用Dark Frame消除Hot Pixels

如果喜愛拍攝夜景,尤其喜歡長時間曝光的話,那就要習慣使用 Dark Frames。 這是一個有效消除熱噪點 (Hot pixels) 的方法。


什麼是 Hot Pixles (熱噪點)?

拍攝夜景時,很多時都需要長時間的曝光。如果使用數碼相機,曝光數秒鐘後,Hot Pixels 便會開始出現。把相片放大後,噪點會更為明顯。它們就是那些紅紅綠綠的點。

下圖為曝光一分鐘的照片。相片未被放大前,噪點不太明顯。

銀河 Galaxy

把上圖的紅色區域放大後,噪點變得明顯了。
Hot Pixels

當感光原件運作數秒後,熱力便會產生,這個時候,電子訊號出現不穩,從而形成雜訊。那些因為電子原件熱力所引發的雜訊被稱為 Hot Pixels (熱噪點) 。

如果相片只是放在網絡上展示,相片的尺寸相對較小,Hot Pixels 的出現不容易被察覺。若然,相片是用作大型海報或被局佈放大,Hot Pixels 的處理就變得尤其重要。


如何拍攝 Dark Frames?

當鏡頭被蓋上,然後進行長時間曝光,拍出來的應該是全黑的相片嗎?答案是否定的。把相片放大後,大家會發現紅點綠點充斥在黑色的背景中,其實這就是 Dark Frame 了。

下圖為放大後的 Dark Frame 照片。
Dark Frame

Hot Pixels 不是經常出現在相同的位置,但當感光原件 (CCD / CMOS) 的溫度,設定和曝光時間都很接近時,Hot Pixels 會有較大機會出現在相同的位置。Hot Pixels 要出現在相同的位置,我們才能透過後期製作去除它們。

下圖為兩 張連續拍攝的 Dark Frames。比較之下,可以發現 Hot pixels 出現的地方並不完全相同 。

曝光時間也很重要,大家應該體會到曝光時間越長,噪點越多的事實。因此,當夜景相片的曝光為 3 分鐘時,Dark Frames 的曝光時間也應該是 3 分鐘 。Dark Frames 和原相的曝光時間必須相同,以增加 Hot Pixels 出現在相同位置的機會。

還有,氣溫會影響 Hot Pixels 的位置與多寡。因此,Dark Frames 應該在拍攝原相後,立即拍攝,以求兩者拍攝時的溫度一致。

最後,相機的所有設定,特別是 ISO 應該保持原狀,務求令 Hot Pixels 出現在相同的位置。


如何消除 Hot Pixels?

影像領域有一種有效消除 Hot Pixels 的方法叫作 Dark Frame Subtraction。 此方法需要一張原相和一張 Dark Frame。而且,這個方法可以在 Photoshop 中進行 。

1) 按 Ctrl-O / Cmd-O 開啟原相。
銀河 Galaxy

原相被放大後,可以發現熱噪點的存在。
Hot Pixels

2) 再按 Ctrl-O / Cmd-O 開啟 Dark Frame。

3) 按 Ctrl-A / Cmd-A 全選 Dark Frame。

4) 按 Ctrl-C / Cmd-C 拷貝Dark Frame。

5) 回到原圖上,按 Ctrl-V 把 Dark Frame 貼在原圖上層。

完成後,原圖應在下層,而 Dark Frame 在上層。
Dark Frame Subtraction

6) 把圖層模式設為差異化 (Difference)。
Dark Frame Subtraction

Dark Frame Subtraction 的步驟基本上完成了。

左面為除噪前,右面為除噪後。 在暗位處,Hot Pixels 的數量明顯減少了。
Noise Reduction

但光位的情況又如何呢?使用 Dark Frame Subtraction 的方法,在光位的地方,光亮的 Hot Pixels 會變成黑點,這樣也會影響畫質。
Noise Reduction

最簡單的解決方法是調較 Dark Frame 圖層的不透明值來取得平衡。
Noise Reduction

此例中,當不透明度設為 61% 時,光位和暗位的 Hot Pixels 數量都取得了平衡。注意透明值的百分比視乎出來的效果而定,沒有絕對的數值。
Noise Reduction

多拍 Dark Frames

使用 2 張的 Dark Frames,比使用 1 張 Dark Frame 的效果更佳。同樣地,使用 3 張 Dark Frames 的除噪效果比 2 張的更優勝。

有人為一張相片拍攝 3 張 Dark Frames, 也有人為一張相片拍攝 10 張 Dark Frames。視乎攝影師的要求、耐性和時間。

還有,Dark Frames 是用相機一張一張拍下來的,而不是用電腦拷貝再拷貝的,因為每一張 Dark Frame 中的 Hot Pixels 位置都有些差異。


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