2018-11-28

Ultrahimmeitä signaaleja, matalia sudenkuoppia

Tulipa vietettyä yksi yö tuolla Juurusveden rannalla olevan vedenpuhdistamon takana kuvaillen nousevaa Linnunrataa Ajomiehen, Härän ja Orionin pohjoispään suunnilla. Tuolta peltoaukealta nimittäin aukeaa hyvin pimeä, vaikkakaan ei kovin leveä sektori kaakkoistaivaalle. Tuossa suunnassa lähimmät suuret asutuskeskukset ovat Outokumpu (linnuntietä 75 km) ja Joensuu (120 km), eli niiden valot eivät varmasti tänne asti horisonttia valaise. Suuruudenhulluuksissani loppukuvasta tuli ihan tajuttoman massiivinen, mutta ikävä kyllä suuresta määrästä pikseleitä ei pääse kunnolla nauttimaan Nikonin insinöörien (tai markkinointiosaston) töppäyksen vuoksi.

Kalibroinnin, pinoamisen ja taustataivaan vähennyksen jälkeen kuvia aukivenytellessä valotuksista nousi esiin melkoisen psykedeelinen väri-iloittelu joka söi kuvasta Linnunradan ulko-osien valtavankokoiset pimeät sumut. Tältä se näyttää yhteen liitetyssä panoraamassa:


Jokaista panoraaman osakuvaa kiertää vinjetoinnin muotoja seuraileva vihertävän purppura väriliuku. Oikeassa alanurkassa sitten voi nähdä ilmahehkun tuottamia väriraitoja jotka myöskin selvisivät taustataivaan vähennyksestä. En ole asiantuntija, mutta käsittääkseni näiden ympyriäisten väriliukujen syyn voi johtaa suoraan kameraan ja sen raakakuville tekemään esikäsittelyyn: kameran kenno kerää valotuksen aikana itseensä varausta joka ei johdu siihen tulevasta valosta, joten Nikonin insinöörit ovat suuressa viisaudessaan päättäneet leikata tämän varauksen tuottamat numeroarvot kuvasta pois — leikkaus toimii alkeellisen pimeäruudun tavoin. Kyseessä on ihan vain numeerinen vähennyslasku pikseliarvoille, joka on arvoltaan sama kaikille pikseliarvoille pitkin kuvaa.

2018-11-17

Yksinkertainen superresoluutiopinoaminen Huginilla

Mitä tarvitaan? Jalusta jossa on vähän klappia, jotta vaikka antiikkikameran peilinläpsäytys tai sulkimen täräytys liikauttaa kameraa kuvien välillä hitusen. Kameraa voi koittaa liikuttaa valotusten välillä myös vaikka vähän sormella tökkien. Liian suurta liikehdintää kannattaa kuitenkin välttää, maisemakuviin alkaa nopeasti ilmestymään parallaksia ja makrokuvissa ongelmia puolestaan tulee syväterävyyden kanssa. Huginin käyttämä jäykkä kohdistus ei voi kohdistaa kuvia täydellisesti parallaksin vuoksi (Googlen Pixel 3 -puhelimen* käyttämä palakohdistus sen sijaan pystyisi siihen, mutta tietääkseni vastaavia kohdistuskeinoja käyttämää ohjelmaa ei kukaan ole tehnyt työpöytäkäyttöön). Valotusajan soisi kuvasarjassa olevan tarvittavan pitkä (tai tarpeeksi lyhyt) jottei kameran liikkuvien osien aiheuttama tärähdys näkyisi kuvassa.

Usvaa Kallaveden jäällä
(Käytin tässä kuvassa samaa pinoamistapaa, mutta se ei juuri tuonut minkäänlaista resoluutiohyötyä. Kohina sen sijaan väheni.)

Tarvitaan myös terävää optiikkaa, joka kykenee toistamaan kameran pikseliverkkoa pienempiä yksityiskohtia; objektiivia ei myöskään kannata himmentää tappiin asti, koska diffraktion vaikutus kasvaa jossain vaiheessa liian suureksi. Hyvänä nyrkkisääntönä voi pitää pienintä aukkosuhdetta joka on lukuna sama kuin kameran pikselitiheys kaksinkertaisena — D800:n tapauksessa tämä raja olisi jossain f/8:n ja f/11:n tienoilla, f/22 on jo liian pehmeätä superresoluutioyritykselle (koitettu on), mutta monivalotusten kohinaa tasoittava vaikutus ei tietenkään katoa. Ellei objektiivissa ole kiinni tonnitolkulla rahaa, kannattaa henkisesti valmistautua siihen ettei superresoluutio auta suttunurkkien kanssa, kuvan terävin keskiosa on tosin useimmissa objektiiveissa niin hyvä että siellä parannuksen näkee helposti vaikka pikselit olisivat pieniäkin.