Почему при съемке в формате RAW моя камера так простит меня за экспозицию?

Question

Я обнаружил, что моя камера (Sony A99) очень снисходительна в плане передержки при съемке в формате RAW. Под этим я подразумеваю, что я могу переэкспонировать с помощью остановки или около того, и когда я возвращаюсь домой для последующей обработки, я могу недоэкспонировать его обратно и получить все детали обратно.

Конечно, это не будет работать в формате JPEG. Нет данных за пределами самой правой области гистограммы. Но не то же самое с RAW, данные волшебным образом возвращаются в гистограмму. Зачем? Зарезервирует ли камера область гистограммы от меня на случай, если я ошибусь? Если так, разве это не означает, что некоторая широта теряется, если я должен был стрелять правильно (идеально выставленный)?

Кроме того, почему это доступно только для передержки? Но не недодержка? Я не думаю, что смогу вытащить детали из смятых черных областей.

Answer 1

Это одно из преимуществ стрельбы в сыром виде.

Невозможно восстановить яркие или теневые детали из JPEG, поскольку он имеет 8 бит глубины цвета на компонент цвета, ¹ , и он сопоставлен так, что самое низкое значение пикселя интерпретируется как «черный» и самый высокий "белый". Там просто нет ничего ниже черного или выше белого. Создатели JPEG сделали это, потому что 8 бит / канал достаточно для того, чтобы люди воспринимали правильно экспонированное полноцветное изображение. ² Человеческий глаз имеет больший динамический диапазон, чем позволяет JPEG, но он не может видеть этот полный диапазон все время. ³

Большинство необработанных камер способны захватывать не менее 10 бит / с. 12 bpc + очень распространены, и 14 bpc + возможны с лучшими датчиками. Хитрость в том, как использовать этот дополнительный динамический диапазон? Существует несколько областей проектирования, в которых можно найти решение:

• Захват и отображение полного диапазона

  Экспонометр камеры может пытаться захватить настолько большой динамический диапазон, насколько это возможно физически, и он может пытаться отобразить все это на маленьком экране на задней панели камеры. Ваше программное обеспечение для необработанной обработки может также попытаться показать вам весь динамический диапазон в файле изображения на экране. При сохранении JPEG камера могла просто отобразить этот полный диапазон димамики очевидным способом, эффективно отбрасывая младшие значащие биты датчика.

  Никто не делает этого. ⁴

  Если вы сделаете снимок куста с подсветкой на закате, камера может попытаться запечатлеть черных муравьев в темно-серой тени под густой темно-зеленой листвой, одновременно запечатлевая детали солнечного пятна на солнечном диске.

  Камеры не делают этого, потому что полученное изображение будет выглядеть как полосатая грязь. Человеческие глаза не имеют динамического диапазона, чтобы видеть муравьев и солнечные пятна одновременно, поэтому человеческий мозг не ожидает, чтобы увидеть такие вещи. ⁵ У нас нет достаточно хорошей технологии отображения чтобы воспроизвести физически правильное изображение, либо. ⁶

• Срез с середины

  Вместо этого камера может просто поместить свое понятие «правильной» экспозиции прямо в середину диапазона и извлечь 8-битный JPEG и предварительный просмотр экрана из середины диапазона. Если ваша камера оснащена 12-разрядным датчиком, она может дать вам диапазон регулировки экспозиции & plusmn; 2 ступени, поскольку каждый 1 бит / с переводит в 1 ступень в фотографическом плане.

  Я не думаю, что это совсем плохой путь, но он не дал бы самые приятные образы. Операторы, которые делали это, не продавали бы много камер.

• Черная точка и гамма-кривая

  Гораздо лучший план - выбрать уровень яркости на изображении, чтобы он назывался черным ⁷ , а затем выбрать гамма-кривую , чтобы переназначить необработанные данные датчика в этот диапазон 8 бит / с.

  С помощью этого метода камера и программное обеспечение для необработанной обработки могут оставить некоторые необработанные данные за пределами сопоставленного диапазона, чтобы файл необработанного изображения кодировал изображение чернее черного и светлее белого. Это та область, из которой вы извлекаете, когда ваше программное обеспечение для необработанной обработки восстанавливает яркие или теневые детали.

Не существует универсального органа, предписывающего, какой метод использовать, и даже если бы он существовал, существует множество вариаций в существующей технологии и еще много возможностей для дальнейших вариаций. Например, DNG с потерями используют цветовое пространство 8 бит / с, но нелинейный способ сопоставления входных данных изображения с выходными значениями позволяет по-прежнему иметь немного динамического диапазона для работы за пределами обычно видимого диапазона отображения.

---

Примечания:

1. 8 бит / с также называют «24-битными» теми, кто предпочитает рассматривать все три канала, необходимые для цветного изображения вместе.

2. В любой момент человеческий глаз имеет меньший динамический диапазон , чем вы получаете от 8 бит / с. Единственная причина, по которой мы используем даже такое количество битов на канал, заключается в том, что компьютерам нравится работать с данными в 8-битных блоках, как это делают цифровые дисплеи. Любое значение, которое может иметь вариант JPEG с 7 или 9 битами на канал, стирается десятилетиями исторической инерции, подталкивающей нас придерживаться 8.

3. Если бы ваши глаза могли использовать свой полный динамический диапазон все время, вам не пришлось бы какое-то время щуриться, когда вы выходите из слабо освещенного дома в полдень или когда включаете прикроватный свет при пробуждении в темноте.

4. Я не сомневаюсь, что это было несколько раз в исследовательских лабораториях. Я даже не удивлюсь, узнав, что программное обеспечение стало общедоступным, что делает это. Если бы я хотел быть совершенно точным, мне пришлось бы переписать это предложение на что-то менее резкое: «Никто не имел коммерческого успеха в производстве программного обеспечения или оборудования, которое представляет изображения с использованием этого метода».

5. Это одна из причин, по которой трудно сделать хороший HDR .

6. И если бы у нас была такая технология, вы бы не смогли смотреть на солнце на воспроизводимом изображении, так же, как и при съемке.

7. Или белый, если вы предпочитаете. Это действительно не имеет значения. Вы можете работать по математике в любом случае.

Answer 2

Гистограмма, отображаемая вашей камерой, основана на предварительном просмотре JPEG в камере, сгенерированном при сохранении файла RAW. В предварительном просмотре данные пропали и не подлежат восстановлению. Информация все еще там в файле RAW.

Большинство камер используют от 12 до 14 бит на канал цвета, но стандарт JPEG допускает только 8 бит на канал. Когда вы отображаете файл RAW на своем компьютере, отображение там также ограничивается 8 битами на цветовой канал. На вашем компьютере происходит то же самое, что происходит на экране предварительного просмотра камеры и на гистограмме. Изменяя экспозицию в постобработке, вы изменяете, какие восемь из 12-14 бит на канал цвета фактически отображаются на мониторе. Регулируя кривые тона, вы даже можете сжать больше этого динамического диапазона только в 8 бит.

Answer 3

Динамический диапазон - это разница между самой темной и самой яркой частью изображения. JPEG должен представлять каждый цвет с 8 битами информации, где в качестве исходного можно использовать больше бит (таким образом, больше возможных значений).

Существует два варианта разрешения камерой разницы в глубине цвета. Либо он может представлять меньшую вариацию для каждого значения (меньшие шаги), либо он может представлять более широкий динамический диапазон. Это также может сделать некоторую комбинацию между ними.

Для камер с широким динамическим диапазоном для датчика jpeg обычно фокусируется только на части динамического диапазона, чтобы получить плавные градиенты с ограниченным числом возможных значений. Однако необработанный файл будет охватывать полный динамический диапазон датчика и, таким образом, сможет хранить информацию, которая в противном случае была бы вне диапазона для JPEG (поскольку он превышает максимальное 8-битное значение.)

Этот дополнительный запас в файле RAW позволяет вам сместить точки вниз в диапазон, который может быть выражен в формате JPEG, который вы позже создадите вручную с помощью утилиты RAW.

Answer 4

Итог? Вы спрашиваете об использовании полного выделения динамического диапазона вашей камеры, которое, фактически, превышает значение, предлагаемое шириной кадра гистограммы, отрегулированного JPEG в A99.

Вот учебник, размещенный на UglyHedgehog, который решает эту проблему.

http://www.uglyhedgehog.com/t-372364-1.html