‘Dark Frames’ gebruiken bij fotograferen met lange sluitertijden

Wanneer je foto’s maakt met een lange sluitertijd (langer dan 10 seconden) kun je soms witte, rode, gele, groene, blauwe of magenta gekleurde stipjes zien in je foto. Dat zijn over het algemeen genomen géén kapotte pixels in je camera, maar zogenoemde ‘hot pixels’. Die pixels worden ook wel kleurruis genoemd.

In deze blog leg ik je uit hoe je deze ‘hot pixels’ kunt verwijderen door gebruik te maken van een ‘dark frame’ en Adobe Photoshop.

Hot Pixels

Hotpixels ontstaan door warmteontwikkeling op de sensor. Je camera ziet daarbij dan ‘warmte’ aan voor een lichtdeeltje. Het resultaat is dat op die plek dan een pixel te zien is met een afwijkende helderheid en kleur ten opzichte van de rest van de foto.

Helaas zijn hotpixels nooit helemaal te voorkomen wanneer je opnames maakt met een (hele) lange sluitertijd. Iedere camera zal hier in meer of mindere mate last van hebben. Je zult begrijpen dat dergelijke pixels met een afwijkend kleurpatroon als héél storend kunnen worden ervaren. Met name bij een egale of donkere achtergrond vallen dergelijke hotpixels heel erg op.

Zoals ik je al verteld heb ontstaan die hotpixels door warmteontwikkeling op de sensor van je camera. Waar deze pixels exact in een opname zullen verschijnen kun je helaas nooit vooraf voorspellen. Net als dat je vooraf nooit kunt weten hoeveel pixels er door de sensor als hotpixel zullen worden geregistreerd. Wel is het zo dat naarmate de opnameduur langer wordt en de camera langer aan staat er meer hotpixels zullen ontstaan.

Gelukkig is het ook zo, dat zo lang de camera aan staat het per opname wel altijd dezelfde pixels zullen zijn die als ‘hotpixel’ worden geregistreerd. Pas wanneer de camera ‘uit-‘ en weer ‘aan-‘ wordt gezet zullen er weer andere pixels als ‘hotpixel’ door de sensor van je camera worden geregistreerd.

Lange Sluitertijd Ruisonderdrukking

Veel camera’s hebben een optie in het menu om de hotpixels onzichtbaar maken wanneer je fotografeert met een sluitertijd die langer is dan 10 seconden. Bij Fujifilm heet deze optie ‘Lange Sluitertijd Ruisonderdrukking’.

Door in de camera dit type ruisonderdrukking ‘Aan’ te zetten, worden deze hotpixels automatisch verwijdert. Dat doet je camera door niet één, maar twee foto’s te maken met exact dezelfde camera instellingen. De eerste opname is de registratie van hetgeen je wilt fotograferen. De tweede opname bestaat uit een foto met een gelijke duur van de sluitertijd, maar waarbij de sluiterbladen van je camera niet worden geopend.

Feitelijk bestaat die tweede foto dus uit een opname waarbij er ‘niets’ kan worden geregistreerd, omdat er bij deze tweede opname geen licht op de sensor valt.

Het resultaat; Een zwaar onderbelichte foto die we een ‘Dark Frame’ noemen. Juist deze tweede opname is voor de camera noodzakelijk om op zoek te gaan naar pixels met een afwijkend kleurpatroon. Want daar waar je camera op deze tweede foto een gekleurde pixel aantreft weet je camera dan dat het daarbij dan zal gaan om een ‘hotpixel’.

Deze als ‘fout’ geregistreerde pixel wordt door de camera vervolgens op de originele opname vervangen door een pixel met de juiste helderheid en kleurtoon. Op deze manier corrigeert je camera daarmee de fout in de originele opname en zie je de hotpixel nooit meer terug.

De tweede opname wordt door je camera overigens automatisch weggegooid, je zult hem daarom nooit tussen je RAW of JPEG bestanden op de geheugenkaart aantreffen.

‘Lange sluitertijd ruisonderdrukking’, maakt dus gebruik van het principe dat een extra opname met een exact gelijke sluitertijd, ook exact dezelfde hotpixels zal registreren en daardoor kan verwijderen. Het nadeel van deze methode (en camera-instelling) is wel dat het maken van de foto daardoor 2x zo lang duurt als de werkelijke belichtingstijd van de opname.

Maak je dus een foto met een belichtingsduur van 30 seconden, dan betekent dat dus dat er een opname gemaakt wordt van 30 seconden, plus een opname van een ‘Dark Frame’ met een opnameduur van 30 seconden. Tezamen kost het maken van de opname dan 1 minuut.

Maak je een opname met bijvoorbeeld een 10ND of 16ND filter, dan zijn sluitertijden van meerdere minuten niet ongebruikelijk. Zou je dan bijvoorbeeld een opname maken met een belichtingsduur van 6 minuten dan betekent dat dus ook dat het maken van het ‘Dark Frame’, je nog eens 6 minuten extra kost. Bij elkaar ben je dan dus per foto altijd minimaal 12 minuten kwijt!

Dark Framing – Zo doe je dat!

Bij het maken van nachtopnames waarbij je bijvoorbeeld een aaneensluitend sterrenspoor wilt maken is het bijvoorbeeld niet mogelijk om gebruik te maken van de in de camera ingebouwde ‘lange sluitertijd ruisonderdrukking’.

Wanneer je ‘Lange Sluitertijd Ruisonderdrukking’, dan ‘Aan’ hebt staan zou je nooit een mooie lange vloeiende lijn kunnen krijgen, maar krijg je als resultaat een stippellijn. Dat wordt veroorzaakt doordat je telkens veel te lang moet wachten voordat de volgende échte opname gemaakt kan worden.

Ook wanneer je veelvuldig gebruik maakt van ND filters, kan de wachttijd behoorlijk oplopen. Zeker wanneer je net als ik, het meestal niet laat bij één opname, maar bij een kleine serie opnames om zo later de ‘beste’ foto eruit te kunnen pikken.

Omdat het niet altijd mogelijk of wenselijk is om per foto zo lang te moeten wachten moeten we dus op zoek naar een andere methode die je uiteindelijk hetzelfde resultaat oplevert. Een foto zonder hotpixels.

Dat kan door zélf het ‘Dark Frame’ te produceren. Natuurlijk zijn daar wel wat voorwaarden aan verbonden. Het belangrijkste daarbij is dat de omstandigheden van het ‘Dark Frame’, zoveel als mogelijk overeen komen met de originele opname.

Dat betekent dus ook dat je het ‘Dark Frame’ alléén kunt produceren en direct moet gaan maken op het moment dat je klaar bent met het maken van de ‘laatste’ opname van de échte foto(’s).

De voorwaarden:

1. Je camera mag niet worden uitgezet tussen het maken van de laatste (echte) foto en het maken van het ‘Dark Frame’.
2. Plaats de lensdop op het aan de camera gekoppelde objectief, zodat er géén licht op de sensor kan vallen.
3. De opname instellingen mogen niet worden gewijzigd!Dat betekent dus dat je voor het maken van het ‘Dark Frame’, je éxact dezelfde instellingen gebruikt. Sluitertijd en ISO instelling mogen daarbij dus niet worden aangepast.
4. Maak nu de ‘Dark Frame’ opname; Dus vrijwel direct na de laatste serie ‘echte’ foto’s.
5. De temperatuur van je camera moet zoveel als mogelijk is gelijk blijven wanneer je het ‘Dark Frame’ produceert. Je mag je camera dus niet in je tas stoppen, tijdens het maken van het ‘Dark Frame’.
6. Om de ‘Dark Frame’ en hotpixels te verwijderen van de originele foto heb je Photoshop, of een gelijkwaardig beeldbewerkingsprogramma zoals Affinity Photo nodig. (Alleen Lightroom of enkel een andere RAW bewerker is niet voldoende!).

Het meest geschikte moment waarop je het ‘Dark Frame’ produceert is dus het moment waarop je eigenlijk klaar bent met fotograferen en je de boel gaat opruimen en inpakken om weer op weg naar de volgende locatie, of huis te gaan. Je hoeft zo per serie foto’s maar één ‘Dark Frame’ opname te maken. Deze opname gebruik je bij thuiskomst als referentie (per serie) van alle foto’s die je zojuist hebt gemaakt.

Hotpixels verwijderen door middel van je eigen ‘Dark Frame’ opname.

Bij deze methode ga ik ervan uit dat je Adobe Lightroom en Adobe Photoshop in je bezit hebt.

Je kunt eventueel ook een andere RAW bewerker of een ander programma als Photoshop gebruiken. Voor wat betreft het alternatief voor Photoshop is het dan wel belangrijk dat het programma dat je dan gebruikt wel over soortgelijke functionaliteit beschikt.

Lightroom is handig omdat je daarmee de mogelijkheid hebt om zowel het originele (bewerkte) fotobestand en het ‘Dark Frame’ tegelijkertijd als verschillende lagen in één (nieuwe) foto kunt openen.

1. Importeer de foto’s in de RAW bewerker van je keuze inclusief de ‘Dark Frame’ opname.
2. Bewerk de (RAW) opnames naar jouw smaak.
3. Het ‘Dark Frame’ laat je uiteraard ongemoeid!
4. Selecteer in Lightroom de (bewerkte) originele foto én selecteer de ‘Dark Frame’ opname.Dat doe je door eerst de (bewerkte) foto te selecteren en daarna de toets CTRL ingedrukt te houden om daarna ook de ‘Dark Frame’ opname aan te klikken.Nu je beide bestanden hebt geselecteerd, druk je op de rechtermuisknop en kies je uit de lijst die je nu te zien krijgt ‘Bewerken In > Open als Lagen in Photoshop’.Je kunt hetzelfde doen door in het menu te kiezen voor ‘Foto > Bewerken In > Open als lagen in Photoshop’.

1. De foto is nu als achtergrond in Photoshop geopend.Het ‘Dark Frame’ als laag erboven.Als het goed is zie je nu niets van de foto zelf en zie je alleen de ‘Dark Frame’.Wanneer dat niet het geval is, moet je beide lagen even met elkaar verwisselen.
2. Selecteer de onderste laag (foto) en maak een kopie van deze (achtergrond)laag.(CTRL + A), daarna (CTRL+C) Houdt de ‘ALT’ toets ingedrukt en selecteer het icoon ‘Maak nieuwe laag’. Noem deze nieuwe laag ‘Uitsmeren’ en plak vervolgens de gekopieerde inhoud van de foto op deze nieuwe laag (CTRL+V).Deze nieuwe laag is als het goed is nu geplaatst tussen de originele foto en het ‘dark frame’
3. Selecteer nu uit het ‘Filter menu’ -> ‘Blur’ -> ‘Gaussian Blur’.Gebruik als waarde 2,4 pixels. Je smeert daarmee de foto dan net voldoende uit om de pixels voldoende met elkaar te laten mengen en waardoor kleurtoon en helderheid behouden blijven.
4. Selecteer nu de laag met de ‘Dark Frame’ inhoud en hernoem deze laag ‘Dark Frame’.

1. In Photoshop selecteer je nu de optie ‘Calculations’.Deze optie tref je aan onder het menu ‘Image’ (Image > Calculations).Er verschijnt nu een nieuw venster, met een inhoud die misschien op het eerste gezicht wat abracadabra lijkt wanneer dit de eerste keer is dat je deze mogelijkheid in Photoshop gebruikt.Source 1 – Geeft aan om welke afbeelding het gaat.Layer – Geeft aan over welke laag we de calculatie willen uitvoeren.In ons geval is dat de laag ‘Dark Frame’.Channel – Geeft aan over welk kleurkanaal we de calculatie willen uitvoeren.In ons geval het complete RGB kanaal. Dat noemt men ‘Gray’.Source 2 – Geeft aan om welke afbeelding het gaat.Layer – Geeft aan over welke laag we de calculatie willen uitvoeren.In ons geval is dat de laag ‘Dark Frame’. Channel – Geeft aan over welk kleurkanaal we de calculatie willen uitvoeren. In ons geval het complete RGB kanaal. Dat noemt men ‘Gray’. Blending – Geeft aan wat voor soort calculatie we willen uitvoeren. In dit geval willen willen we de helderheid van de hotpixels versterken. We kiezen daarom voor de optie ‘Screen’ De ‘Opacity’, of doorlaatbaarheid van het resultaat van de calculatie laten we op 100% ingesteld staan. De optie ‘Mask’ (Masker) vinken we niet aan! Result – Geef aan wat we met de uitkomst willen doen. In dit geval willen we een selectie maken van de hotpixels en daarom kiezen we hier voor ‘Selection’. Hierna klik je op ‘OK’. Je ziet nu (misschien), dat er een selectie is gemaakt van alle heldere pixels. Wanneer je nu niets ziet. Geloof me er is écht een selectie gemaakt van de ‘hotpixels’ in de laag ‘Dark Frame’.

1. De volgende stap is vrijwel een herhaling van stap 9.Toch is er een verschil. Dus let goed op!Ga opnieuw naar de optie ‘Calculations’ via het menu ‘Image > Calculations’.Voor Source 1:Layer: Dark FrameChannel: ‘Selection’.We kiezen dus geen kleurkanaal, maar de voorgaande selectie die we zojuist hebben gemaakt. Voor Source 2: Layer: Dark Frame Channel: ‘Selection. We kiezen dus ook de voorgaande selectie als tweede bron voor de berekening die we willen uitvoeren. Blending: Screen We versterken hiermee de selectie en wat als een ‘Heldere’ (witte) pixel door Photoshop wordt waargenomen en tegelijkertijd zullen alle echt ‘Donkere’ pixels die we op de laag ‘Dark Frame’ waarnemen als ‘Zwart’ donker blijven. Door voor een tweede keer een berekening over de selectie uit te voeren maken we de selectie breder, of ruimer. Zo voorkomen we dat we alsnog ‘ruis’ opnemen in het masker dat we zo gaan maken. Als resultaat willen we wederom een ‘selectie’ overhouden. We kiezen daarom bij Result voor: Selection.Result: Selection Hierna klik je op ‘OK’.

1. De laag met de inhoud van het ‘Dark Frame’ kun je nu in de prullenmand gooien.Deze laag heb je voor deze foto nu niet meer nodig (gooi dus niet het bestand weg, maar de geopende laag) in de prullenbak van het lagenpaneel.
2. Omdat de laag ‘Uitsmeren’ tussen die van de originele foto en het ‘Dark Frame’ stond wordt nu automatisch de laag ‘Uitsmeren’ geselecteerd. Dit is nu de bovenste laag geworden.
3. Druk nu op het icoontje ‘Laagmasker toevoegen’ in het lagenpaneel.De laag ‘Uitsmeren’ wordt hiermee afgedekt, met uitzondering van de ‘hotpixels’.Echter, omdat je deze laag via het filter hebt uitgesmeerd zullen lege plekken, waar eerder de hotpixels aanwezig waren nu worden opgevuld met een kleur en kleurtoon van de uitgesmeerde laag, waardoor de hotpixels eronder niet meer opvallen. Je hebt deze ‘foute’ pixels hiermee nu min of meer onzichtbaar gemaakt.
4. Selecteer nu beide lagen. (ALT + CTRL + A)
5. Voeg beide lagen nu weer samen tot één laag. (SHIFT + CTRL + E).
6. Voila, je hebt de hotpixels nu uit je foto verwijdert.

Wanneer je foto’s hebt gemaakt van bijvoorbeeld een sterrenspoor, kun je eventueel eerst alle foto’s samenvoegen, om vervolgens als laatste de ‘Dark Frame’ opname te gebruiken om zo pas in de resultaatfoto de onbedoelde ‘hotpixels’ te verwijderen.

Het is uiteraard ook handig om van bovenstaande procedure een ‘Actie’ te maken in Photoshop.