Pixel caldi, bloccati o morti. Qual è la differenza?


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Qual è la differenza tra pixel caldi, bloccati e morti rispetto al sensore di immagine di una fotocamera? Cosa può causare ciascuno di essi? Cosa si può fare per ridurre la loro influenza su una foto?

Risposte:


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Incredibilmente, questi termini significano cose diverse per persone diverse. Penso che la distinzione più utile sia così:

  • I pixel bloccati sono sempre completamente luminosi, come se fossero completamente sovraesposti
  • I pixel morti sono sempre spenti, come se non ricevessero luce (di solito sono meno evidenti)
  • I pixel caldi non vengono bloccati in modo permanente, ma vengono visualizzati durante esposizioni lunghe (poiché il sensore si surriscalda). Questi di solito sono pixel difettosi in una certa misura, e lo stesso sensore di solito avrà gli stessi pixel caldi nelle stesse condizioni.

Alcune persone usano "caldo" e "bloccato" in modo intercambiabile, per una o entrambe le diverse situazioni. Penso che sia più utile fare una distinzione, ma sappi che non tutti lo fanno - è molto utile essere un po 'più prolisso e spiegare cosa intendi esattamente.

La "sottrazione di fotogrammi scuri" è un modo efficace per gestire i pixel caldi. Lo stesso può essere fatto per i pixel bloccati (o morti), ma generalmente la cosa da fare è mapparli permanentemente. Molte telecamere hanno una funzione nel menu per cercare questi difetti ed eseguire la mappatura; in caso contrario, è generalmente coperto dal servizio di garanzia. (Questo potrebbe anche non avere alcuni o tutti i pixel caldi.)

In un sensore digitale, tutti questi di solito si riferiscono a un singolo fotosite, con il suo filtro colore corrispondente, quindi potresti avere una macchia luminosa di rosso, verde o blu. Questo può anche "sanguinare" nei pixel vicini durante il processo di demosassicizzazione (ma solo come artefatto, non da dispersione elettrica o altro), risultando in +o ×modelli.


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+1 per "eccitante" e l'allegria sfrenata che mi ha instillato mentre leggevo questo.
Jason C,

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@JasonC Va bene, lo ammetto, la mia prospettiva su ciò che costituisce esattamente "l'eccitazione" può essere distorta.
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@Ruslan In linea di principio, sì. Ma a) i pixel morti tendono ad essere meno ovvi. an db), suppongo che almeno alcune fotocamere sostituiscano i pixel caldi / bloccati riconosciuti dal sottrazione della cornice scura non dal nero ma piuttosto dalla media dei loro vicini o simili.
Hagen von Eitzen,

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@HagenvonEitzen Per i pixel "caldi" che non sono saturi, la sottrazione è, almeno teoricamente, una correzione corretta. Un altro motivo per distinguere tra "caldo" e "bloccato".
Junkyardsparkle,

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Bene, sì, è tutto "rumore" come in "non segnale", ma ... pixel luminosi a sensore caldo in una cornice scura, che sono notevoli valori anomali della normale distribuzione dell'entropia termica, anche se non a piena tensione, non essere "hot pixel" a meno che non colpiscano la saturazione? Sto solo cercando di chiarire l'uso dei termini ...
Junkyardsparkle,

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I pixel caldi sono pixel che vengono letti a piena tensione / saturazione a causa del calore nel sensore. Una volta che il sensore è lasciato raffreddare, di solito tornano al loro stato corretto e leggono un valore di tensione basato sulla quantità di luce che ha colpito bene il pixel al successivo utilizzo. Molto spesso presentano un problema durante esposizioni ISO lunghe e / o elevate. La temperatura ambiente può anche influenzare il numero e la gravità dei pixel caldi in una foto. Le stesse condizioni che generalmente producono più rumore digitale producono anche più pixel caldi.

Spesso il modo migliore per gestire i pixel caldi in un file acquisito è utilizzare la sottrazione della cornice scura . È inoltre possibile utilizzare manualmente uno strumento di riparazione della polvere o uno strumento pennello correttivo per modificare i pixel caldi. Al fine di evitare che si verifichino in futuro acquisizioni, si può consentire alla fotocamera e al suo sensore di raffreddarsi.

I pixel bloccati sono simili ai pixel caldi in quanto vengono letti a piena tensione / saturazione, ma lo fanno sempre. Cioè, sono permanentemente bloccati nella posizione "on" completa.

La sottrazione della cornice scura può anche occuparsi dei pixel bloccati, ma un modo più efficace e conveniente è utilizzare la mappatura dei pixel. Alcune fotocamere eseguono automaticamente la mappatura dei pixel. Ma se la mappatura dei pixel viene eseguita quando il sensore è caldo o caldo, i pixel caldi possono essere scambiati per pixel bloccati ed essere mappati dagli scatti successivi anche dopo che il sensore si è raffreddato. Nelle fotocamere Canon, ad esempio, il sensore viene rimappato ogni volta che il firmware viene aggiornato e ogni volta che l'otturatore viene tenuto aperto per almeno 30 secondi utilizzando la funzione di pulizia manuale. La registrazione dei dati di eliminazione della polvere è un modo efficace per mappare i pixel bloccati con alcune fotocamere.

I pixel caldi o bloccati possono spesso influenzare anche i valori dei pixel circostanti. Quando la telecamera o il programma di conversione RAW converte le informazioni dal sensore, l'alto valore di quel pixel può anche far sì che i pixel circostanti abbiano valori di colore artificialmente elevati (per il colore del pixel caldo) assegnati dall'interpolazione degli algoritmi di demosaicing .

I pixel morti sono l'opposto dei pixel bloccati. Sono bloccati permanentemente nella posizione "off". Le telecamere spesso interpolano i valori per i pixel morti dai pixel circostanti allo stesso modo in cui interpolano i valori di colore per tutti i pixel dai valori monocromatici nei dati grezzi.

Cosa si può fare a lungo termine per ridurre la probabilità di pixel caldi, bloccati o morti?

Alimentare ed esporre il sensore alla luce solo quando necessario. Maggiore è la luce e l'energia elettrica a cui un sensore è esposto per un periodo di tempo più lungo, maggiore è il numero di pixel che sviluppano difetti. Il numero di pixel bloccati, caldi o morti aumenta durante la vita di qualsiasi sensore. Lasciare l'otturatore meccanico aperto e il sensore eccitato ed esposto alla luce nel corso di un'intera sessione di ripresa ridurrà l'aspettativa di vita del sensore di una quantità considerevole rispetto all'utilizzo di un otturatore meccanico e solo energizzando ed esponendo il sensore alla luce quando effettivamente registrare un'immagine.


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Hmmm. Mi piacerebbe vedere una citazione da parte di un aumento del degrado con esposizione (al contrario di semplicemente nel tempo, o con il tempo a temperature più elevate).
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Chiedi a qualsiasi ingegnere elettrico cosa succede a un conduttore o semiconduttore quando la corrente scorre attraverso di esso. È una fisica piuttosto elementare. Più piccoli sono i circuiti integrati, più diventa un problema. All'altra estremità dell'estrema corrente estremamente elevata che scorre attraverso di loro è il motivo per cui i cavi ad alta tensione devono essere sostituiti periodicamente. en.wikipedia.org/wiki/Electromigration
Michael C


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Sì, non dubito che sia una cosa. Mi chiedo solo se è davvero un fattore significativo nel corso della vita di una fotocamera DSLR o mirrorless, in particolare nel contesto di altri fattori.
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Ci sono anche altri problemi che i microcircuiti subiscono a causa dell'eccitazione. E poi ci sono raggi gamma (che non dipendono dall'eccitazione di un circuito integrato). Le applicazioni mission-critical che utilizzano circuiti integrati sono multi-ridondanti per contrastare questo problema e hanno comunque una durata nominale più breve rispetto ai loro cugini non mission-critical che svolgono compiti simili.
Michael C,

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Qual è la differenza tra pixel caldi, bloccati e morti?

I pixel morti sono bloccati nello stato spento (totalmente scuro), mentre i pixel caldi sono bloccati nello stato acceso (rimangono accesi).

Cosa può causare ciascuno di essi?

Problemi hardware. Potresti pensare a un pixel morto su uno schermo video come una lampadina accesa: semplicemente non funziona più. I sensori di immagine sono un po 'l'opposto degli schermi video in quanto assorbono la luce e riportano la luminosità invece di convertire un valore di luminosità in luce, ma è la stessa idea: alcuni fotositi segnalano sempre un valore di luminosità pari a 0 (morto), altri riporterà sempre un valore diverso come 255 (hot).

Cosa si può fare per ridurre la loro influenza su una foto?

Molte fotocamere possono mappare i pixel problematici e compensarli. Controlla il manuale dell'utente fornito con la fotocamera per la procedura particolare, ma è fondamentalmente come la mappatura della polvere: scatti una foto di una superficie uniformemente illuminata come un muro e lasci che la fotocamera trovi i pixel che si distinguono. Una volta che sa dove sono i pixel bloccati, la fotocamera può ignorarli e utilizzare i valori dei pixel vicini.


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Penso che la spiegazione dei pixel caldi sia inaccurata, in quanto non spiega perché sono più un problema con le lunghe esposizioni. Inoltre, rimozione del rumore a lunga esposizione tramite cornice scura.
THS
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