei sobre isso. Coisa realmente boa de saber. Obrigado :) Então, eu deveria sair com um adaptador AC, então eu tenho todo o tempo do mundo para estrelas do tiro: D

— Ákos Nikházy

A Canon 1000D tem uma facilidade de Redução de Ruído Exposição Longa - é sob os menus como C.Fn-3

— Edd

Outro método é usar a técnica de empilhamento de imagens, que é muito popular quando trilhas de estrelas fotográficas. Você tira várias fotos da mesma cena e as empilha no pós-processamento.

— Trav L

@rockacola obrigado por lembrar, adicionado empilhamento à lista.

— Imre

Eu tive muito sucesso com a segunda opção de tirar uma foto apenas do barulho.

— Rei Miyasaka 16/01

As palestras do Stanford CS178 têm um slide deck sobre Noise e ISO , que tentarei parafrasear. Existem várias fontes de ruído, mas as três maiores causas de ruído nesta foto são prováveis:

Ruído de tiro de fóton Os fótons chegam probabilisticamente após uma distribuição de Poisson. Isso significa que há uma sqrt(intensity)variação na intensidade registrada de uma fonte de luz. Para imagens mais escuras, sqrt(I)está muito próximo I, o que causa ruído significativo. Você realmente não pode evitar esse problema, exceto tirando fotos de coisas mais brilhantes:)

Corrente escura Os elétrons no sensor CMOS da sua câmera são deslocados por atividade térmica. A menos que você viva em um balde de nitrogênio líquido, é muito quente para evitar esse tipo de ruído. Entrar no frio ao ar livre o reduziria. O usuário Edd também destaca que sua câmera possui uma função de redução de ruído de longa exposição, sob C.Fn-3, que usa subtração de campo escuro na câmera para calcular a média de muito ruído térmico.

Ruído de leitura O calor faz com que os circuitos que lêem os dados do sensor de imagem gravem mais ruído. (Esse efeito é reduzido nas câmeras CCD.) Como você possui uma Canon, que usa CMOS, saia para o frio.

— Jacob Krall
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