Что означает предупреждение о недодержке / передержке в программном обеспечении для редактирования изображений?

Question

Мы все знаем предупреждения об экспозиции, которые предлагает цифровая камера: если показывает, какие части настолько яркие или темные, что больше нет различия в отношении даже более светлых или темных областей. Это означает, что эти области не могут показать больше деталей. И это ограничение функции записи аппаратного обеспечения, то есть диапазона чувствительности датчика.

Это все ясно.

Теперь, что меня удивляет, так это то, что Lightroom продолжает создавать такие предупреждения, когда я меняю экспозицию изображения. Например. вот так: я открываю панели «Гистограмма» и «Основные», включаю предупреждение о передержке на гистограмме (нажмите на верхний правый прямоугольник) и затем перемещаю ползунок «Экспозиция» вправо. Это вскоре приводит к тому, что участки становятся полностью белыми, и появляется предупреждение о передержке.

Это не имеет смысла для меня, поскольку здесь это просто числа, и нет никаких ограничений на динамический диапазон чисел, верно? Я ожидаю, что программное обеспечение для редактирования может работать с бесконечным динамическим диапазоном, и только когда я применяю это к выходному носителю, то есть к принтеру, монитору или чему-либо еще, мне нужно выбрать доступный диапазон этого носителя, а затем либо обрезать диапазон или сжать его.

Но здесь Lightroom, кажется, сразу говорит мне, что я нахожусь за пределами некоторого диапазона, но какой именно это диапазон, точно?

Справочная информация. Давайте представим, что у меня есть дисплей, способный обрабатывать более широкий диапазон EV, чем у камеры. Теперь представьте, что у меня есть изображение, которое содержит солнце, полностью переэкспонированное из-за ограничений камеры. Теперь я хотел бы использовать программное обеспечение для редактирования изображений, чтобы вручную помещать больше «деталей» в эту область солнца, увеличивая яркость для лучшего эффекта, потому что моя среда могла справиться с этим дополнительным диапазоном. Как бы я это сделал, если бы такой инструмент, как Lightroom, очевидно, уже обрезал мой диапазон в этой точке?

Answer 1

Будет установлено ограничение на количество номеров, которые вы можете использовать, и абсолютный белый - это то, что вы можете сделать - не имеет значения, является ли это 255,255,255 значением в 8-битном изображении или 65535,65535, 65535 в 16-битном изображении (или соответствующие значения в 32-битном изображении). Как только вы нажмете черный на одном конце и белый на другом, вы исчерпали доступный динамический диапазон, независимо от того, какое устройство вывода.

Экраны, прозрачные пленки с подсветкой и проекторы никогда не могут становиться темнее, чем "выключено" или ярче, чем "полностью включено". Бумага никогда не может стать ярче, чем сама бумага, и темнее, чем самые темные чернила, которые вы можете нанести на нее. Большой динамический диапазон может изменить расстояние между черным и белым (как на экране с очень высоким коэффициентом контрастности), или это может означать менее заметный, более плавный переход между уровнями, но черный все равно будет черным, а белый все равно будет белым , Таким образом, даже если исходные биты в файле RAW все еще могут быть доступны для расчета в Lightroom (или смарт-объекте Photoshop или аналогичном), выходные значения имеют значение для отсечения. Белое и черное - жесткие пределы отсечения, поэтому предупреждения о переэкспонировании и недоэкспонировании говорят вам о том, что вы должны знать.

Answer 2

Вы должны интерпретировать эти предупреждения о воздействии следующим образом:

«Если вы экспортируете изображение LDR с текущими настройками, это области, в которых вы потеряли детали, которые есть в исходном неотредактированном изображении».

Это очень полезно, потому что вы можете перемещать ползунки и сразу видеть эффект, который ваши изменения будут иметь в конечном экспортированном изображении LDR.

Также обратите внимание, что Lightroom определенно не будет иметь неограниченный динамический диапазон. Компьютеры плохо представляют бесконечность, изображения обычно представлены на компьютере (Lightroom или иным образом) в одном из нескольких форматов:

• 8 бит на пиксель: стандартно для изображений LDR. Диапазон для каждого значения пикселя составляет 0-255.
• 16 бит на пиксель: стандарт для изображений HDR. Диапазон для каждого компонента пикселя составляет 0-65535. Если вы снимаете в необработанном виде, это наиболее вероятное представление, даже если размер необработанных файлов обычно составляет 10 или 12 бит на пиксель.
• 32-битная с плавающей запятой: каждый пиксель является числом с плавающей запятой. В этом режиме обычно диапазон значений компонента пикселя от 0,0 (черный) до 1,0 (белый) и значения за пределами диапазона могут быть легко представлены. Хотя это может показаться отличным форматом, числа с плавающей запятой также страдают от проблемы, заключающейся в том, что не все возможные значения могут быть представлены, для любого желаемого числа вы должны найти ближайшее значение, которое может быть представлено в этой форме, как с целыми числами. Операции в формате с плавающей точкой медленнее, чем с целыми числами.
• 64-битная плавающая точка: такая же, как указано выше, но более точная и медленная для обработки.

Обратите внимание, что для всего вышеперечисленного для цветного изображения требуется три значения, представляющих пиксель, красный, зеленый и синий компоненты. Таким образом, в действительности формат 8 бит на пиксель использует 24 бита для представления цветного изображения. Изображение в оттенках серого имеет только один компонент на изображение.

Answer 3

Я знаю, что отвечать на мой вопрос глупо, особенно если другие тоже пытались дать ответ. Тем не менее, лучшее объяснение, которое я нашел только что на этой веб-странице: photozone.de - Яркость и экспозиция .

Мне показалось, что у меня было неправильное представление о функции «Экспозиция» в программном обеспечении для редактирования.

Одна вещь, которую Стэн Роджерс помог мне понять, это то, что мы всегда смотрим только на относительный диапазон яркости от 0 до 1.

Я ожидал, что «Экспозиция» сместит все средне-серые значения в крайнюю сторону (черный или белый) таким образом, чтобы сжать самые низкие или самые высокие значения пропорционально их положению. То есть, когда я увеличу экспозицию, средне-серый тон (0,5) будет увеличен больше (например, на 0,2), чем тон, который уже очень яркий (например, 0,9 только на 0,03). Таким образом, особенно при внутреннем использовании высокоточных чисел (то есть чисел с плавающей запятой), практически не приведет к потере информации.

Однако оказывается, что изменение экспозиции является прямой имитацией того, что делает камера, то есть просто сдвигает значения от 0 до 1 с постоянным смещением, и это может привести к отсечке, если смещение выходит за границы.

Я просто не ожидал, что инструмент предложит элемент управления, который будет изменять информацию таким образом. На мой взгляд, такой вид управления экспозицией, который неизбежно приводит к обрезанию, вряд ли когда-либо будет полезен, тогда как контроль «яркости», как я объяснил выше, который осветляет все вверх / вниз пропорционально их текущей яркости, это то, что всегда почти всегда быть предпочтительной операцией, поскольку она лучше предотвращает потерю деталей.

Тем не менее, Lightroom и все другие известные мне инструменты предлагают заметно больше контроля экспозиции вместо - IMO - гораздо лучшего управления яркостью, тем самым эффективно вводя в заблуждение фотографа с помощью инструментов, которые не дают ему наилучших результатов.

Или я (все еще) что-то здесь упускаю?