Färginterpoleringsmetoder

Färginterpolering

I kamerasensorer sitter det miljontals ljuskänsliga element. För att kunna fånga upp färger har man ovanpå sensorn placerat ett färgfilter. Det vanligaste filtret i dag är Bayerfiltret som består av 2×2 pixlar i grön, röd och blå färg. Eftersom det mänskliga ögat är mer känsligt för grönt har även kameratillverkarna ökat mängden gröna pixlar. En sensor med en upplösning på 36 megapixlar består av:

  • grön – 18 megapixlar
  • röd – 9 megapixlar
  • blå – 9 megapixlar

För att rekonstruera de färger som saknas behöver man färginterpolera.

Innan färginterpolering.

Färginterpoleringsmetoder

Ett antal färginterpoleringsmetoder har därmed utvecklats och alla har sina styrkor och svagheter. I kamerorna använder man metoder som framför allt går snabbt. I bildbehandlingsprogram har man däremot mer processorkraft och i bland även möjlighet att nyttja grafikkort för att kunna använda mer avancerade interpoleringsmetoder. Nedan är några vanliga som används för sensorer med Bayerfilter.

AMaZE (Aliasing Minimization and Zipper Elimination) är närmast standarden för fria programvaror och när det kommer till detaljrikedom för bilder med lågt brus. Priset är processorkraft. Svaga processorer och hög upplösning kan innebära flera sekunder i bearbetning.

RCD (Ratio Corrected Demosaicing) passar bra för rundade kanter såsom stjärnor. Kan även hantera 45-gradiga linjer bra där andra metoder fallerar. Kommer nära AMaZE när det kommer till detaljer. Från utvecklaren står det följande om RCD:
”The Ratio Corrected Demosaicing algorithm intends to smooth the colour correction errors that are common in many other interpolation methods.”

AHD (Adaptive Homogeneity-Directed) har tidigare varit den vanligaste metoden. Har använts av Adobe och kanske fortfarande används, se längre ned angående kommersiella program.

VNG och VNG4 (Variable Number of Gradients) är utmärkt för ytor utan detaljer så som himmel. VNG4 är även utmärkt när andra färginterpoleringsmetoder ger labyrintmönster. Luminar 4 ser ut att använda denna metod.

PPG (Patterned Pixel Grouping interpolation) har färre artefakter än VNG4 och är snabb. Fungerar bra för naturliga motiv men ger lättare moire än AMaZE.

IGV och LMMSE är för bilder med mycket brus och kan med fördel användas med brusreducering utan att bilderna ser urvattnade ut.

För Fujifilm med X-transsensor finns det inte lika många metoder att välja mellan. VNG, Markesteijn 1-pass och Markesteijn 3-pass. är de vanliga hos program som bygger på öppen och fri källkod. Markesteijn 3-pass brukar ge minst artefakter.

Dubbla färginterpoleringsmetoder

Genom att kombinera två färginterpoleringsmetoder kan man använda en metod för detaljer som gräs och en annan för kontrastlösa delar som en himmel. Ett exempel på detta är att blanda AMaZE för detaljer och VNG4 för övriga delar. Priset är att det tar dubbelt så lång tid att processa. Ju högre bildupplösning, desto mer märkbart blir det. Som ett mycket snabbare alternativ till VNG4 kan man använda Bilinear. Vid låga ISO-tal ser man nästan ingen skillnad.

Heta pixlar påverkas av färginterpolering

En het pixel kan efter en färginterpolering smitta av sig på mångdubbelt så många omkringliggande pixlar. Därför har moderna råkonverterare möjlighet att plocka bort heta pixlar redan innan de färginterpoleras.

Exempel där en het pixel spillt över till två grannpixlar. Vid färginterpolering med VNG4 som metod har drabbade pixlar ökat markant.

Upptäck vad kommersiella program använder

Om man har kända färginterpoleringsmetoder som man kan jämföra med, exempelvis från RawTherapee och RAWHide Converter, kan man ladda ned en speciell DNG-fil och färginterpolera den. Olika metoder skapar olika artefakter. På så vis har man kunnat avgöra att Adobe, åtminstone fram till 2018, använt sig av metoden AHD. Om Adobe fortfarande använder AHD kan du själv testa, under förutsättning att du har tillgång till Adobe Camera Raw eller Lightroom. Det ser även ut som att den metod Capture One använder liknar ECW (Expanding Chroma Weighted Demosaicing).

Exempel

RCD
VNG4
LMMSE
IGV
HPHD
EAHD
DCB
AMaZE
AHD
RCD med färguppmjukning satt till 2

Undvik att köpa stulen kamerautrustning

1Ds serienummer

Moderna kameror, objektiv och blixtar är märkta med serienummer. Vissa av dessa nummer syns inte enbart utanpå utrustningen utan även i bildfilernas Exif. Publicerar man fotografier tagna med stulen utrustning och Exif är orörd kan andra utläsa vilket eller vilka serienummer kamera och objektiv har.

Innan man köper ett objektiv eller en kamera kan man jämföra mot databaser där kamerautrustning som stulits har serienummer publicerade. Det räcker oftast att fråga om ett fotografi som tagits med utrustningen. Detta fotografi laddar man upp till Jeffrey’s Image Metadata Viewer eller Exifmeta och letar upp lens serial number eller serial number.

Som en parentes stämmer inte alltid serienumret på Canons äldre objektiv med det som sparas digitalt i bildfilens Exif. I skärmdumpen ovan ingår bokstäver i det digitala serienumret trots att bokstäver helt saknas från det serienummer som står inskrivet på objektivet.  Om ett sådant objektiv har stulits är det det digitala serienumret som är sökbart.

Tre databaser över stulen kamerautrustning där serienummer finns att tillgå är:

  • Fotosidan – Sveriges största fotosida. Här skriver man in serienumret i sökfältet och jämför med kameramodell eller objektiv.
  • Lenstag – Internationell sida där ägarna har registrerat sin utrustning innan den stals.
  • Stolencamerafinder – Internationell sida som genomsöker fotografiers Exif på flertalet sidor. Ladda upp bild eller klistra in serienummer.

Serienummer för 16-35/4L IS

Objektivkorrigera med Lensfun

Lensfun

Objektiv har flertalet optiska defekter som man i efterhand kan korrigera. Kameratillverkarna har sina lösningar på detta. Canon har exempelvis sin Digital Lens Optimizer som kan korrigera diffraktion, vinjettering, kromatisk aberration och distorsion. Detta till och med redan i kameran.

Lightroom och Camera Raw har egna objektivkorrigeringsprofiler. Likaså DxO och Capture One, men inte alla utvecklare har möjlighet att skapa nya profiler för de tusentals objektiv som finns på marknaden.

Lensfun

Lensfun är ett fritt och öppet projekt där man skapat en databas med ca 1 000 objektiv och där vem som helst kan använda databasen och även själv förbättra den. Exempel på program som använder Lensfun är RawTherapee, ART (AnotherRawTherapee), darktable, DigiKam, Topaz Studio, Photomatix, ON1, ACDSee, easyHDR, SILKYPIX, AfterShot Pro, Exposure Software, rawproc, GIMP och Affinity Photo.

Om man saknar objektivkorrigeringsprofiler för just sitt objektiv kan man på enkelt sätt själv bidra till att utöka databasen. Andreas Schneider har på engelska skrivit en utförlig instruktion i hur man går tillväga. Nedan har jag gjort en motsvarande på svenska.

Distorsion

För att skapa en objektivkorrigeringsprofil mot distorsion fotograferar man i råformat raka linjer som kan finnas vid parkeringsgarage. Även större fönsterpartier är tacksamma motiv. Tegelväggar som ser raka ut duger inte för att skapa profiler.

Distorsion

Bilden ska innehålla minst två parallella linjer varav ena linjen nästan ska slicka ovankanten av bilden. Den andra ska vara en tredjedel ned från den första. Om objektivet är ett fast objektiv krävs enbart en bild. Om det är ett zoomobjektiv krävs fem. Vidvinkelläge, teleläge och tre bilder däremellan.

Använd kamerans lägsta ISO-tal såsom ISO 100 eller 200 och använd bländare mellan f/8-f/11. Använd stativ minst åtta meter bort från motivet och stäng av kamerans inbyggda objektivkorrigering.

Vinjettering

För att skapa objektivkorrigeringsprofil mot vinjettering ser man till att fotografera genom en matt plastskiva. Exempelvis en plexiglasskiva med 78% ljusgenomsläpp. Välj en molnig dag utomhus när himlen är jämnt belyst, rikta kameran uppåt och lägg plastskivan ovanpå objektivet. Eftersom man riktar kameran mot en ljus himmel kommer kameran underexponera. Exponeringskompensera bilden +1 eller +2 men utan att bränna ut högdagern. Kamerans inbyggda objektivkorrigering ska vara avstängd.

Använd kamerans lägsta ISO såsom ISO 100 eller 200. Fokusera mot oändligheten. Det brukar vara ett utmarkerat på objektivets avståndsskala.

Välj största möjliga bländare och tag en bild. Blända ned ett steg och tag en bild. Blända ned ett steg till och tag en bild. Blända ned ytterligare ett steg och tag en bild. Sista bilden tar du på minsta bländare. Med ett Canon EF 50/1.4 USM väljer man alltså bländare f/1.4, f/2, f/2.8, f/4 och f/22.

Med ett zoomobjektiv såsom Canon EF 24-105/4L IS tar gör man samma sak, men på fem olika brännvidder. Exempelvis 24 mm, 35 mm, 50 mm, 75 mm och 105 mm.

Vinjettering

Detta är överkurs då ovan räcker mer än väl, men för den noggranne kan man i stället för enbart oändligheten välja flera fokuseringsavstånd. I så fall blir det fyra avstånd där det första är objektivets närgräns, andra är närgränsen multiplicerad med 2, tredje är närgränsen multiplicerad med 6 och sista är oändligheten. Med ett Canon EF 50/1.4 USM blir det 0,45 m, 0,90 m, 2,7 m och oändligheten. Med ett Canon EF 50/1.4 USM som är ett fast objektiv landar det totalt på 20 bilder när man tar fem bilder med olika bländare för varje fokuseringsavstånd. Om man skulle göra samma sak med ett zoomobjektiv skulle det resultera i 100 bilder.

Kromatisk aberration

Man delar vanligtvis in kromatisk aberration i två typer. Lateral kromatisk aberration och longitudinell kromatisk aberration. Om man har kromatisk aberration i bildens ytterkanter är det ofta lateral kromatisk aberration. Den går med lätthet att korrigera i efterhand och det är den som Lensfun tar sikte på.

Tillvägagångssättet är snarlikt distorsionsmetoden och man kan i bland till och med begagna samma råfil.

TCA
Beskuren bild där lateral kromatisk aberration syns.

Ett fönsterparti med skarp kontrast och där fönstren är mörka och ramarna vita eller gråa är perfekt. Fönsterpartiet ska täcka hela bilden. Sätt kameran på lägsta ISO-tal, använd stativ minst åtta meter bort från motivet och stäng av kamerans inbyggda objektivkorrigering.

Om det är ett zoomobjektiv krävs minst fem bilder. Vidvinkelläge, teleläge och tre bilder däremellan.

Skicka in filerna till lensfun

Lägg filerna i tre mappar:

  • distortion
  • vignetting
  • TCA

Packa ned mapparna i en zip-fil och skicka in materialet till Lensfun genom att ladda upp zip-filen till Torsten Bronger.

Lägg ihop bilder och minska bruset

Att lägga ihop bilder för att minska brus har använts länge inom astrofotografering.  Vad få tänker på är att det även är möjligt för vanlig fotografering av stillastående motiv. Till och med när kameran är handhållen.

Det är inte alltid man har stativ med sig. Eller så befinner man sig på en plats där användandet av stativ är förbjudet, exempelvis på vissa museer. Genom att ta ett flertal exponeringar och lägga ihop kan man få en acceptabel bild som motsvarar vad en bild tagen på stativ skulle ha sett ut.

  • Se till att fotografera i råformat
  • Ställ in flerbildsläget på kameran och använd manuella inställningar för att inte exponeringen ska ändras
  • I detta inlägg används Hugin som programvara för att lägga samman bilderna, men andra program finns, exempelvis Photoshop.
  1. Ställ in önskad bländare och höj ISO-talet för att få en slutartid kort nog för att kunna handhålla kameran utan rörelseoskärpa.
  2. Se till att du håller kameran så still du kan och tryck av kameran och håll ned avtryckaren tills du kommit upp till 10-20 bilder. Fler brukar inte krävas, men i exemplet nedan har 34 bilder använts.
  3. I din råkonverterare ställer du in alla justeringar du i vanliga fall använder. Se till att alla 10-20 bilder har identiska inställningar, inte är brusreducerade och exportera därefter till 16-bitars tif-filer.
  4. Starta Hugin och byt gränssnittet till Expert-läge. Du finner det högst upp under Interface.
  5. Ladda in bilderna och välj Align image stack. Skapa kontrollpunkter.Under punkten Optimera väljer man Geometric: Positioner (y,p,r) och under Photometric: Liten dynamik (LDR). Tryck på Calculate för de två.
  6. Under fliken sammanfoga väljer man Projektion: Rektilinjär.Därefter Beräkna bildfältsvinkel, Beräkna optimal storlek och Anpassa Beskärning till bilder. Under Panorama-Resultat väljer man Exponeringssammansmält från stackar.
    Tryck slutligen på Sammanfoga.
  • Bild före ihopslagning (Canon EOS 7D och ISO 12800:
  • Bild efter ihopslagning:

Förläng litiumjonbatteriers livslängd

Batteri och Canon EOS 6D

Så gott som alla kameror nu för tiden använder litiumjonbatterier (litiumjonackumulatorer) och dessa, åtminstone originalbatterier från kameratillverkarna, utgör en betydande del av kostnaden. Speciellt om man ska ha tre fyra stycken. Ett Canon LP-E6N går på runt 900 kr och ett Canon LP-E19 går på runt 2 000 kr.

Så hur förlänger man livslängden? Nedan kommer några tips.

Laddning

Litiumjonbatterier slits mer vid fullständiga laddcykler än flera mindre laddningar. För att ge exempel kan ett litiumjonbatteri som urladdas 100% uppladdas runt 600 gånger medan ett som urladdas 10% kan uppladdas 15 000 gånger. Vid 40% urladdning kommer man upp i 3 000 uppladdningar. Detta är generella siffror men man tjänar på att ladda mindre ofta om man inte behöver hela batteriets kapacitet just då.

Även toppladdning sliter mer än om man bara uppladdar till 75-85% av aktuell kapacitet. Flera av Samsungs surfplattor och datorer har en inställning för att begränsa uppladdningen till runt 80%. Att ladda mellan 30-80% är skonsammare för batteriet än att ladda från 5% till 100%.

Litiumjonbatterier har en skyddskrets som slår ifrån när batteriet når en låg spänning på 2,2-2,8 volt. Detta för att det är direkt skadligt för batteriet att djupurladdas. Trots att skyddskretsen slår ifrån kan man ändå råka djupurladda om man låter ett batteri med låg laddning självurladdas i någon vecka eller månad. Att därefter ladda ett sådant batteri kan innebära en brandrisk.

Förvaring

Ett litiumjonbatteri som ska förvaras en längre tid håller längst av att ligga på runt 40-50% och svalt. Kontrollera att batteriet inte urladdats för mycket och ladda upp till 40-50% om så är fallet.

Temperatur

Att använda litiumjonbatterier vid minusgrader är inget problem. Däremot behöver batteriet först värmas upp till över 0°C innan man laddar det. Om man laddar i minusgrader bildas metalliskt litium på anoden i litiumjonbatteriet som inte försvinner och i det långa loppet riskerar litiumjonbatteriet att förstöras.

Vid för hög temperatur, över 40°C, tappar ett litiumjonbatteri laddningen fortare. Också den möjliga kapaciteten sjunker drastiskt. I en bil en sommardag kan det mycket väl bli 60°C.

Sammanfattning
  • Urladda inte litiumjonbatterier för mycket. Fullständiga urladdningar minskar livslängden drastiskt. Se hellre till att ladda oftare men utan att toppladda om man inte är i behov av kapaciteten just då. Skulle man djupurladda ett litiumjonbatteri, d.v.s. passera 0%, ökar risken för plätering och kortslutning. Detta kan ske när man tömt batteriet och sedan låter det ligga urladdat.
  • Ladda aldrig litiumjonbatterier vid minusgrader. Ökad risk för plätering med kortslutning som följd.
  • Undvik varma miljöer, exempelvis i direkt solljus eller i en varm bil.
  • För att kalibrera batteriet så att det överensstämmer med kamerans batteriindikator, se till att urladda batteriet och ladda batteriet därefter fullt. Låt batteriet vila fem tio minuter innan uppladdning. Detta förlänger inte livslängden men det ger en mer exakt indikering.
  • Vid långtidsförvaring är 40-50% laddning och en sval plats att föredra. Lägger man batteriet i en kyl ska det ligga i en försluten plastpåse för att hindra kondens.

Mikrojustera autofokusen hos din Canon

Blir inte fokusen där du vill ha den? Har din kamera dessutom möjlighet till att mikrojustera sin autofokus? Då kan det vara på tiden att justera så att du får fler bra bilder tagna.

Inte alla systemkameror från Canon kan justeras

Canon har valt bort mikrojustering hos företagets allra billigaste spegelreflexkameror såsom 800D, 77D och 4000D. Däremot kameraklassen över har fått funktionen, med några få undantag (60D).

För spegellösa kameror som M5, M6 eller EOS R behövs inte mikrojustering eftersom autofokusen sitter direkt på sensorn.

Ställ in serienumret först

Först och främst har inte alla kameror med mikrojustering möjlighet att ställa in serienummer. 6D har medan 7D inte har.

Bilderna nedan är från en Canon EOS 6D vilket innebär att det kanske inte ser exakt likadant ut i din kamerameny. Äldre objektiv berättar inte för kameran vilket serienummer objektivet har varför man i stället manuellt ställer in det. Kameran kan registrera mikrojustering för 40 objektiv. Gå in i menyn och välj Autofokus:

Klicka vidare på Per objektivtyp och tryck på Q (Ändra):

Du är nu inne vid serienumret. Om serienummer saknas skriver du in det som står på objektivet. Se till att ha numret längst till höger. Om det som i bilden nedan visas en asterisk (*) till vänster om serienumret innebär det att kameran enbart kan känna igen ett objektiv av samma modell. Äger man två styck EF 85/1.8 USM kommer kameran  associera samma serienummer för de två objektiven.

Tillvägagångssätt

Uppsätt kameran på ett stativ 50x brännvidden från motivet. För objektiv med brännvidden 100 mm blir det 5000 mm eller 5 meter. Motivet ska vara kontrastrikt och väl upplyst, t.ex. av solljus. Starta kamerans direktbildsvisning, Live view, låt kameran autofokusera på största bländare mot motivet i Live view och tryck av. I fallet med EF 85/1.8 USM blir 1.8 största bländare. Bilden du tar kommer autofokusen låsa korrekt mot motivet eftersom autofokusen i Live view-läget läser från sensorn. Denna bild blir facit.

Tag därefter fem bilder via kamerans sökare. Ofokusera mellan varje exponering för att autofokusen på nytt ska jobba från början.

Kontrollera bilderna och jämför mot den som har tagits medelst Live view. Ligger fokusen bortom motivet ändrar du mikrojusteringen mot kamerasymbolen. Ligger fokusen hitom motivet ändrar du mikrojusteringen mot bergssymbolen. Ändra fem steg i taget i början.

Nedan har jag efter finjustering hamnat på fyra steg hitom motivet med mitt EF 85/1.8 USM.

Efteråt ser det ut så här i menyn:

Om man har ett objektiv med zoom gör man om samma procedur men två gånger. En gång för objektivets kortaste brännvidd (W) och en gång på objektivets längsta brännvidd (T).