Как да се идентифицират Stuck Pixels и да ги премахнете от вашите цифрови снимки

Ако сте забелязали горещи точки в цифровите си снимки, области, в които заседнал пиксел в сензора на камерата е направил много ярки петна от цвят, които не принадлежат на изображението, не сте сами. Това е изключително често явление, но това не означава, че трябва да се примирите с него. Прочетете, докато обсъждаме какво отличава останалите пиксели от други дефекти и проблеми на датчика, как да го идентифицираме и как да го поправим в камерата и навън.

Какво е Stuck Pixel и откъде идва?

Първо, нека да дефинираме какво е останал пиксел и да ви дадем пример за едно, така че да имате незабавна референтна рамка. Най-важното нещо, което трябва да се изясни веднага, е, че не става въпрос за проблеми с пиксели, разположени на LCD екрана на камерата. Всякакви проблеми, които може да имате с LCD екрана, със сигурност са дразнещи, но въпреки това не засягат вашите изображения (само показването на тези изображения върху тялото на камерата). Проблемите, които имате с LCD екрана на камерата, са много подобни на проблемите, открити при настолните монитори, тъй като дизайнът е доста сходен. Не е много, че може да се направи за по-камерата дисплея въпроси, кратко преди да го върне за ремонт.

Във вашата цифрова камера е CMOS сензор и това е източникът на пикселните грешки, които ни интересуват. Сензорът е малък набор от фотодиоди, подредени в мрежа, точно както компютърният ви монитор е голям набор от пиксели. Също както мониторът ви използва милиони пиксели, комбинирани със задно осветяване, за да създадете изображение, което можете да видите, CMOS сензорът има милиони пиксели, улавяне светлина, комбинирана с алгоритъм за обработка, за да създадете изображение, което можете да видите. Когато всичко работи добре, не мислите много за тези микроскопични фотодиоди. Когато нещата започват да се повредят, изведнъж един (или много) от малкото момчета заемат централно място във вашите снимки.

Най-очевидната неизправност е известна като "заседнал пиксел". В случай на засечен пиксел някои или всички от фотодиодите, които съставляват RGB компонента, които съдържат един пиксел във вашето изображение, се забиват в максималната си стойност. Следователно този забит пиксел може да бъде светлосин, зелен или червен, ако само някои от фотодиодите са залепени или чисто бели, ако всички диоди за този конкретен пиксел са останали при максималната си стойност. Ето пример за заседнал пиксел в дивата природа.

От лявата страна са показани два заседнали пиксела (един ярко син и един ярко бял), както се вижда при 100% от реколтата в JPEG изображение, заснето от фотоапарат Nikon D80. Дясната страна показва реколта от 3000% (с насложената пикселна мрежа на Photoshop). Ако ви е любопитно защо синьото петно ​​се появява като мастило на хартия, това е страничен ефект на алгоритъма за обработка на JPEG във фотоапарата. Действителният пиксел е фиксирано местоположение, но тъй като камерата обработва суровия вход от CMOS сензора, използвайки процес на демозайзинг и филтърът на Bayer, единствената точка на повреда в сензора завършва с подобен външен вид.

Заседнал пиксел е различен от други общи артефакти и несъвършенства, открити в цифрово изображение. "Мъртъв пиксел" в дигитално изображение е резултат от набор от недействащи фотодиоди. Те не връщат прекалено високи стойности (като всички сини), те изобщо не превръщат никакви стойности (което води до тъмно петно). Някои от техниките, които ще очертаем днес, всъщност ще се погрижат за мъртвите пиксели, но основният ни фокус е върху останалите пиксели, тъй като те са лесни за отстраняване и се открояват значително повече (тъй като окото е привлечено от неестествено светли петна на тъмни фонове ).

В допълнение към останалите пиксели и мъртвите пиксели има нещо, което е известно като "горещи пиксели". За разлика от останалите и мъртвите пиксели, които са фиксирани на мястото на CMOS сензора точно като лош пиксел на монитора, горещите пиксели са временен артефакт, идва и си отива. Когато се използва цифров фотоапарат за продължително експониране (като например фотографиране на звездни пътеки или други фотопроекти, които изискват експозиции, измерващи се в секунди), CMOS сензорът се загрява. Пикселите, които се показват като „горещи“ при продължителна експозиция, никога няма да се покажат отново (и други пиксели може да изглеждат горещи в следващата продължителна експозиция).

Много фотоапарати имат функция за намаляване на шума специално за тази ситуация, в която правите друга снимка (с капачката на обектива) непосредствено след първата снимка, а втората снимка се използва, за да се определи кои пиксели в момента са горещи в CMOS и премахват / смесват тези пиксели с оригиналното изображение. Вижте документацията на вашия фотоапарат и / или уеб сайта на производителя, за да видите дали вашата камера има такава функция. Тези филтри за намаляване на шума са удобни за почистване на дълги експозиции, но не могат да помогнат с мъртви или заседнали пиксели.

Накрая има физически артефакти, които нямат нищо общо с дефектите в CMOS сензора, но при подходящи условия могат да изглеждат като останали пиксели: обикновен стар прах. Ако вашият DSLR носи малко прах върху стъклото на сензора, ще трябва да го почистите. Вижте нашето ръководство за почистване на DSLR сензорите, за да установите дали прахът е източник на вашия проблем и как да го прогоните, ако е.

И така, къде ви оставя, страдалец от заседналите пиксели? Нека разгледаме гамата от налични решения.

Фиксиране на вашия проблем с пиксела в камерата

Съществуват различни начини да се подходи към останалия пикселен проблем, който варира от свободен до скъп и прост до сложен. Прочетете различните техники и решете каква ще бъде вашата гаранция, бюджет и търпение. Нека първо разгледаме наличните в камерата решения. В идеалния случай ще можете да фиксирате камерата си тук и да се настройвате; реално е обикновено трудно или скъпо да се реши проблемът в камерата. Също така трябва да се отбележи, че решенията в камерата са силно зависими от марката / модела и ще трябва да направите малко търсене на двигателя, за да определите дали вашата конкретна марка и модел поддържат техниките в този раздел..

Пренаписване на мъртъв пиксел

Модерните цифрови фотоапарати имат милиони и милиони пиксели. Ако някой върви лошо, това не е краят на света (но когато някои от тях станат яркосини или зелени, със сигурност е разсейващо). Тъй като сензорът има десетки милиони пиксели, с които да работи, официалното решение, предлагано от производителите на фотоапарати, е просто да „начертае“ лошите пиксели. Това решение е софтуерно базирано и по същество казва на камерата „ОК, Игнорирай пиксела # 12,486,200 и интерполирай данните от околните 8 пиксела, за да попълниш празната част. Не ти казвам къде е приложен корекцията.

Ако вашата камера е в гаранция, можете да я изпратите в сервиз за ремонт и те ще стартират диагностика на вашия фотоапарат и ще начертаят мъртвите пиксели. Ако вашата камера е извън гаранцията, услугата обикновено се движи около $ 100-200. Това е скъпо, но в посока нагоре обикновено включва професионално почистване на камерата като част от диагностичните услуги.

Някои производители, като Olympus, включват функции за картографиране на пиксели в фърмуера на своите камери. Тази функция е активирана чрез затваряне на затвора / затварянето на обектива и активиране на опцията за картографиране на пикселите в менюто с настройки. Взима се черна референтна рамка и всички засечени пиксели се изобразяват; не е необходимо пътуване до ремонтния център.

Ако камерата включва функция за картографиране на пиксели, използвайте я по всякакъв начин. Ако току-що сте закупили нова камера (или тя все още е в гаранция) и имате голям брой заседнали или мъртви пиксели, по всякакъв начин го изпратете обратно за ремонт. Ние обаче не сме прекалено запалени за изстрелването на стотици долари за обаждане за услуга, което картира засегнатите пиксели, обаче, по проста причина. Да, това ще очертае текущите ви мъртви пиксели, но е неизбежно, че с възрастта на камерата ще получите повече. Вместо да изхвърляте сериозни парични средства всеки път, когато няколко пъти се появят отново, си струва да използвате други техники, за да ги прогоните.

Разклатете го с автоматичното почистване

На пазара има доста модели камери, които имат функция за автоматично почистване. По същество един малък двигател вибрира корпуса на CMOS сензора на ултразвукова честота (точно като тези скъпи четки за зъби и машини за почистване на бижута), за да се отърси от прах, който се е вкопчил в стъклото на сензора..

Повече от няколко щастливи фотографи съобщиха, че автоматичният процес на почистване намалява или елиминира техния заседнал пикселен проблем. Като се има предвид, че това е по същество микроскопичната версия на леко масажиране на пикселите на LCD екрана, за да ги отлепи, можем да видим как просто може да работи. Това е дълъг изстрел, но също така е и свободен изстрел (и трябва да използвате функцията, за да почистите камерата си), така че можете да го изпробвате, ако използвате камера с такава функция.

Забележка: Някои производители, като Canon, комбинират функцията за почистване с функцията за пренасочване (и не я правят много ясно в документацията, че двете неща се случват едновременно).

Поправяне на вашия проблем с пиксела със софтуера

За тези от нас, които нямат достатъчно късмет да имат вградена камера или вградена функция за почистване / пренасочване, следващото най-добро нещо е да използвате софтуер, за да се погрижите за проблема. Нека да разгледаме автоматичните, полуавтоматичните и ръчните начини, по които можете да поправите снимките си.

Превключете на RAW

Както споменахме по-рано в статията, причината заседнала и мъртвите пиксели изглеждат толкова големи на крайното JPEG изображение е резултат от филтрите, с които работи камерата по време на обработката в камерата. Знаете най-лесният начин да избегнете разцвета около всеки дефектен пиксел и да се отървем напълно от тях? Снимайте вашите снимки в RAW формат. Когато дойде време да обработвате снимките, използвайте инструмента за обработка на RAW като Adobe Photoshop, Adobe Lightroom или RawTherapee, тъй като тези инструменти ще взаимодействат с RAW формата, предоставена от камерата ви (и вградената информация за пикселите) и активно ще начертаят горещите пиксели. , (Ако не ви трябват всички звънци и свирки както на по-големите платени и свободни RAW редакции и просто искате да редактирате дефектните пиксели и да ги направите, толкова по-малко автомагическо, но много жизнеспособно решение за потребителите на Windows е безплатно приложение Pixel Fixer.)

Нека да видим как това изглежда в действие, като ви показва картина, заснет на същия Nikon D80, който споменахме по-рано. Този фотоапарат и много други подобни ще заснемат едновременно RAW изображение и ще го обработват в JPEG изображение, което е идеално за нашите цели, тъй като ще имаме възможност да погледнем същата снимка и да сравним.

Нека да погледнем на снимката в пълен размер, след това на увеличен в сравнение изстрел, подчертавайки същото пространство в RAW и JPEG форматите.

Трудно е да се видят пикселите при нормална разделителна способност и разстояние за гледане, така че ние си позволихме да ги обикаляме за вас. Най-горният е същият светлосин пиксел от снимката на снимката по-рано в статията, отново в комбинация с по-ярко-белия зелен. Нека да приближим внимателно сега използвайки Photoshop и да сравним как примерният образ в RAW формат няма дефектните пиксели. Тук е важно да отбележим, че не сме направили абсолютно нищо друго освен да отворим изображението с подходящ RAW инструмент за гледане; самият RAW двигател се е погрижил за останалите пиксели.

Всички мъртви или заседнали пиксели ще бъдат изцяло изписани, когато се използва RAW формат, съчетан с подходящ четец на RAW. И така, каква е недостатъкът на тази техника? Ако сте свикнали да снимате всички JPEG файлове и просто да изхвърляте файловете си в не-RAW инструмент за управление на снимки като Picasa, ще трябва да преминете към заснемане на RAW (или RAW + JPEG) и напълно различен работен процес (поне за да извадите снимките от камерата и в инструмента за управление, който предпочитате). Вие също ще вземете удар в отдела за карти с памет; докато JPEG може да отнеме 1-2MB на снимка, RAW файл с изображение ще заема 7-8MB лесно.

Ръчно и групово редактиране на снимките

Снимането в RAW оттук нататък може да разреши проблема, но какво, ако не искате да снимате в RAW (поради съображения за памет и размер) или имате много снимки със затворени пиксели, направени преди да забележите проблема? Можете ръчно да редактирате отделни снимки на ръка, ако използвате добър фоторедактор, като Photoshop или Gimp, можете да записвате действията си и да автоматизирате процеса, а също и (след като установите, че последователността на действията ви работи добре) Пакетирайте целия процес. Инструментът "Spot Healing" на Photoshop е съвпадение, направено в небето за тази задача.

Преди да ви покажем как да направите този трик, трябва да подчертаем, че наборът от действия, които ще направите, ще създаде воля само работи с снимки от същия фотоапарат и със същата разделителна способност като оригиналната снимка, за която сте създали действието. Тъй като Photoshop и Gimp ще запомнят точните координати на отделните щриховки на четката, които правите, ако приложите набора от действия към снимка с друг размер или от друга камера с различен набор от дефектни пиксели, тя няма да работи.

Създайте референтна снимка

Можете да използвате съществуваща снимка като референтна снимка, но гарантирано ще пропуснете пикселите; просто е трудно да ги откриеш срещу море от редовни предмети като дрехи и пейзажи. Добрата референтна снимка улеснява живота ви. Вземете камерата и я превключете на ръчен режим (ако камерата ви няма ръчен режим, приближете тези настройки колкото можете по-близо). Превключете камерата на ръчен фокус, настройте ISO на висока стойност (поне ISO 800 или по-висока) и регулирайте скоростта на затвора до нещо над 1/1000-та от секундата. Отворът няма значение, тъй като следващата стъпка е да се блокира цялата светлина; поставете капачката на фотоапарата и, за да бъдете изключително предпазливи, покрийте визьора с палец, за да се гарантира, че няма никаква светлина. надолу, за да можете да сравните резултатите за забавно).

Разгледайте вашата референтна снимка

С експозицията на ISO 800+ милисекунди в ръката изстреляйте достатъчно мощен фото редактор като Photoshop или Gimp. Ключът е в това, че трябва да сте в състояние да лекувате или смесвате тези места и трябва да можете да записвате себе си в действията си (ако искате да изпълните процеса, както ще направим за момент).

Когато отворите референтната си снимка, претърсете изображението, търсещо нещо не е чисто черно. Най-лекият намек за супер-тъмно-сив модел, който не се слива в по-светла / по-светла точка, е добре (това е само фоновия шум, който е неизбежен страничен продукт на процеса на цифровата фотография). Всичко, което дори отдалечено прилича на цветна или бяла петънце, петно ​​или точка на светлината, което никога не трябва да виждате в камерата, върху която има капачка на обектива, обаче, е заседнал пиксел. В екрана заснемане по-горе.

Създайте набор от действия

Сега, когато имаме референтна снимка, можем да създадем набор от действия, който записва действията, необходими за премахване на останалите пиксели в нашия образ. Както споменахме по-рано, можете да направите това ръчно за всяка снимка, но стига да имате редактор на изображения, който поддържа макроси за действие, няма смисъл да не се възползвате от него. Нашите инструкции са за Photoshop, съответно ги модифицирайте за приложението за редактиране.

В Photoshop отворете референтната си снимка, ако вече не е отворена. Увеличете мащаба на един от останалите пиксели и изберете Spot Healing Brush чрез натискане на бутона "J" или избора му в палитрата с инструменти. Регулирайте размера на четката, така че тя едва покрива останалия пиксел. Изпробвайте четката, за да видите дали тя премахва цвета (и връща областта на чисто черно) с едно или две кликвания. Целта е да използваме възможно най-малко лечебната четка, защото вашите реални изображения няма да имат напълно тъмен фон; те ще имат многоцветни и високомерни повърхности, които ще изглеждат странно, ако лечебната четка се прилага силно от автоматизирания процес.

След като сте тествали четката и сте доволни от резултатите, ги отменете (Edit -> Undo или CTRL + Z). Ще започнем с нов образ за нашия запис. Отворете прозореца Действия (Window -> Actions или ALT + F9). Кликнете върху бутона „Ново действие“ в лентата с инструменти на прозореца за действие.

Дайте име на действието си. Най-добре е да го наречете много конкретно, като например „Stuck Pixel Fix - Nikon D80 - 3872 × 2592“, така че никога да не го отключите случайно от грешен размер на изображението от неправилната камера. Преди да продължим, трябва да направим една много важна промяна; кликнете върху менюто за размисъл в прозореца "Действия" и се уверете, че е отметнато "Allow Tool Recording". Ако не го проверите, процесът на действие няма да записва използваните от нас инструменти, което е от решаващо значение за успеха на този процес.

Щом веднъж е посочен ясно и с включен запис на инструмента, кликнете върху иконата за запис (бутона за кръг) в долната част на прозореца „Действия“. На този етап всички редакции, които извършвате върху изображението, ще бъдат записани. Можете да спрете процеса, ако е необходимо, като натиснете иконата на бутона за спиране (и го възобновите, като натиснете иконата за запис), намираща се в долната част на прозореца „Действия“..

Изсипете отново изображението си и използвайте лечебната четка, за да докоснете всеки забит пиксел, който откриете. Когато приключите, натиснете иконата на бутона за спиране, за да приключите процеса и запишете набора действия. Не се изненадвайте, ако в списъка с действия са записани десетки мазки или повече. Използването на функцията за действие за картографиране на всички дефектни пиксели при стареенето на D80 изискваше 46 отделни четки.

 Тествайте набора действия

Сега, когато имаме нашето действие, е време да го изпробваме. Помните ли снимката от началото на урока със зеления фон? Взехме тази снимка без придружаващ RAW файл, така че няма начин да я поправим, без да редактираме JPEG. Нека я заредим и ще видим какво може да направи новото ни действие. Когато изображението е заредено (помнете, че трябва да е със същия размер като референтната ви снимка) и избраният от вас набор от действия, натиснете иконата за изпълнение в лентата с инструменти „Действие“, за да стартирате набора от действия.

Нашата гореща синя и гореща бяла пиксел са история и всичко това с едно натискане на бутон. Продължете и сканирайте около снимката, за да откриете доказателства за дефектни пиксели. Може да откриете, както направихме, че малцина са избягали от вашето бдително око по време на първоначалния процес на създаване на действия. Не се тревожете! Можете лесно да добавите допълнителни действия към съществуващ набор от действия. Просто изберете Spot Healing Brush отново, уверете се, че е размерът, който искате, и след това натиснете бутона за запис. Докоснете до някой от останалите пиксели, които намерите и след това спрете записа, за да запазите допълнителните четки.

Сега можете да приложите фино настроеното действие за действие към някоя от по-старите снимки, които имате от същата камера, която страда от същите дефекти.

Въпреки че пикселните дефекти са факт от живота, това не означава, че трябва да живеете с тях. Въоръжени с трикове и техники, описани в този урок, никога няма да ви се наложи да страдате от снимка с лазерно-червена точка или неоново-синьо петно, което отново заобикаля снимките ви.