RAW, экспозиция и линейное восприятие света

RAW, экспозиция и линейное восприятие света

RAW, экспозиция и линейное восприятие света

Пожалуй, самая большая разница между плёночной и цифровой фотографией заключается в том, как светочувствительные слои воспринимают свет. Плёнка и зрительная система человека делают это одинаково, а «кремний» от них отличается. Если велик соблазн оставить последнее утверждение без внимания, позвольте мне указать на важный момент. Особенности восприятия светочувствительным сенсором света влияет на то, какую экспозицию выбрать. Если вы экспонируете кадр на «цифре» так же, как и на «плёнке», вы рискуете потерять детали изображения и получить более высокий уровень цифровой шум в тенях, чем возможно.

Плёнка имитирует восприятие света зрительной системой человека, а оно крайне нелинейно. Большинство человеческих органов чувств обладают значительным нелинейным сжатием. Это значит, что природа «встроила» в нас способность «ослаблять» силу воздействия на чувствительные рецепторы. Таким способом нервная система защищает себя от перегрузок.

Если вы положите на ладонь шар для гольфа, затем добавите к нему такой же шар, вы не почувствуете, что давление на ладонь увеличилось вдвое. Если вы положите две ложки сахара в свой чай, вместо привычной одной, напиток не покажется вам слаще в два раза. Если вы увеличите громкость на своей акустической системе в два раза, вы не будете слышать музыку в два раза громче. Наконец, если вы удвоите количество фотонов, попадающих на сетчатку ваших глаз в два раза, вы не будете видеть окружающий мир в два раза более ярким. Ярче – да, но не в два раза.

«Встроенный» регулятор чувственного восприятия позволяет человеческому организму нормально функционировать в огромном диапазоне воздействий. Вы можете выйти из комнаты с приглушённым освещением на улицу, залитую ярким солнечным светом, сетчатка глаза не сгорит. А ведь интенсивность освещения поменяется в 10000 раз и более! Но кремниевый светочувствительный сенсор, которым оснащаются цифровые фотоаппараты, не может воспринимать свет привычным для человека способом – нелинейно. Сенсор оценивает количество фотонов, которые попали на него, «в лоб» – линейно.

Линейно интерпретированное RAW-изображение выглядит слишком тёмным. Но все данные, детали картинки, сохранены.

На гистограмме линейного процесса видно, что большая часть изображения состоит из тёмных пикселей, «столпившихся» у левого края гистограммы.

То же изображение, но к нему применена тоновая кривая. Оно выглядит привычно.

Здесь представлена сама тоновая кривая, которая была применена к изображению. Она играет роль гамма-корректирующей функции. Обратите внимание на гистограмму. После применения тоновой кривой, тона равномерно «заполнили» всё пространство таблицы.

Значит, если камера использует числа длинной в 12 бит для представления 4096 уровней светлоты (тонов), то уровню светлоты под номером 2048 соответствует количество фотонов вдвое меньше, чем уровню светлоты под номером 4096. В этом утверждении заключается понятие линейной гамма-функции: номер уровня прямо пропорционален количеству фотонов.

Линейное восприятия света цифровым фотоаппаратом обуславливает важную особенность, связанную с экспозицией. Если динамический диапазон камеры разделить на 6 частей (каждая часть равна 1 EV), то половина из 4096 уровней светлоты приходится на 1-ую часть, содержащую самые светлые пиксели. Из оставшихся 2048 уровней 1024 уровня приходится на 2-ую часть диапазона. Половина остатка (512 уровней светлоты) приходится на 3-ью часть динамического диапазона и так далее. 6-ая часть динамического диапазона, содержащая самые тёмные пиксели, представлена лишь 64 уровнями светлоты, что продемонстрировано на картинке выше.

Линейное восприятие

Если вы недоэкспонируете изображение, например, чтобы избежать «пересветов», то «выбросите на ветер» большую часть из 4096 уровней светлоты, которая могла бы быть использована для сохранения деталей изображения. Вы также рискуете столкнуться с цифровым шумом в средних и тёмных тонах снимка. Вы недоэкспонировали кадр, а на этапе интерпретации RAW-изображения решили повысить экспозицию. Это означает, что вы распределите 64 уровня светлоты по тоновому диапазону и, тем самым, проявите цифровой шум на изображении и вызовете эффект постеризации.

Верно рассчитанная экспозиция на этапе съёмки также важна в цифровой фотографии, как и в аналоговой (плёночной). Но в цифровом мире верная экспозиция предполагает, что блики должны фиксироваться как можно ближе к правому краю динамического диапазона, но не выходить за край. Некоторые фотографы дали этой концепции название – правило правой экспозиции. Вы стремитесь снимать с такой экспозицией, чтобы света приближались к правому краю гистограммы как можно ближе.

Замечу, что гистограмма, которую формирует фотоаппарат, строится по полученному из RAW-фотографии JPEG-изображению. Гистограмма RAW-фотографии при этом будет выглядеть весьма странно: уровни светлоты «столпятся» у левого края. Фотоаппарат обрабатывает RAW-изображение в соответствии с настройками по умолчанию, а затем формирует гистограмму. Большинство камер применяет к RAW-фотографии довольно крутую S-образную тоновую кривую. Поэтому вы видите на экране цифрового фотоаппарата результат, похожий на «плёночный». При этом гистограмма может говорить вам, что светлые тона вышли за границу динамического диапазона – произошёл «пересвет» – но, на самом деле, это не так.

Оценка гистограммы даёт лишь общее представление об экспозиции.

Существует ещё один важный фактор, влияющий на экспозицию, когда вы фотографируете на цифровой фотоаппарат. Восприятие светочувствительного сенсора, для которого установлена чувствительность равной 100 ISO, может соответствовать большей чувствительности, например, 125 ISO или даже 150 ISO (аналогично, 75 ISO).

Поэтому желательно потратить время на оценку того, как ведёт себя сенсор на разных значениях светочувствительности. А также изучить, насколько вы можете доверять гистограмме, сформированной фотоаппаратом, в плане сигнализации о «пересветах». Единожды сделав это, вы будете точно знать на какую величину нужно скомпенсировать экспозицию, чтобы все уровни светлоты цифрового фотоаппарата (прим. переводчика – для 12-ти битного светочувствительного сенсора их 4096, для 14-ти битного – 16384) использовались максимально эффективно.

Было бы неверно здесь упустить из внимания развитые возможности Adobe Camera Raw, а именно функцию восстановления деталей в светах. Восстановление происходит в момент, когда вы перемещаете ползунок «Exposure» («Экспозиция») в сторону отрицательных значений (прим. переводчика – можно также воспользоваться параметрами «Highlights» — «Света» – и «Whites» – «Белые» – в процессах 2010 и 2012 годов или параметром «Recovery» – «Экспокоррекция» – в процессе 2003 года).

Большинство RAW-конвертеров «отбрасывают» света, когда хотя бы в одном из трёх цветовых каналов обнаружен «пересвет». Camera Raw может восстановить информацию из одного канала. В зависимости от модели фотоаппарата и настроек баланса белого, вы можете выиграть до 1 EV в светах, но, обычно, одну треть EV. Если вы пользуетесь Camera Raw для работы с фотографиями в формате RAW рекомендую вам потратить какое-то время и оценить насколько сильные «пересветы» можно восстановить.

Источник: photo-monster.ru

Понравилось? Расскажи другим

Добавить комментарий


Обратный звонок

Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в ближайшее время

Чтобы использовать CAPTCHA, вам нужно установить плагин Really Simple CAPTCHA.

×