Ist es möglich, aus einem Video ein einzelnes Standbild zu machen?

Die Idee kommt von der Tatsache, dass es in der Astronomie (amatorial) üblich ist, Videos von einem Teleskop mit einer Webcam zu nehmen und sie in ein einziges, weniger verrauschtes Bild umzuwandeln.

Das Prinzip ist das der Überabtastung , die auch in der Elektronik für die Analog-Digital-Wandlung verwendet wird (was die digitale Fotografie irgendwie angeht), um eine höhere Bitauflösung von einer weniger genauen Hardware zu erhalten, indem über mehr Abtastwerte gemittelt wird.

Was ich tun möchte, ist ein Nachtbild mit einer Kompaktkamera, also ohne manuelle Steuerung der Verschlusszeit, ohne lange Videos aufzunehmen und zu verarbeiten, um ein - hoffentlich - anständiges Foto für Auflösung und Rauschen zu erhalten.

Ist das möglich? Hat es jemand ausprobiert?

Eine Alternative könnte sein, mehrere Aufnahmen zu machen, die wahrscheinlich eine zu kurze Verschlusszeit haben und unterbelichtet und verrauscht sind, und sie zu verwenden, um ein anständiges Bild zu machen. Wäre das besser?

Ja , und dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Das einfachste, was mit jeder Kamera (Standbild oder Video) funktioniert, ist das Aufteilen der Videodatei in eine Folge von Standbildern mit einer Software wie ffmpeg. Übergeben Sie die Bilder dann an eine Exposure Fusion-Software . Obwohl dies nicht in erster Linie beabsichtigt war, eignet sich Exposure Fusion hervorragend zum Mischen von Bildern, was zu geringerem Rauschen, größerem Dynamikbereich und größerer Schärfentiefe führt (abhängig von den Fusionsgewichten).

Wenn Sie direktere Steuerelemente wünschen, ist es nicht schwierig, alle diese Bilder als Ebenen in eine Software zu laden , die dieses Konzept wie Photoshop unterstützt. Dann müssen Sie nur noch den richtigen Mischmodus einstellen . Ich vermute, dass so etwas wie Durchschnitt es tun würde.

Wie @Russell sagte, kann dies auch aus Bildern mit Multi-Frame-Rauschunterdrückung erfolgen. Sony und Fuji in ihren CMOS-basierten Kameras (F- und HS-Serie) spielen eine große Rolle. Sie nennen es Pro Low-Light- Modus. @mattdm sagte Pentax tut es auch, aber aus dem Gedächtnis weiß ich nicht, welche.

Ich vermute , habe es aber nicht versucht, dass Sie mit dem Mehrfachbelichtungsmodus der meisten Pentax-, Nikon- und Olympus-ILCs (plus Canon 1D X und 5D Mark III) sehr ähnliche Ergebnisse erzielen würden. Dies ist normalerweise auf 2-9 Bilder beschränkt. Beachten Sie, dass Sie für Nikon & Olympus die automatische Verstärkung und für Pentax die automatische EV-Anpassung aktivieren müssen, damit die Belichtungen gemischt und nicht hinzugefügt werden.

Wenn Sie eine eigene Multi-Frame-Rauschunterdrückung durchführen möchten, sollten Sie eine angemessene Belichtung verwenden, nicht unterbelichtete Bilder. Dies liegt daran, dass das Rauschen in dunklen Bildbereichen viel höher ist. Wenn die Szene zu dunkel ist, um richtig belichtet zu werden, müssen Sie natürlich mit dem arbeiten, was Sie bekommen können. Das Hinzufügen mehrerer Bilder zu einem helleren Bild wird als Bildstapelung bezeichnet und für die Astrofotografie verwendet. In Anbetracht des Kontexts in Ihrer Frage ist dies möglicherweise das, wonach Sie gesucht haben.

Ja es ist möglich.

Mein Sony A77 und eine Reihe neuer Sony DSLRs haben eine Mini-Version davon.

Sie haben einen "Multi Frame Noise Reduction Mode" (MFNR), der 6 Fotos nacheinander aufnimmt und diese kombiniert. Das Ergebnis der Rauschunterdrückung in Situationen mit hohem ISO / niedrigem Licht ist sehr bedeutend.

Einige Vergleichsbilder hier .

Bei hohen ISO-Werten ist es wirklich von größtem Wert, wenn ein Stativ in der Hand gehalten werden muss. Ich habe gerade einige 6400 ISO-Aufnahmen in meinem Esszimmer mit einer fluoreszierenden Beleuchtung für ca. 4 Meter von hinten ausprobiert. Eine einzelne Belichtung mit 6400 ISO erzeugte ein mit Rauschen gefülltes Durcheinander. Die Bücher auf dem Tisch waren so laut, dass ich den Titel auf ihren Buchrücken nicht lesen konnte. Im MFNR-Modus war das Bild verrauscht, aber erträglich und die Buchrücken deutlich lesbar. Das Endergebnis war merklich schlechter als eine D700 in einer einzigen Aufnahme mit 6400 ISO.

Bei niedrigen ISO-Werten sind die Gewinne wahrscheinlich nicht den Verlust der Definition wert, der wahrscheinlich auftritt. Viele Meinungen und Testfotos im Web.

Eine Sache, die schnell offensichtlich wird, ist, dass sie NICHT nur den Durchschnitt der Frames bilden. Eine Aufnahme mit hohem ISO-Wert, z. B. von einer mit Scheinwerfern beleuchteten Plakatwand bei Nacht, ergibt ein ausreichend klares Bild der Plakatwand und eine Verbesserung der Bereiche mit geringerer Lichtintensität. Bei einigen kürzlich durchgeführten Tests hat sich herausgestellt, dass das 2. Bild möglicherweise als Referenzbild verwendet wird, um eine Verbesserung zu erzielen, wenn sich die Szene schnell ändert. Dies kann jedoch auf die Testumstände zurückzuführen sein. Was auch immer getan wird, verwendet etwas Intelligenz und funktioniert besser als ich erwartet hätte. Aber nicht so gut wie eine D700 :-).

In Beantwortung Ihrer Frage funktioniert die Methode also grundsätzlich.
Wenn das Motiv relativ statisch ist, ist es möglicherweise besser, eine Kamera mit einer Bildrate zu verwenden, mit der Sie die Megapixel verbessern können. Bottom-End-Kameras mit Videofunktionen verfügen über kleine Sensoren und erzielen in der Regel eine beeindruckende Sehschwäche, wenn die Verschlusszeit verringert wird. Bei einigen Kameras mit sehr schwachem Licht bleibt die Bildrate erhalten, aber der tatsächliche Bildinhalt kann sich bei z. B. 3 Hz ändern, um genügend Licht pro Bild zu erhalten. In solchen Fällen ist es möglicherweise besser, den Hauptsensor mit der niedrigsten Auflösungseinstellung zu verwenden. Oder kaufe eine Sony A33 :-).

Vor vielen Jahren habe ich in einem Animationsstudio gearbeitet und für diese eine Stop-Motion-Capture-Software entwickelt, mit deren Hilfe die Qualität der Animationsbilder drastisch verbessert wurde. Die Kamera war nur eine kleine Standard-Definition-Videokamera für Sicherheits- und Überwachungszwecke, die an einen PC mit einer Videoaufnahmekarte angeschlossen war (dies war Jahre vor der Existenz von DSLRs). Wenn der Animator die Software anwies, ein Einzelbild aufzunehmen, nahm ich ein kurzes unkomprimiertes Video der Szene auf, zerlegte es in einzelne Einzelbilder und führte einen einfachen Durchschnitt aller dieser Einzelbilder pixelweise durch, um ein einzelnes kombiniertes Bild zu erhalten. Der Qualitätsunterschied war wie Tag und Nacht.

Sie können dies mit einer normalen Videokamera tun:

• Montieren Sie die Kamera auf ein Stativ, stellen Sie eine feste Belichtung ein und nehmen Sie eine statische Szene auf.

• Um das Video in einzelne Frames zu unterteilen, können Sie ffmpeg (kostenlos) verwenden. Wenn Sie einen Video-Editor haben, ist dies wahrscheinlich auch möglich. Wenn Sie die Option haben, ein unkomprimiertes Bildformat für die einzelnen Bilder zu verwenden, werden die Bilder bereits aus dem Video komprimiert, sodass Sie sie nicht noch weiter verschlechtern müssen. TIFF ist eine gute Wahl für das Format. JPEG sollte nach Möglichkeit vermieden werden.

• Zum Kombinieren der Bilder können Sie Photoshop, GIMP, Paint Shop Pro oder eine andere Fotobearbeitungs-App verwenden, die Ebenen mit Deckkraft unterstützt. Beginnen Sie, indem Sie Ihre Bilder als Ebenen eines einzelnen Bildes laden. Das Einstellen der richtigen Deckkraft für die Mittelwertbildung ist jedoch schwierig. Wenn Sie nur zwei Ebenen haben, sollte die Deckkraft auf der unteren Ebene auf 100% und auf der oberen Ebene auf 50% eingestellt sein. Verwenden Sie für drei Bilder 100%, 50% und 33% von unten nach oben. Für vier wäre es 100%, 50%, 33% und 25%. Ich bin sicher, dass Sie die Idee jetzt bekommen. Die allgemeine Formel für die Opazität der N-ten Ebene lautet 100/N. Leider kann diese Methode nicht für viele Bilder verwendet werden, da der Opazitätsregler mit nur 100 Einstellungen nur eine begrenzte Auflösung hat. Es wird auch zeitaufwendig, die Schichten einzurichten.

• Eine bessere Lösung für den durchschnittlichen Schritt wäre, ein kleines Skript zu schreiben, um die Operation auszuführen. Es sieht so aus, als hätte jemand die Idee schon gehabt .

Ich hoffe das hilft!