Najdete nás také na:

Na hvězdárně sídlí:

Šum Canonu EOS 20D způsobený zahřátím během expozice

Temné snímky se z důvodu vyrušení náhodného šumu průměrují, tj. musí jich být více. Při pořizování temných snímků jsem si všiml, že každý snímek je jinak zašuměn. Expozice byla díky časovači stejná, přesto šum postupně narůstal. Důvod je jasný. Nárůst šumu je způsoben zahříváním vnitřku fotoaparátu při fotografování. Rozhodl jsem se proto ověřit tento jev a nafotografovat dlouhou sérii temných snímků. Také mi zajímalo, jak velká by musela být pauza mezi snímky, aby se potlačilo zahřívání a tím i šum.

Již na rychlém porovnání dvou snímků je na první pohled vidět rozdílné zašumění při studeném a zahřátém těle fotoaparátu. U obou snímků byl 2x zvýšen kontrast, jinak jsou pouze zmenšené.

IMG-2361-m.jpg První snímek.
Fotoaparát ještě není zahřátý, šum je minimální
IMG-2376-m.jpg Snímek po 1.5 hodině práce
Fotoaparát je zahřátý, šum je podstatně vyšší

Šum se skládá ze tří složek:

  1. Světlý půloblouk u pravého dolního okraje snímku způsobený elektroluminiscencí zesilovače během vyčítání snímku.
  2. Horké pixely.
  3. Náhodný šum.

Okolní teplota má vliv převážně na horké pixely. Dále budu proto šumem v tomto článku označovat pouze šum způsobený horkými pixely.

Použitá metoda

Série expozic byly dělány při různých teplotách (4-22°C) na citlivost 3200 ISO a expozici 3 a 5 minut. Pauza mezi snímky je 5 s, pokud není uvedeno jinak (červené popisky v grafu). Pro vynesení šumu do grafu je využita závislosti šumu na velikosti obrázku formátu JPG. Jde pouze o relativní porovnání šumu a na to tato zjednodušená metoda bohatě stačí. Na svislé ose je velikost snímku v kB, na vodorovné čas.
Série snímků začínaly vždy až po vyrovnání teploty (na sérii 4°, exp. 3 min to pravděpodobně nebylo splněno). Mezi snímky jsou standardně pauzy 5 s. Postupný nárůst šumu je z grafu jasně patrný. Občas je zařazena delší pauza, aby bylo vidět, jak se pauza projeví na vychladnutí fotoaparátu a tím i na poklesu šumu. Červeným popiskem je u křivek uvedena délka pauzy. Tyto pauzy se na hladkém grafu projeví jako poklesy křivky.

ohrivani.gif

Závěr

Ani 45 minut nestačí na plné zahřátí fotoaparátu. Ale nárůst se již začíná zastavovat a dále stoupá již velice mírně. Minutová pauza stačí na zastavení růstu teploty, při dvouminutové potom již teplota výrazně klesá. Pauza kolem 10-15 minut stačí na vychladnutí fotoaparátu blízko teplotě okolí. Tyto hodnoty jsou pouze přibližné, platí pouze při určité teplotě okolí a délce expozice.
Při nižší citlivosti a kratší expozici není nárůst šumu tak výrazný. Canon EOS 20D by měl mít díky kovovému tělu větší tepelnou vodivost, tj. měl by nashromážděné teplo rychleji vyzářit než např. Canon EOS 350, kde se dá předpokládat ještě vyšší nárůst teploty a tím i šumu.

Astronomické fórum na toto téma