Почему камеры часто производят цифровые изображения, которые выигрывают от регулировки уровней?

Question

См .: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/levels.htm

В примерах на этой странице исходное изображение не имеет чистого белого или чистого черного цвета, поэтому контраст можно добавить, изменив белые и черные точки.

По моему опыту, многие изображения, которые должны / могут иметь очень яркие / темные участки, не имеют и, следовательно, выглядят лучше / точнее после регулировки уровней, но, очевидно, есть изображения, в которых это не имеет смысла (например, в качестве крайнего примера - изображение увиденного, которое в основном состоит из серых).

Итак, вопрос в том, как камера решает, куда поместить темные / светлые пятна сцены в гистограмме? Это может поставить их на любой конец гистограммы, что, я уверен, так и есть в некоторых случаях, но во многих случаях это будет неправильно, и наоборот.

Answer 1

По большей части, это просто не так. Камера устанавливает экспозицию. По крайней мере, в простом случае он принимает любое количество света, попадающего в измеритель, и устанавливает экспозицию, чтобы сделать его на фиксированном уровне где-то около 18% серого. Более сложный случай - многоточечный замер (имеет несколько названий, но мало что меняет). Основываясь на своих измерениях, он может принять решение отрегулировать целевой уровень экспозиции, скажем, до 12% или 27% или что-то еще, но это все - это всего лишь 1) измерение света и выбор некоторой комбинации выдержки, диафрагмы и (возможно) эффективный ISO для достижения выбранной экспозиции.

В то время как большинство цифровых камер выполняют некоторую постобработку, она (по крайней мере, обычно) не регулируется на основе содержимого отдельного изображения - она ​​просто имеет кривую тона для определенной настройки и регулирует тона на основе кривой, которую вы Вы выбрали (высококонтрастный, портретный, сценический и т. д.)

В зависимости от того, какой ввод вы захватываете и какую кривую вы выбираете, это может быть около правильного диапазона контраста или может быть слишком маленьким или слишком большим. Теоретически, он мог бы сделать намного больше, анализируя гистограмму для определения настроек примерно так же, как ACR для своей «автоматической» регулировки экспозиции, но, по крайней мере, в большинстве цифровых камер вы ничего не получаете очень похоже на это.

Answer 2

Ответ на этот вопрос довольно сложный и часто зависит от функций и аппаратного обеспечения, специфичных для марок и моделей камер, а также от настроек экспозиции камеры, выбранных пользователем. Проще говоря, то, что «видит» камера и что она решает выставить, зависит от измерения освещенности. Современные камеры имеют сложные измерительные приборы, которые измеряют свет, проходящий через объектив. В зависимости от того, как настроена ваша камера, камера будет использовать значения измеренного света для установки диафрагмы, затвора и, возможно, ISO. При правильном измерении сцены камера в полностью автоматическом режиме обычно выбирает правильные настройки экспозиции, однако некоторые сцены требуют большего внимания и осторожности при измерении, чтобы помочь камере в ее выборе.

Измерения в большинстве камер основаны на стандартном значении ANSI «12% серого». Это значение считается «средним тоном» между чистым черным и чистым белым с точки зрения яркости (свет от источника света, который отражается от сцены или объекта в сцене). Это означает, что измеритель принимает средний уровень яркости измеряемой области, а предполагает , среднее значение составляет 12% серого. Для сцен, которые охватывают широкий диапазон оттенков, от глубокого черного до среднего серого до ярких бликов, это работает довольно хорошо. Для сцен, которые не равномерно охватывают диапазон тонов, таких как сцены с высокими и низкими клавишами, измеритель камеры может сделать неверное предположение о яркости сцен и измерить 12% серого, даже если он должен был измерить более высокий или меньшее значение. Без тщательного замера с камерой и использования надлежащего режима замера (подробнее об этом чуть позже), такие фотографии часто требуют выбора точки черного и / или белого во время последующей обработки для коррекции.

Большинство камер DSLR имеют различные режимы измерения. По умолчанию и наиболее автоматический - это форма оценочного замера, которая измеряет различные области в вашей сцене и пытается применить интеллектуальный алгоритм для получения правильного значения. Это часто прекрасно работает, но иногда не так хорошо. Альтернативные режимы включают центрально-взвешенный, частичный и точечный замер. Эти параметры позволяют измерять постепенно меньшие области, обычно по центру, хотя некоторые камеры, такие как Nikon, позволяют производить точечный замер вокруг текущей выбранной точки автофокусировки. Точечный замер является довольно точным, для определения яркости используется только очень небольшой процент сцены вокруг измеренного пятна. При использовании точечного замера лучше всего направить камеру на область сцены, максимально приближенную к «средней тонности».

Не каждый режим замера работает для каждой сцены, и важно использовать правильный. При ручной настройке экспозиции часто полезно использовать встроенный измеритель камеры в режиме точечного замера, чтобы измерить различные части сцены, чтобы определить реальный контраст (динамический диапазон) сцены, которую вы пытаетесь сфотографировать. Это может быть очень полезно, чтобы помочь вам определить, нужна ли вам фильтрация, или вам нужно отрегулировать освещение, если вы искусственно осветили сцену. Если вы потратите время на то, чтобы научиться использовать измеритель камеры в различных режимах, вы будете более способны снимать или снимать в поле, а проблемы с контрастностью сцены в конечном итоге уйдут в прошлое.

Вот несколько полезных статей по учету:

• Введение в режимы измерения
• Объяснение режимов измерения
• Кембридж в цвете: экспозамер и экспозиция камеры
• Общие сведения о режимах измерения
• Википедия: Режим измерения
• Википедия: Light Meter (технический, обсуждается 12% против 18% серого)

ПРИМЕЧАНИЕ : Довольно часто вы можете услышать значение «18% серого» используется в качестве яркости значение этой камеры в метр. Такой значение, как правило, неточно, если вы хочу быть точным, так как 18% серое пятнообычно считается отражающим половина света, который достигает его. Там нет прямой корреляции между измерители камеры "12% яркости серого" и Отпечатки "Отражение серого 18%", хотя я думаю вообще говоря их можно считать грубо эквивалент в своих соответствующих доменах (то есть можно было бы ожидать фото 12% серая карта должна печатать 18% серая, который при освещении и фотографировать надо правильно снова замерял 12% серого.) Подробнее подробности об этом здесь .

Answer 3

Теоретический / философский ответ заключается в том, что при каждой настройке уровня вы теряете некоторую информацию из файла изображения.

Камера дает вам довольно большой фиксированный динамический диапазон, квантованный (обычно) более 3х256 уровней. Если бы диапазон был невероятно шире, у вас были бы «интересные» части изображения, охватывающие действительно небольшое количество уровней (самая очевидная проблема, возникающая в результате, - это чередование вместо плавных градиентов). Если бы он был меньше (это то, о чем вы просите), вы бы потеряли некоторую информацию с краев интересующего диапазона, серьезно ограничив вашу способность пост-обработки изображения.

Итак, проще говоря, воспринимайте выходные данные камеры как сырье, а не как готовый продукт.

Answer 4

Часть ответа заключается в том, что он основан на наших предпочтениях. Большинство людей предпочитают изображения с полным диапазоном тонов, который включает небольшое количество полностью черного и небольшое количество белого цвета. Оригинал может не всегда быть таким, но в большинстве случаев мы все же предпочитаем, чтобы он был настроен на полный диапазон тонов.

Вы спрашиваете: как решает камера? и есть несколько хороших ответов выше. Но вы должны отметить, что эти методы, по сути, уходят корнями в те дни, когда не было другого метода.

Сегодня у нас есть гистограмма, и это полностью меняет уравнение, потому что оно основано на всей информации на изображении, в то время как методы измерения основаны только на частичной информации.

Метод измерения дает вам отправную точку, чтобы вы могли получить гистограмму, которая достаточно близка к тому, что вы хотите. Затем, изучив гистограмму, вы можете быстро выбрать оптимальную экспозицию. Чаще всего это происходит путем регулировки экспозиции для перемещения гистограммы вверх или вниз, пока она не будет хорошо отцентрирована без слишком большого количества чистого черного или чистого белого, но это зависит от сцены.

Короче говоря, это означает, что вы берете на себя управление и можете принимать более разумные решения, чем камера.