Píxeles calientes, atascados o muertos. ¿Cual es la diferencia?

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¿Cuál es la diferencia entre píxeles calientes, atascados y muertos con respecto al sensor de imagen de una cámara? ¿Qué puede causar que cada uno ocurra? ¿Qué se puede hacer para reducir su influencia en una foto?

Michael C
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Respuestas:

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Emocionantemente, estos términos significan cosas diferentes para diferentes personas. Creo que la distinción más útil es así:

  • Los píxeles pegados siempre son completamente brillantes, como si estuvieran completamente sobreexpuestos
  • Los píxeles muertos siempre están apagados, como si no recibiera luz (generalmente son menos obvios)
  • Los píxeles calientes no se atascan permanentemente, pero aparecen durante exposiciones prolongadas (a medida que el sensor se calienta). En general, estos son píxeles defectuosos, y el mismo sensor generalmente tendrá los mismos píxeles calientes en las mismas condiciones.

Algunas personas usan "caliente" y "atrapado" indistintamente, para una o ambas situaciones diferentes. Creo que es más útil hacer una distinción, pero tenga en cuenta que no todos lo hacen: es más útil ser un poco más detallado y explicar exactamente a qué se refiere.

La "sustracción de cuadros oscuros" es una forma efectiva de lidiar con los píxeles calientes. Lo mismo se puede hacer para los píxeles atascados (o muertos), pero generalmente lo que hay que hacer es mapearlos permanentemente. Muchas cámaras tienen una función en el menú para buscar estos defectos y hacer el mapeo; de lo contrario, generalmente está cubierto por el servicio de garantía. (Esto puede o no obtener algunos o todos los píxeles calientes).

En un sensor digital, todo esto generalmente se refiere a un único sitio de fotos, con su filtro de color correspondiente, por lo que puede tener un punto brillante de rojo, verde o azul. Esto también puede "sangrar" en los píxeles cercanos durante el proceso de demosasicing (pero sólo como un artefacto, no de fuga eléctrica o nada), lo que resulta en +o ×patrones.

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+1 por "emocionantemente" y la alegría desenfrenada que me inculcó al leer esto.
Jason C
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@JasonC De acuerdo, lo admito, mi perspectiva sobre lo que constituye exactamente "entusiasmo" puede ser sesgada.
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@Ruslan En principio, sí. Pero a) los píxeles muertos tienden a ser menos obvios. y db), supongo que al menos algunas cámaras reemplazan los píxeles calientes / atascados reconocidos por la resta de marco oscuro, no por negro, sino por el promedio de sus vecinos o similares.
Hagen von Eitzen
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@HagenvonEitzen Para los píxeles "calientes" que no están saturados, la resta es, al menos teóricamente, una corrección adecuada. Otra razón para distinguir entre "caliente" y "atascado".
junkyardsparkle
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Bueno, sí, todo es "ruido" como en "no señal", pero ... los píxeles brillantes del sensor de calor en un marco oscuro, que son valores atípicos notables de la distribución normal de la entropía térmica, incluso si no están a plena tensión, No ser "píxeles calientes" a menos que lleguen a la saturación? Solo trato de aclarar el uso de términos ...
junkyardsparkle
2

Los píxeles calientes son píxeles que se leen a plena tensión / saturación como resultado del calor en el sensor. Una vez que el sensor se deja enfriar, generalmente volverá a su estado correcto y leerá un valor de voltaje basado en la cantidad de luz que golpeó bien el píxel la próxima vez que se use. Con mayor frecuencia presentan un problema durante exposiciones largas y / o altas de ISO. La temperatura ambiente también puede influir en el número y la gravedad de los píxeles calientes en una foto. Las mismas condiciones que normalmente producen más ruido digital también suelen producir más píxeles calientes.

A menudo, la mejor manera de lidiar con los píxeles calientes en un archivo capturado es usar la resta de fotogramas oscuros . También se puede usar manualmente una herramienta de reparación de polvo o una herramienta de pincel de curación para editar píxeles calientes. Para evitar que ocurra en futuras capturas, se puede permitir que la cámara y su sensor se enfríen.

Los píxeles pegados son similares a los píxeles calientes en que leen a plena tensión / saturación, pero lo hacen todo el tiempo. Es decir, están permanentemente atrapados en la posición "encendida" completa.

La sustracción de cuadros oscuros también puede tratar con píxeles atascados, pero una forma más efectiva y conveniente es usar el mapeo de píxeles. Algunas cámaras hacen mapeo de píxeles automáticamente. Pero si el mapeo de píxeles se realiza cuando el sensor está caliente o caliente, entonces los píxeles calientes se pueden confundir con píxeles atascados y se pueden mapear en tomas posteriores incluso después de que el sensor se haya enfriado. En las cámaras Canon, por ejemplo, el sensor se reasigna cada vez que se actualiza el firmware y cada vez que el obturador se mantiene abierto durante al menos 30 segundos utilizando la función de limpieza manual. La grabación de datos de eliminación de polvo es una forma efectiva de mapear píxeles atascados con algunas cámaras.

Los píxeles calientes o atascados a menudo también pueden influir en los valores de los píxeles circundantes. Cuando la cámara o el programa convertidor RAW convierte la información del sensor, el alto valor de ese píxel también puede causar que los píxeles circundantes tengan valores de color artificialmente altos (para el color del píxel caliente) asignados por la interpolación de los algoritmos de demostración .

Los píxeles muertos son lo opuesto a los píxeles atascados. Están permanentemente atrapados en la posición de "apagado" completo. Las cámaras a menudo interpolarán valores para píxeles muertos de los píxeles circundantes de la misma manera que interpolan valores de color para todos los píxeles de los valores monocromáticos en los datos sin procesar.

¿Qué se puede hacer a largo plazo para reducir la probabilidad de píxeles calientes, bloqueados o muertos?

Solo energice y exponga el sensor a la luz cuando sea necesario. Cuanta más luz y energía eléctrica esté expuesto un sensor durante un período de tiempo más largo, mayor será el número de píxeles que desarrollan defectos. El número de píxeles atascados, calientes o muertos aumenta durante la vida útil de cualquier sensor. Dejar el obturador mecánico abierto y el sensor energizado y expuesto a la luz en el transcurso de una sesión de disparo completa reducirá la esperanza de vida del sensor en una cantidad considerable en comparación con el uso de un obturador mecánico y solo energizará y expondrá el sensor a la luz cuando realmente Grabando una imagen.

Michael C
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Hmmm Me gustaría ver una cita sobre el aumento de la degradación con la exposición (en lugar de simplemente con el tiempo, o con el tiempo a temperaturas más altas).
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Pregúntele a cualquier ingeniero eléctrico qué le sucede a un conductor o semiconductor cuando la corriente fluye a través de él. Es una física bastante básica. El circuito integrado más pequeño se vuelve, más se convierte en una preocupación. En el otro extremo del extremo, la corriente extremadamente alta que fluye a través de ellos es la razón por la cual los cables de alta tensión deben reemplazarse periódicamente. en.wikipedia.org/wiki/Electromigration
Michael C
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Sí, no dudo que eso sea una cosa. Me pregunto si realmente es un factor significativo durante la vida útil de una cámara réflex digital o sin espejo, particularmente en el contexto de otros factores.
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También hay otros problemas que experimentan los microcircuitos debido a la energía. Y luego están los rayos gamma (que no dependen de que un CI esté energizado). Las aplicaciones de misión crítica que usan circuitos integrados son multi redundantes para combatir esto y aún tienen vidas de servicio clasificadas que son más cortas que sus primos que no son de misión crítica que realizan tareas similares.
Michael C
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¿Cuál es la diferencia entre píxeles calientes, atascados y muertos?

Los píxeles muertos se atascan en el estado apagado (totalmente oscuro), mientras que los píxeles calientes se atascan en el estado encendido (permanecen encendidos).

¿Qué puede causar que cada uno ocurra?

Problemas de hardware Se podría pensar en un píxel muerto en una pantalla de video como una bombilla fundida, simplemente ya no funciona. Los sensores de imagen son algo opuesto a las pantallas de video, ya que absorben la luz e informan el brillo en lugar de convertir algún valor de brillo en luz, pero es la misma idea: algunas fotosites siempre informarán un valor de brillo de 0 (muerto), otras siempre informará un valor diferente como 255 (activo).

¿Qué se puede hacer para reducir su influencia en una foto?

Muchas cámaras pueden asignar píxeles problemáticos y compensarlos. Consulte el manual del usuario que vino con su cámara para el procedimiento en particular, pero es básicamente como el mapeo de polvo: toma una foto de una superficie iluminada de manera uniforme como una pared y deja que la cámara encuentre los píxeles que se destacan. Una vez que sabe dónde están los píxeles atascados, la cámara puede ignorarlos y usar valores de píxeles vecinos.

Caleb
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Creo que la explicación de los píxeles calientes es inexacta, ya que no explica por qué son más un problema con exposiciones prolongadas. Además, eliminación de ruido de larga exposición a través del marco oscuro.
THS