پیکسلهای داغ

يكشنبه ۱۲ مهر ۱۳۸۳

در یک شب دل انگیز با دوربینتان به شکار مناظر رویایی شب رفته اید. با دقت تمام تنظیمات دوربین را انجام می دهید و با زمانهای چند ثانیه‌ای عکسهای زیبایی می‌گیرید. با اشتیاق و عجله تمام عکسها را روی کامپیوتر منتقل می‌کنید تا نتایج کار را ببینید. در حال بررسی تصویر هستید که متوجه نقاطی روشن در مناطق کاملا تیره تصویر می‌شوید. شاید ابتدا فکر کنید ستاره یا منبع کوچک نوری در دور دست بوده، ولی با دقت بیشتر درمی‌یابید که تعداد این نقاط که به رنگهای مختلف می‌باشد بیشتر از چند تا است و در تمام عکسهای شما دقیقا در همان نقاط تکرار شده‌اند. این ها همان پیکسلهای داغ یا Hot Pixel هستند که بعضی وقتها بدجوری اعصاب خوردکن هستند. دراین مقاله به بررسی علت وجود آنها و راههای رفع آن می‌پردازیم.
ابتدا علت فنی وجود پیکسلهای داغ را بررسی می‌نماییم.

همانطور که می دانید CCD دوربین های دیجیتال از تعدادی پیکسل که بصورت ردیفی و ستونی در کنار هم قرار گرفته‌اند تشکیل شده است. هر کدام از این پیکسلها دارای اتصال الکتریکی بوده و اطلاعات درون آنها که بصورت یک شارژ الکتریکی است بعد از گرفتن هر عکس توسط سیستم سخت افزاری و نرم افزاری دوربین خوانده می‌شود. عبارت Hot pixel به مشخصه ای از CCD ها اطلاق می‌شود که در زمانهای طولانی عکاسی روی می دهد. (این زمان طولانی از یک سنسور به سنسور دیگر تفاوت دارد ولی تقریبا زمان بالاتر از 3 ثانیه است). در عکسهایی که در چنین زمانهای طولانی گرفته می‌شوند نقاطی بسیار روشنتر از ناحیه اطراف دیده می‌شود. اگر با لنز در بسته در زمانی طولانی (مثلا 5 ثانیه) عکس بگیرید، در همان محل‌ها نقاطی روشن دیده می‌شود که به آنها پیکسلهای داغ یا گرم گفته می‌شود. از لحاظ فیزیکی علت این مشکل اطلاعات غلط تصویری است که بخاطر نشت شارژ در تراشه سنسور تصویر CCD بوجود آمده است. این نقاط بصورت اتفاقی در نواحی مختلف سنسور توزیع گردیده ، ولی محل آن در هر تراشه ثابت است. در شرایط عادی (زمان کوتاه عکاسی و نور عادی) این نقاط دیده نمی شوند، زیرا اندازه آنها در سطح نویز معمولی دوربین است. تنها در زمانهای عکاسی طولانی مدت (نور کم) است که این نقاط بزرگتر از نویز عادی CCD دوربین می‌شوند. به علاوه مقدار و شدت آنها با افزایش دما (دمای محیط و زمان روشن بودن دوربین که باعث داغ شدن CCD می شود) افزایش می‌یابد. در واقع این نقاط از جنس همان نویز دوربین هستند، ولی با شدتی بیشتر. حضور این نقاط در حساسیتهای بالاتر شدیدتر از حساسیت های پایینتر است.
این نقاط بخشی از ساختار طبیعی یک تراشه CCD هستند و نمی توان از آنها اجتناب نمود و یا آنها را خرابی سنسور نامید، اما باید وجود آنها را در پردازش تصاویر درون و بیرون دوربین مورد توجه قرار داد. البته تعداد چند هزار نقطه خراب در بین چند میلیون پیسکل مشکلی را در تصویر ایجاد نمی‌کند (مثل یک قطره جوهر در یک استخر) و می‌توان با جایگزین کردن داده ها از طریق میانیابی از میان داده‌های پیکسل‌های اطراف اطلاعات آنها را بازسازی نمود. ولی دوربین باید دقیقا بداند که پیکسل‌های مشکل دار کدام‌ها هستند.
در کارخانه روی هر CCD آزمایشاتی انجام می‌شود و پیکسلهای دارای مشکل در جدولی که درون برنامه نرم افزاری دوربین قرار دارد یادداشت می‌شود. معمولا در این جدول 512 نقطه از نقاطی که دارای بیشترین مشکل می‌باشد ثبت مش‌شود تا دوربین در هنگام گرفتن عکس با مراجعه به این جدول اطلاعات پیکسلهای داغ را بازسازی ‌کند. با گذشت زمان طبیعی است که به تعداد پیکسلهای داغ افزوده شود و مشکل از همینجا آغاز می‌شود. در عسکهای شب و با سرعت پایین شاتر بخاطر اینکه اکثر پیکسلها تیره هستند، نقاط ناخواسته به رنگهای سفید یا رنگهای دیگر به راحتی در عکس دیده می‌شود. البته دوربین‌هایی که دارای سیستم کاهش نویز هستند این نقاط را حذف می‌کنند، ولی از آنجا که سیستم کاهش نویز در سرعتهای شاتر خاصی فعال می‌شود، نقاطی که حضورشان در تمام سرعتهای شاتر دائمی شده است در عکسهایی که سیستم کاهش نویز فعال نیست، دیده می‌شوند.
دوربین‌های مختلف برای برخورد با این مشکل روشهای خاصی دارند. بیشتر دوربین ها بر همان سیستم کاهش نویز تکیه دارند. در بعضی از دوربین‌ها برای بروز رسانی جدول پیکسلهای خراب درون دوربین در منوها یک گزینه Mapping دارند که با استفاده از آنها می توان هر چند وقت یکبار جدول پیکسلهای خراب را بروزرسانی نمود. در بعضی از دوربین ها هم هیچ فکری برای این مشکل نشده و باید عکسها را بعد از انتقال به کامپیوتر با استفاده از نرم افزارهای کاهش نویز و یا نرم افزارهای مخصوص اصلاح پیکسلهای داغ برطرف نمود. در صورتی که تعداد نقاط کم باشد نیز می‌توان با ابزار Clone فتوشاپ آنها را براحتی اصلاح کرد. اکنون روشهای اصلاح این مشکل را مورد بررسی دقیقتری قرار می دهیم.

نرم افزارهای اصلاح پیکسل داغ
برای اصلاح مشکل پیکسلهای داغ نرم افزارهای بسیاری موجود می‌باشد که در اینجا تنها به معرفی چند نمونه معروف و مجانی می‌پردازیم. کار با اکثر این نرم افزارها بسیار آسان می باشد، لذا تنها به معرفی اجمالی آنها بسنده شده است.

- Hot Pixel Removal

با این نرم افزار می توان پیکسلهای داغ تصویر را حذف نمود. برای اینکه این نرم افزار قادر به شناسایی پیکسلهای داغ باشد باید مشخصه دوربین خودتان را با دادن یک عکس زمان طولانی (زمان 1 تا 8 ثانیه) و تصحیح آن در زمانهای مختلف با استفاده از تغییر گزینه Window به نرم افزار داده و در آن ذخیره نمایید. گزینه Window دارای 4 گام می‌باشد که هر چه بالاتر برود نرم افزار محدوده بزرگتری از نقاط اطراف پیکسل های داغ را تغییر می دهد. در انتخاب این پارامتر باید دقت نمود که بیش از میزان نیاز نباشد، چون با بالاتر رفتن آن از جزئیات تصویر کاسته می‌شود. شما می توانید این نرم افزار را از این آدرس دریافت نمایید.
توضیحات بیشتر

PixelZap و PZapGUI
این دو نرم افزار برای اصلاح مشکل پیکسلهای داغ استفاده می‌شوند. PixelZap یک برنامه خط فرمانی است که در پنجره داس اجرا شده و این مشکل را در تصاویر Jpeg حل می کند. PZapGUI نسخه گرافیکی آن است که روی ویندوز اجرا می‌شود. این نرم افزار برای تشخیص پیکسلهای داغ نیازی به تصویر تاریک (عکس با لنز بسته) ندارد و با استفاده از یک الگورریتم خاص می تواند پیکسلهای داغ را در عکس دوربین‌های دیجیتال شناسایی نماید. یکی از مشخصات این نرم افزار این است که کمترین کاهش کیفیت ممکن را بر روی تصاویر Jpeg اعمال می نماید.
نسخه داس و ویندوز نرم افزار هر دو یک کار را انجام می دهند، ولی نسخه داس برای استفاده در بچ فایلها و اتوماتیک کردن عملیات یا استفاده در اسکریپت ها و ... مناسب است. نسخه ویندوز نیز برای کسانی که آشنایی با استفاده از نرم افزارهای خط فرمانی ندارند مناسبتر می‌باشد. این دو نرم افزار را به صورت یک فایل فشرده از این آدرس دریافت نمایید.
توضیحات بیشتر

BlackFrame NR
یکی دیگر از نرم افزارهای اصلاح پیکسلهای داغ می باشد. این نرم افزار برای از بین بردن پیکسلهای داغ از عکس تاریک استفاده میکند. ایده کار ساده است. با دادن یک عکس تاریک از دوربینتان به نرم افزار، محل پیکسلهای داغ شناسایی شده و سپس این نقاط از روی عکس اصلی حذف و اصلاح می شود.

گرفتن نرم افزار
توضیحات بیشتر

همانطور که گفته شد برای این کار نرم افزارهای زیادی وجود دارد که با توجه به اینکه عملکرد تمام آنها مشابه است از معرفی سایر آنها خودداری می‌کنیم. علاقمندان می‌توانند با جستجو در اینترنت، تعداد بیشتری از این نرم افزارها را بیابند.

نرم افزار CCD defects reader
در ادامه به معرفی یک نرم افزار می پردازیم که با تصحیح جدول Mapping چند مدل ازدوربینهای نیکون، پیکسلهای داغ را در عکسهای این دوربین ها رفع می نماید. البته این نرم افزار توسط یک برنامه نویس روسی نوشته شده و مورد تایید رسمی شرکت نیکون نیست، بنابر این مسئولیت استفاده از آن به عهده استفاده کننده است. در فروم سایت DPreview تعدادی از اعضا این نرم افزار را بر روی دوربین های خود استفاده نموده اند و گزارشی مبنی بر ایجاد صدمه بر دوربین نداده اند و از عملکرد نرم افزار رضایت کامل داشته اند. خود بنده نیز این نرم افزار را بر روی دوربین خودم که نیکون 5700 است آزمایش نمودم و مشکلی پیش نیامد، ضمن اینکه پیکسلهای داغ دوربین کاملا بر طرف شد. این نرم افزار بر روی مدلهای نیکون 2500و 995و 990و 4300و 4500و 5700 آزمایش شده است. (سری 5 نیکون COOLPIX).
برای استفاده از این نرم افزار، ابتدا باید دوربین را از طریق کابل USB به کامپیوتر متصل نمایید. البته دوربین باید در مد اتصال Mass Storage باشد. سپس نرم افزار را اجرا نمایید. با اجرای نرم افزار، در صورت شناسایی دوربین مدل دوربین و شماره سریال بدنه دوربین و نیز شماره نسخه نرم افزار داخلی دوربین نوشته می‌شود. وگرنه پیغامی مبنی بر عدم شناسایی دوربین داده می شود.

این نرم افزار در دو مرحله به رفع مشکل می پردازد. ابتدا باید پیکسلهای داغ خوانده شود. با زدن دکمه خواندن READ نرم افزار به امتحان پیکسلهای سنسور دوربین پرداخته و پیکسلهای داغ را شناسایی می‌کند و شماره آنها را نشان می دهد. همانطور که گفته شد با توجه به اینکه جدول mapping دوربین تا 512 پیکسل را بیشتر در خود نگه نمی دارد، نرم افزار حداکثر تا 512 پیسکل را که دارای بیشترین مشکل می باشد شناسایی می‌کند. این مرحله چندین دقیقه طول می‌کشد. (روی 5700 برای من 13 دقیقه طول کشید). برای اطمینان حتما سعی نمایید که از باتری کاملا شارژ شده یا اتصال آداپتور استفاده و خاموش شدن اتوماتیک دوربین را غیر فعال نمایید تا در میانه کار دوربین خاموش نشود.

پس از خواندن نقاط، با زدن دکمه Remap نرم افزار به تصحیح جدول Mapping دوربین می‌پردازد. این کار با گرفتن یک عکس 3 ثانیه ای با دوربین شروع می شود و جدول در عرض چندین ثانیه بازنویسی می‌شود. (روی دوربین من حدود 11 ثانیه طول کشید). اکنون کار تمام شده است و پیکسلهای داغ دوربین شما ناپدید شده اند.
آخرین نسخه این نرم افزار را که فعلا 0.15 است، می توانید از اینجا بگیرید.
توضیحات بیشتر

توضیحات فنی در مورد پروتکل مورد استفاده برای ارتباط با دوربین و رجیسترهای برنامه داخلی دوربین.

و نیز پروتکل ارتباط با دوربین های دیجیتال.

دوستان عزیز لطفا در صورت استفاده از این نرم افزار، تجربه خود را برای استفاده سایر دوستان در بخش نظر خواهی یا فروم سایت قرار دهید.

منابع:
http://www.imaging-resource.com/ARTS/HOT/HOT.HTM
http://e2500.narod.ru/ccd_defect_e.htm
http://www.mediachance.com/digicam/blackframe.htm
http://www.mediachance.com/digicam/hotpixels.htm

نویسنده مترجم: محمدرضا شهبازی


ارسال نظر

در پاسخ به نظر زیر :

نظرات

پاسخ به این نظر

واقعا مطلب آموزنده ای بود

پاسخ به این نظر

ممنون خیلی عالی بود.راستی وقت كردین فتوبلاگ من رو هم ببینید:

www.photoblog.dariushkabir.com

پاسخ به این نظر

عالی بود

رحیم حسن زاده
پاسخ به این نظر

مرسی از این مقاله . هنوز فرصت نکردم بخونم هههههههههه. ولی حتما مفید خواهد بود چون هنگام عکس گرفتن توی فضای داخلی کم نور با اینگونه مشکلات مواجه هستم .

رحیم حسن زاده
پاسخ به این نظر

بازم مرسی . اما اگه عکسی رو که بین غروب و شب گرفته باشیم , رنگ سرمه ای آسمون تبدیل به رنگ خاکستری میشه . یعنی رنگ آسمون رو هم به عنوان پیکسل داغ میشناسه. این مشکل رو چطوری مشه حل کرد؟

پاسخ به این نظر

واااااااااااااااااااااااای سایتتون محشره یعنی حرف نداره / منم عاشق عكاسی هستم رشتم گرافیك بود ولی وقت نكردم بصورت حرفه ای عكاسی رو دنبال كنم یه فتوبلاگ هم دارم البته به خاطر اینكه عكسها با دوربین موبایل گرفته شده كیفیتش زیاد خوب نیست ( www.photoblog.ziro1.com ) / خیلی خوشحالم كه با سایتتون آشنا شدم حتماَ تو وبلاگم به سایت شما لینك می دم / همیشه به اینجا سرخواهم زد موفق باشید

پاسخ به این نظر

واااااااااااااااااااااااای سایتتون محشره یعنی حرف نداره / منم عاشق عكاسی هستم رشتم گرافیك بود ولی وقت نكردم بصورت حرفه ای عكاسی رو دنبال كنم یه فتوبلاگ هم دارم البته به خاطر اینكه عكسها با دوربین موبایل گرفته شده كیفیتش زیاد خوب نیست ( www.photoblog.ziro1.com ) / خیلی خوشحالم كه با سایتتون آشنا شدم حتماَ تو وبلاگم به سایت شما لینك می دم / همیشه به اینجا سرخواهم زد موفق باشید

پاسخ به این نظر

آقای حسن زاده

در مورد عكسهای غروب اگر نمونه عكسی را برایم بفرستید بهتر می توانم نظر دهم. پیكسل داغ بصورت نقاط روشن مانند یك ستاره در جاهای ثابت از عكس است كه در تمام عكسهای زمان طولانی در جای ثابت تكرار می شود.

تغییر رنگ آسمان ربطی به پیكسل داغ ندارد

شهرام نخعی
پاسخ به این نظر

سلام اقای شهبازی سایت شما خدمت بزرگی به عکا سی ایران است من19سال سابقه عکاسی دارم تخصص من در زمینه شیمی عکاسی است ونزدیک به یک سال است که با دوربینهای دیجیتال بصورت حرفه ای سروکار دارم بخصوص دوربینهای کنون وبا انواع ان کار کرده ام همینطور با پرینتر ها ی کنون که غیر قابل قیاس با HP و EPSON است اگر کمکی از دستم بر بیاید بسیار خوشحال میشوم که تجربیاتم را در اختیار جوانان بگذارم با ارزوی موفقیت - شهرام نخعی

شهرام نخعی
پاسخ به این نظر

سلام اقای شهبازی سایت شما خدمت بزرگی به عکا سی ایران است من19سال سابقه عکاسی دارم تخصص من در زمینه شیمی عکاسی است ونزدیک به یک سال است که با دوربینهای دیجیتال بصورت حرفه ای سروکار دارم بخصوص دوربینهای کنون وبا انواع ان کار کرده ام همینطور با پرینتر ها ی کنون که غیر قابل قیاس با HP و EPSON است اگر کمکی از دستم بر بیاید بسیار خوشحال میشوم که تجربیاتم را در اختیار جوانان بگذارم با ارزوی موفقیت - شهرام نخعی

رحیم حسن زاده
پاسخ به این نظر

جناب شهبازی سلام و خسته نباشید.

عکسهایی رو که فرمودید براتون فرستادم نمی دونم باز شدن یا نه .

مسعوذ
پاسخ به این نظر

لطفا جامعتر باشید

مطالب مرتبط

تازه‌های عکاسی

وبلاگ در سایت عکاسی

وبلاگ و فتوبلاگ

انجمن‌های عکاسی

سایت عکاسی

سایت عکاسان ایرانی

فروشگاه کتاب عکاسی

  • تاریخ عکاسی
  • مجموعه عکس چیست؟
  • عکاس؛ استودیو
  • حرفه: هنرمند شماره ۶۷
  • بوشهر ۱۳۸۵-۱۳۵۳
  • تکنیک‌های ویرایش عکس در فتوشاپ
  • ترکیب بندی در عکاسی - لوری اکسل
  • ترکیب بندی در عکاسی - دیوید پرکل
  • مرجع کامل آموزش نرم افزار لایت روم
  • آنگاه - شماره ۵
  • شورشیان هنر قرن بیستم
  • کادربندی درعکاسی
  • مبادی سواد بصری - مترجم: مسعود سپهر
  • نقد عکس
  • پامنار
  • انزلی
  • باران شغال
  • دیده و درون
  • عکاسی مستند
  • شیب تند عصر پنج‌شنبه
  • نود سال نوآوری در هنر تجسمی ایران - ۲ جلدی
  • تحولات تصویری هنر ایران: بررسی انتقادی
  • عکاسی دیجیتال - نشر دوژه
  • نگاهم کن! خیالم کن!
  • در جهت عکس
  • عکس و دیدن عکس
  • گذر امروزی در طهران دیروزی
  • نقوش آهنی
  • عمامه داران
  • جام تهی
Powered by Practicalidea