in

Fotodokter: Hot pixels verwijderen



12 november 2015, 16:55

Maak jij wel eens een foto die volgens jou beter had gekund maar weet je niet hoe? Vandaag behandelt de Fotodokter de vraag van Ineke Bijsterveld over ruis bij lange sluitertijden.

De vraag

“Ik zit met een probleem bij het maken van avond/nachtopnames. Zelfs bij fotograferen met ISO 100 zie ik in de donkere vlakken gekeurde balletjes. Mijn vraag is: Ligt het aan mij of aan het toestel? En wat is de oorzaak en wat kan ik er aan doen?”

De behandeling van de Fotodokter

Ineke is heerlijk aan het experimenteren met nachtfotografie. En de sfeer van de avond heeft ze goed te pakken! Fotograferen nadat de avond is gevallen zorgt er natuurlijk voor dat er minder licht beschikbaar is en dat compenseer je in de camera met de belichting van de foto: Door een hogere ISO in te stellen, de diafragmaopening groter te maken (kleiner F-getal), of door het verlengen van de sluitertijd. Ineke koos voor optie drie en keek heel goed naar het resultaat.

Ineke stelt een technische vraag over deze “gekleurde balletjes”. De fotodokter doet zijn best om deze begrijpelijk en juist te beantwoorden. Laten we kijken wat er eraan kunnen doen! De fotodokter helpt.

De camera: De Olympus E-500

Ineke vraagt de fotodokter of het aan haar camera ligt. Laten we meteen maar beginnen met het technische verhaal, zodat de fotodokter een basis heeft om Ineke te helpen de “gekleurde balletjes” te elimineren. Ineke fotografeert met een Olympus E-500; een spiegelreflex camera met een CCD-sensor. Een CCD-sensor is een type sensor dat eigenlijk het kloppend hart van de camera is.

De sensor is het instrument dat in een digitale camera licht omzet in een stroom gegevens. En die gegevens worden door een beeld processor (die ook in de camera zit) of met raw-converter software op de computer weer omgezet in een beeld. Zie de sensor als de film in je analoge camera. En zie de ontwikkelvloeistof als de beeld processor of raw-converter.
Goed. De CCD-sensor werkt doordat binnenkomend licht wordt omgezet in een elektrische spanning. (Ongeveer zoals een zonnepaneel werkt). Kortgezegd: Hoe meer licht er op de sensor valt, hoe meer spanning hij geeft. En die spanning is een maat voor hoe licht iets op de foto is. In het volgende stuk legt de fotodokter uit dat het probleem van de “gekleurde balletjes” deels aan de camera ligt en wat je zelf kunt doen om het te verminderen.

Het ontstaan: Hete pixels

Uitleggen hoe een camera sensor werkt is een complex verhaal. Wat we in het vorige verhaal nog misten voor een complete uitleg, is dat een sensor niet één ding is, maar eigenlijk is samengesteld uit meerdere lichtgevoelige onderdelen. Die noemen we photosites (onterecht wordt er wel gesproken over pixels). Die photosites zijn in de meeste camera’s voorzien van kleurenfilter. Een rood, groen of blauw filter. En drie kleuren photosites bouwen aan het einde van het technische verhaal met elkaar één pixel op de foto op.
Bij nachtfotografie heb je te maken met heel donkere gebieden, precies zoals Ineke in haar foto laat zien. Als een gebied heel donker is, heeft de camera moeite met het toewijzen van rood, groen of blauw. Simpelweg omdat er niet genoeg informatie over dat gebied beschikbaar is: Het is nu eenmaal donker!

Een lange sluitertijd maakt de kans groter dat er foutieve informatie wordt doorgegeven. Een kleine lekstroom is al voldoende om een uiteindelijke pixel op de foto bijvoorbeeld rood, groen of blauw te maken. Zo’n lekstroom maakt de pixel op de foto veel helderder dan hij in werkelijkheid is en dat zien we op de foto terug als “het gekleurde balletje”. We noemen deze afwijkingen: Hot pixels.

Hete pixels worden zo genoemd omdat lekstromen toenemen bij hogere temperaturen van de sensor. ISO, sluitertijd en omgevingstemperatuur maken de sensor allemaal warmer, dus het is niet vreemd om hot pixels te zien bij het ISO 100. Veel hot pixels bij elkaar noemen we thermische ruis, omdat het ruis is die ontstaat door hoge temperaturen. Een ander soort ruis is meer bekend. Read noise. Dat is het soort ruis dat onterecht wordt opgevangen als signaal.

Een hot pixel kan ook permanent dezelfde waarde doorgeven. Dan noemen we dat een stuck pixel. (Een plakkende pixel; vrij vertaald). Iedere camera heeft een vorm van lekstroom in de sensor. Wel worden camera’s steeds beter in het wegwerken van de effecten; de ontwikkeling van sensor technologie staat niet stil. Zo zijn fabrikanten met hun nieuwere camera’s steeds beter in staat om hot pixels en stuck pixels te verwijderen. Olympus, de fabrikant van Inekes camera, heeft daar een oplossing voor die we onder het volgende kopje bespreken.

Voorkomen van stuck pixels: Pixel mapping met Olympus

Binnen enkele seconden weet je of je met stuck pixels of hot pixels te maken hebt. Zoek op de Olympus E-500 in het S2 menu (waar je ook de tijd in kunt stellen) naar de optie Pixel Mapping. Deze vind je vlak voor het einde van het menu, in de buurt van firmware. Door het activeren van deze optie, inspecteert de camera het beeld op stuck pixels en filtert deze er voor je uit. Stuck pixels zie je ook bij heel korte sluitertijden, of bij foto’s met de lensdop nog op de lens.

En hot pixels?
Hot pixels komen tevoorschijn bij langere sluitertijden en steeds op een andere plek. Helaas kun je hot pixels niet op dezelfde manier voorkomen. De enige manier is het verlagen van de temperatuur van sensor, en dat doe je door de sluitertijd te verkorten of de ISO te verlagen. Ineke geeft aan dat ze al op ISO 100 fotografeerde. Een kortere sluitertijd zou de foto onderbelichten. En als het diafragma al maximaal staat, heb je drie opties:

  • Flitsen of lightpainten, zodat je de sluitertijd kunt verkorten.
  • – Een camera aanschaffen die beter presteert in de kleine uurtjes.
  • – Of je neemt genoegen met de situatie en verwijdert de ruis achteraf.

Genezen: Ruis verwijderen

In de nabewerking kun je er ook nog iets aan doen, maar dat is minder voor de hand liggend dan simpelweg de noise reduction-schuif in Lightroom helemaal naar rechts halen. Dat werkt overigens wel erg goed bij read noise. Dit soort ruis kan Ineke beter handmatig verwijderen met de spot healing tool. Zo behoudt Ineke namelijk detail in de gebieden waar geen ruis te zien is.

Zelf insturen?

Kleuren sprankelen te weinig, de belichting kan beter, de compositie strakker? Heb jij een foto die je wil verbeteren, maar je weet niet hoe? Stuur hem in en de Fotodokter legt de vinger op de zere plek, stelt een diagnose en geeft tips voor verbetering. Insturen kan via een mail naar redactie@zoom.nl. Stuur in de mail de link van de foto op Zoom.nl en stel je vraag aan de Fotodokter.

Mis niks met de wekelijkse Zoom.nl nieuwsbrief!

E-mailadres

Review: Sony RX10 II

Wijsheden voor het fotograferen in de bergen – Deel 2: Weersomstandigheden