nandoonline

Hot pixels verwijderen met een dark frame

Lange sluitertijden en hoge ISO waarden geven ruis in een digitale foto. Dat is bekend. Naast ruis bestaan er ook de zogenaamde hot pixels; pixels die een ongewenst signaal geven en zodoende zichtbaar worden als rode, groene, blauwe of witte puntjes in de foto.

hotpixels in een foto met sterrensporen (klik voor een grotere versie).

Deze puntjes in een foto kunnen storend zijn, met name bij een donkere achtergrond. Door in de camera ruisonderdrukking aan te zetten worden deze vervelend pixels verwijderd. Dit gebeurt als volgt: na het maken van een foto wordt er door de camera nog een extra opname met dezelfde instellingen gemaakt, zonder dat er licht op de sensor valt. Deze extra opname zien we nooit, maar dit is een ‘dark frame.’ Met de informatie in deze onzichtbare dark frame filtert de camera software alle hotpixels uit de foto.

Hoe deze pixels ontstaan is misschien heel interessant, maar voor de fotograaf is het alleen belangrijk om te weten dàt ze bestaan en hoe ze verwijderd moeten worden.
Om ze succesvol en eenvoudig te verwijderen is het belangrijk om te beseffen dat, als een camera aangezet wordt, er vrijwel altijd een aantal hot pixels zullen zijn. Zo lang een camera aan staat zijn het per foto ook altijd dezelfde pixels. Pas wanneer een camera uit- en aangezet wordt, zullen weer andere pixels verschijnen als een hot pixel. De ruisonderdrukking van de camera maakt gebruik van dit principe: een extra belichting die direct na de foto gemaakt wordt met dezelfde sluitertijd zal exact dezelfde hot pixels registreren. En als je weet waar ze zitten, kun je de hot pixels softwarematig verwijderen.

Met andere woorden: zet de ruisonderdrukking in de camera aan om dit volledig automatisch te laten uitvoeren. Het heeft als consequentie dat het maken van de foto 2x zo lang duurt als de belichtingstijd.
(enkele voorbeelden: 30 sec belichting + 30 sec dark frame; 1 minuut belichting + 1 minuut dark frame; 4 minuten belichting + 4 minuten dark frame)

Helaas is het niet altijd mogelijk om ruisonderdrukking te gebruiken, of is het niet wenselijk. Bij sluitertijden die minuten lang zijn (nachtfotografie) is het wachten erg tijdrovend. Bij het fotograferen van sterrensporen levert ruisonderdrukking een stippellijn op in plaats van een ononderbroken spoor. Het zijn twee situaties waarbij ruisonderdrukking in de camera uitgezet moet worden en er dus hot pixels in het eindresultaat kunnen zitten.

Een foto met hot pixels (ISO1600 | 30 seconden belichting)

De moeilijke manier om hot pixels te verwijderen is met een clone-brush. Dit is ook een tijdrovend proces. Er moet een makkelijkere manier zijn en hierbij komt een dark frame aan te pas.

Het dark frame

Het belangrijkste bij het maken van een dark frame is het volgende: de omstandigheden moeten zo veel mogelijk hetzelfde zijn als bij de ‘echte’ foto’s. Denk hierbij aan de volgende punten:

  1. temperatuur
  2. ISO waarde
  3. sluitertijd
  4. de camera mag niet uitgezet worden tussen de foto en het dark frame

Alle andere instellingen zijn niet zo belangrijk omdat die niet bepalend zijn voor de plaats en het aantal hot pixels in een foto.

Een dark frame met dezelfde instellingen (ISO1600 | 30 seconden) – de pixels zitten op exact dezelfde plaats

Als er in het donker gefotografeerd wordt, maak dan een dark frame met dezelfde instellingen vlak voor, of vlak na een serie foto’s. Dit is eenvoudig te bereiken door de lensdop op het objectief te plaatsen en handmatig dezelfde instelling te gebruiken als bij de foto of serie foto’s. In het bovenstaande dark frame vallen de hot pixels duidelijk op. Vergelijk deze met de ‘gewone’ foto en het is te zien dat alle hot pixels op dezelfde plaats staan.

Methode 1: the quick and dirty way

De snelste manier om hot pixels uit een foto te verwijderen is via de blending optie “difference.” Dit gaat als volgt:

1. open de foto en het darkframe in Photoshop of een ander fotobewerkings programma

2. kopieer het darkframe als layer over de ‘gewone’ foto

3. zet de blending optie of “Difference”

Het resultaat is een foto waarbij alle pixels zwart gemaakt zijn. Dit werkt heel goed als de plaats waar de hot pixel zit erg donker of zwart is, maar op lichte stukken in de foto, zoals op de bast van de Berkenboom, verschijnt een zwarte pixel. In het onderstaande figuur is dit duidelijk te zien.

Dit kan dus nooit de bedoeling zijn: een zwarte pixel is net zo storend als een witte, rode, blauwe of groene. Daarom is er ook een andere, nettere manier.

Methode 2: de alternatieve manier

Voor deze methode gaan we even een paar stappen terug in de workflow en starten op het punt wanneer het dark frame als layer over de foto gelegd is. Maak de dark frame layer onzichtbaar. Dan volgen de volgende stappen:

1. Kopieer de background layer

2. Geef een gausiaanse blur over dit kopie zodat de grootste hot pixels nèt niet meer te zien zijn.

3. Maak het dark frame zichtbaar

4. Selecteer met een pipetje het zwart van het dark frame

5. Keer de selectie om (inverse selection)

6. Maak een masker van deze selectie

7. Kopieer of versleep het masker naar de gausiaanse blur laag.

8. Maak het dark frame onzichtbaar of gooi deze weg.

Met deze methode verschijnen er geen zwarte pixels in de lichte delen, zoals met de optie “Difference” wel te zien was. In de onderstaande foto is de plek aangewezen waar eerder het zwarte puntje te zien was. Helemaal is dit puntje niet verdwenen. Een nauwkeurige bestudering van de foto laat nog altijd een residu zien, maar het is niet langer opvallend.

Wanneer een dark frame?

Zoals gezegd: een dark frame moet handmatig gemaakt worden als het niet mogelijk is om ruisonderdrukking in de camera aan te hebben. Het maken van sterrensporen is een duidelijk voorbeeld. Een aparte dark frame na het maken van de opnames voor de sterrensporen kan dan gebruikt worden om alle hot pixels eruit te halen.

Bij lange sluitertijden (1 minuut en langer) is de reden om geen ruisonderdrukking te gebruiken de tijdwinst. Maar wel onder voorwaarde dat er meerdere opnamen gemaakt worden met dezelfde instelling. Als elke opname die er gemaakt wordt een andere instelling heeft (ISO of sluitertijd) is de tijdwinst minimaal.

7 Thoughts on “Hot pixels verwijderen met een dark frame

  1. Een hele handige en duidelijke uitleg over dit fenomeen,waarvoor dank.

    Ron (exhi)

  2. Willy Vankeirsbilck on 04/02/2013 at 2:16 pm said:

    Dank voor de duidelijke uitleg.
    Een ander vervelend fenomeen bij sterrensporen zijn passerende vliegtuigen. Is er ook een truc om die lichtsporen weg te werken?

    • Vliegtuigen… Tja, dat blijft een probleem. Ik wil ze nog wel eens wegwerken met een clone brush, maar dat is vaak veel werk. Tegenwoordig laat ik ze vaak staan. Hoe storend ook, ze zijn nu eenmaal een teken van de tijd.
      Wil je ze echt niet hebben, hou daar dan rekening mee. Bij vliegvelden of aanvliegroutes heb je meer kans op vliegtuigen dan buiten die routes. Dat betekent planning en goed rondkijken.

  3. Willy Vankeirsbilck on 04/02/2013 at 5:42 pm said:

    Dank u, ik had wel een antwoord in die richting verwacht, maar hoopte toch stiekem op wat abracadabra.

  4. Pingback: Tijd om in te pakken.

  5. Pingback: Vallende sterren fotograferen | nandoonline

Een (korte) reactie over wat je ervan vindt wordt op prijs gesteld :)

%d bloggers like this: