keräiltyä tietoa kohinasta
Kuvan kohina aiheutuu pääosin kennon antaman sähköisen signaalin kohinasta
Jännitemittaus
Niin kauan kun mittausarvo on jännitteenä, siihen vaikuttaa erilaisia häiriöitä. Yksi suurimmista häiriölähteistä on ns. sähköinen kohina, jota esiintyy kaikessa elektroniikassa. Kohina aiheuttaa sen, että johtimessa tai komponentissa oleva jännite vaihtelee satunnaisesti. Kohinan lähteenä on toisaalta aineessa aina tapahtuva elektronien liike ja toisaalta viereisistä komponenteista ja muista radiotaajuisista lähteistä tulevat häiriöt. Muutettaessa kennon ISO-herkkyyttä kasvatetaan itseasiassa pikseleiden tuottaman jännitteen vahvistusta – itse pikselien toiminta ei muutu mitenkään. Kohinataso pikseleissä pysyy suunnilleen vakiona kokoajan, mutta kun valoa tulee vähemmän kennolle, niin kohinan suhteellinen osuus koko signaalista kasvaa. Lisättäessä vahvistusta kohina tuleekin näkyviin selkeämmin.
Kohina aiheuttaa kennon jännitteessä kokoajan vaihtelevaa heilahtelua, niin pitemmällä valotusajalla kohinaa kertyy enemmän. Kohinan aiheuttamat virheet summautuvat ja kompensoivat toisiaan, mutta kohinan satunnainen jakauma myös leviää ja mahdollistaa suurempia satunnaisia kohina-arvoja.
Taajuusriippumatonta kohinaa kutsutaan valkoiseksi kohinaksi, ja taajuusriippuvaa kohinaa vastaavasti värilliseksi kohinaksi.
Kennon valoherkän osan tieto pitää vahvistaa, ennen kuin se voidaan muuttaa numeroarvoksi ns. A/D-muuntimella. Elektroninen vahvistin kohisee, toisin sanoen sen tuottama lähtöarvo hieman vaihtelee satunnaisesti.
Staattinen kohina
Täysin samanlaisella valolla valaistu kenno antaa erilaisia arvoja eri kohdissaan. Kennon anturit eivät ole aivan samanlaisia. Niiden oma virhe keskitasoon nähden aiheuttaa kohinaa
Lämpökohina
Osan kohinasta aiheuttaa myös lämpösäteily.
Pitkä valotusaika myös lämmittää kennoa. Lämpö aiheuttaa lisää kohinaa kennossa.
Lämpökohina on ilmiö, jonka vaikutuksesta sähköjohtimessa tai resistanssissa kulkevassa virrassa tapahtuu satunnaisvaihtelua. Tätä satunnaisvaihtelua kutsutaan lämpökohinaksi
Lämpökohina voitaisiin poistaa vain jäähdyttämällä komponentit 0 K lämpötilaan (-273,16 °C) ja eliminoimalla kaikki häviöt rakenteessa. Näitä menetelmiä sovelletaan erikoissovelluksissa, mutta kohinaa ei silti voida täysin poistaa.
signaalin vahvistus (suurempi ISO ja vahvistus - suurempi kohina kuvassa)
Kohinaa saattaa vahvistaa kuvankäsittely. Värilämpötilan muuttaminen ja valoisuuden lisääminen kuvankäsittelyssä tuo kohinan esille.
Kennon lämmittäjille
8
261
Vastaukset
- !!
tietoisku.
- fotonit
Suurista herkkyyksistä puhuttaessa nykyisin kenties jo tärkein kohinan lähde unohtui - fotonikohina. Kun pikseliä kohti tulee alle 50 fotonia, sattuman aiheuttama jakauman epätasaisuus on suurta. Tähtitieteessä käytettävät kohtuuhintaset mustavalkokennot havaitsevat jo *yhden* fotonin aallonpituudesta riippuen yli 80% todennäköisyydellä (kvanttitehokkuus). Järkkäreissä käytettävät eivät ole paljoa jäljessä, niissäkin tehokkuus on jo yli 60%. Bayer-suodattimen läpi tosin menee paljon vähemmän, koska suodatin päästää kennolle tulevasta valosta alle 50% läpi.
- 2x4
Se vaan tuo kohina pysyttelee pikselitasolla aikalailla vakiona, kennon analogian jälkeen ei ole fotoneita. Siinä ei kuvaaja voi kun nostaa kädet pystyyn.
Tarkoitukseni oli alunperin keskittyä vain niihin asioihin joihin kuvaaja voi edes yrittää vaikuttaa. Sitten vaan tuli huitaistua mukaan muutakin.
Ehkä pitäisi aloittaa uudestaan alusta ja keskittyä pelkästään niihin asioihin mihin kuvaaja voi kohinassa vaikuttaa ja miten? Sekin pitäisi ehkä tehdä vielä kullekin kenotyypille erikseen.
Elän toivossa, että Bayerin tilalle saisimme jotakin paremmin valoa läpäisevää. Tuo alle 50% 60:sta ei näytä hyvältä.
- kohinaa lisää prkl..
Kaikkihan tietää että digi on parempi kuin filmi. Jos digi kohisee mutta filmi ei niin silloin kohina on toivottu ominaisuus. Älkää siis menkö poistamaan kohinaa millään tavalla. Onneksi kohinan puutteesta kärsivä filmi on kuollut ja kuopattu. Jos omistatte vähäkohinaisen kameran niin kuvankäsittelyssä saa helposti lisättyä kohinaa.
- 17
Tämä on ihan totta kirjoittajan näkökulmasta. Tosin on hyvä muistaa että kennot on nykyisin varsin hyvin suojattu ulkopuolisia häitiöitä vastaan. Siksi eniten häiriöitä aiheutuu itse kennosta ja sen pikseleistä. Mitä isommalle alalle pikselimäärä saadaan levitettyä sitä vähäisempää on näiden toisiinsa aiheuttamat häiriöt. Myös kannattaa huomioida että jo nyt on tietyissä kameroissa käytettävissä hyvin kehittyneitä ratkaisuja kohinanpoistoon. Lienee syytä huomioida että jos kohinanvähennys kehittyy siten kuin se on kehittynyt viimeisen 10 vuoden aikana näemme 2020 kameroita joiden täysin siedettävä kohinaraja on jossain ISO 100000 vastaavassa tasossa.
- 2x4
"…eniten häiriöitä aiheutuu itse kennosta ja sen pikseleistä."
—mielenkiintoinen näkemys johon en osaa vielä yhtyä. Minulla on eri käsitys (=luulo) asiasta, mutta en väitä olevani oikeassa. Ehkä joskus opin tästä lisää!
Luulen, että eniten kohinaa tulee siksi kun kennolta mitattava kuvapikselin esiaste (jännite) on niin heikko, että sitä joudutaan eri syistä vahvistamaan (ISO tai/ja siirto) ja tämä vahvistaminen tuo näkyviin kohinaa jota alkuperäisessä analogisessa kennon signaalissa ei ole.
Olen pitänyt vahvistimessa käytettäviä transistoreja "pahempina" (tuotetun jännitteen vahvistaminen/kennon herkkyyden lisääminen) kuin itse kennon valoherkät fotodiodit (pikselit).
Minä kuvaan vain valoisassa joten "ISO 100000" olisi minulle vain turhake, mutta ehkä joku "tirkistelijä" olisi siitä riemuissaan - iso unelma?
en ole laskenut tarkasti, mutta epäilisin ISO 100 000-herkkyydellä normaalin valotuksen 8.5 mikrometrin pikselin kohtaavan vain 0-20 fotonia edes teoriassa. Vaikka luvut olisivat väärin, suuruusluokka lienee oikein. Tästä ei saa hyvää kuvaa vaikka mitä tekisi, dynamiikkaa jää 1-4 aukkoa! Luvut 12 megapikselin kinokokoisesta Nikon D3s kamerasta. DXO:n testituloksienkin mukaan D3s yltää n. ISO 75000, ISO 102 400 asetuksella (H3).
Ehkä tällaisia äärimmäisen herkkiä kameroita joskus pystytään valmistamaan, mutta silloin puhutaan useammasta kennosta yhtäaikaa tai useiden otoksien yhdistelystä. Fysiikan lait tulevat vastaan. Nykyisten kameroiden todellinen herkkyys voi nousta enää yhden aukon! - 2x4
2x4 kirjoitti:
"…eniten häiriöitä aiheutuu itse kennosta ja sen pikseleistä."
—mielenkiintoinen näkemys johon en osaa vielä yhtyä. Minulla on eri käsitys (=luulo) asiasta, mutta en väitä olevani oikeassa. Ehkä joskus opin tästä lisää!
Luulen, että eniten kohinaa tulee siksi kun kennolta mitattava kuvapikselin esiaste (jännite) on niin heikko, että sitä joudutaan eri syistä vahvistamaan (ISO tai/ja siirto) ja tämä vahvistaminen tuo näkyviin kohinaa jota alkuperäisessä analogisessa kennon signaalissa ei ole.
Olen pitänyt vahvistimessa käytettäviä transistoreja "pahempina" (tuotetun jännitteen vahvistaminen/kennon herkkyyden lisääminen) kuin itse kennon valoherkät fotodiodit (pikselit).
Minä kuvaan vain valoisassa joten "ISO 100000" olisi minulle vain turhake, mutta ehkä joku "tirkistelijä" olisi siitä riemuissaan"eniten häiriöitä aiheutuu itse kennosta ja sen pikseleistä"
VS.
"kameroissa käytettävissä hyvin kehittyneitä ratkaisuja kohinanpoistoon"
—voisiko olla noin että jos kohina on itse kennosta eli sen fotodiodeista (siis analogista) niin kehittynyt kohinanpoisto osaisi tunnistaa mikä mitatussa jännitteessä on kohinaa ja mikä taas kuvaa (valosta tullutta) ja osaa poistaa ensinmainitun kuvaan koskematta?
Jos noin on, niin tarvitaanko silloin hyvin kehittyneitä ratkaisuja. Eikö pelkkä yksinkertainen vähennyslasku riitä?
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
On tiedossa, että venäjämieliset diggaavat diktatuurista venäjää
jossa ei esim. ole sanan- ja lehdistönvapautta. Mutta keitä nämä venäjän palvojat sitten ovat, ei heitä toki paljon ole232269Vihreiden, SDP:n ja Vasemmistoliiton kannattajista selvästi alle puolet on miehiä
ja silti joku punafeministi valitti kokoomuksen naiskannattajien puutteesta, vaikka siellä on enemmän naisia kuin punavi782206Belfastissa käynnissä kunnon persuilu
Joku random mamu tekee rikoksen, niin sikäläiset naamiopersut kostavat tuhoamalla kantaävestön omaisuutta. Liekö siellä422081Persujen kannatusromahdus tekee kesästä 2026 nautinnollisen
Satoi tai paistoi, niin Suomen kansalaisella on kuluvana kesänä syytä hymyyn. Niin upealta tuntuu persujen kannatusroma561464- 741376
Kaunein nimi
Mikä on mielestäsi kaunein miehen ja naisen nimi? Haluaisitko itse olla joku toisen niminen?66915Onko kaivattusi rohkeampi kuin sinä?
Vai oletko sinä rohkeampia? Mikä on rohkea teko, minkä sinä tai kaivattusi on tehnyt? Mitä siitä seurasi?46903Farmi-Amski ja Jucci Hellström - Sydämiä satelee - Onko tässä jotain enemmän?
Amskidamski Anne-Mari Tarkkio ja Jucci Hellström olivat samaan aikaan Farmi Suomi -realityssä. Nyt somessa on nähty mat9797- 52763
Rakastan sinua hiljaisuudessa
Rakastan sinua hiljaisuudessa. Olisit minun tai et, olen odottanut sinua vuosisatojen ajan. Ilman sinua sydämeni on yksi34760