Как RAW предотвращает "уродливое цифровое вырезание"? - Фотопедия
10 голосов
/ 16 ноября 2015

В другом ответе пользователь Ilmari пишет , в контексте предотвращения переэкспонирования:

В общем, я бы также рекомендовал всегда снимать в формате RAW. захватить полный динамический диапазон вашей камеры, а также, чтобы избежать некрасивая цифровая вырезка переэкспонированных областей. Для последнего это помогает немного недоэкспонировать ваши снимки (скажем, ...), а затем потяните экспозиции на вашем компьютере, ...

Как RAW предотвращает отсечение переэкспонированных областей?

Ответы [ 3 ]

13 голосов
/ 16 ноября 2015

В общем, я бы также рекомендовал всегда снимать в формате RAW, чтобы лучше охватить полный динамический диапазон вашей камеры, а также чтобы избежать уродливого цифрового отсечения переэкспонированных областей. В последнем случае это помогает недоэкспонировать ваши снимки [...] и затем увеличивать экспозицию на вашем компьютере.

ОК, да, я был немного лаконичен , когда писал это . Позвольте мне немного его распаковать.

Очевидно, что простое переключение с JPEG на RAW ничего не изменит для усечения. Когда я писал абзац выше, я пытался предложить следующее:

  1. Умышленно недоэкспонируйте свои фотографии настолько, чтобы блики не обрезались.

  2. Съемка в формате RAW с более высоким динамическим диапазоном по сравнению с JPEG, чтобы сохранить детализацию теней для следующего шага.

  3. Исправьте недоэкспонирование при постобработке, используя алгоритм, который имитирует мягкие «пленочные» блики вместо жесткого цифрового отсечения. (Я считаю, что любой приличный процессор RAW должен иметь эту встроенную функцию; я знаю, что UFRaw делает, и это бесплатное программное обеспечение.)

Зачем идти на все эти неприятности, вместо того, чтобы просто снимать JPEG напрямую с экспозицией по умолчанию? Ну, в основном (кроме всех других причин снимать RAW ), так что вы можете получить это:

Example photo A with soft highlights Example photo B with soft highlights

вместо этого:

Example photo A with hard highlights Example photo B with soft highlights
(Щелкните изображения, чтобы увеличить.)

Конечно, я немного обманул, сделав обе эти примерные пары изображений из одинаковых файлов RAW & mdash; единственное отличие состоит в том, что для первой пары я использовал режим «мягких пленочных бликов» и режим «жесткого цифрового отсечения» для второй пары, имитируя то, что получилось бы, если бы я снимал их непосредственно в JPEG с длительная выдержка.

Обратите особое внимание на характерное голубое небо в правом верхнем углу в отсеченной версии первого изображения, неестественную плоскость отсеченных бликов и общие цветовые искажения вокруг них. (Изображения с ярко-белыми фоновыми элементами, такими как снег или облака, обычно демонстрируют этот эффект особенно заметно, но я не нашел хороших примеров на этом ноутбуке. Я могу попытаться найти некоторые лучшие иллюстрации позже.)

Причина этой плоскостности и цветового искажения заключается в том, что, в отличие от плавно насыщающей кривой светового отклика пленки, цифровые датчики изображения имеют (приблизительно) линейный отклик вплоть до точки насыщения, а затем резкое обрезание:

Digital sensor vs. film response curves
(На самом деле кривая отклика пленки, приведенная выше, несколько вводит в заблуждение, поскольку превращение негатива пленки в фактическое позитивное изображение создает еще один слой нелинейности на нижнем конце кривой отклика, что обычно приводит к некоторой сигмоиде комбинированная кривая отклика. Но, по крайней мере, в наиболее ярком конце динамического диапазона, приведенные выше кривые в целом напоминают фактические отклики света пленочных и цифровых камер.)

В частности, в цветной фотографии каждый цветной канал (красный, зеленый и синий) имеет собственную кривую отклика. С цифровым датчиком это означает, что по мере увеличения яркости входящего света один из каналов R / G / B будет обычно обрезаться раньше других, искажая цвет таких частично обрезанных пикселей.

Кроме того, плоскостность кривой цифрового отклика над точкой насыщения означает, что, в то время как переэкспонированная пленка просто сжимает блики, любые отсеченные блики на цифровой фотографии (будь то RAW или JPEG) просто исчезли, и никакие детали не могут быть восстановлены от них. Таким образом, эмпирическое правило для цифровой фотографии заключается в том, что, если вы не уверены, какой будет оптимальная экспозиция (или если вы знаете, что снимаемая сцена содержит блики, которые вам не нужны обрезано), всегда безопаснее ошибаться на низкой стороне . Конечно, увеличение яркости недоэкспонированной фотографии при последующей обработке также усилит шум на изображении & mdash; но немного недоэкспонировать и потерять некоторые детали теней из-за шума, обычно лучше, чем переэкспонировать и полностью терять блики.

Конечно, ни один из вышеперечисленных не требует , чтобы вы стреляли в RAW & mdash; Вы можете увеличить яркость изображений JPEG, например, в фотошопе так же легко. Но по сравнению с RAW формат JPEG имеет две проблемы:

  • JPEG использует только 8-битный цвет; то есть наименьшая разница между двумя уровнями яркости, которую он может сохранить, составляет примерно 1/256 от разницы между чистым черным и чистым белым. JPEG фактически использует нелинейное цветовое кодирование, что несколько помогает, но эффективный динамический диапазон изображения JPEG все еще составляет всего около 11 остановок (в отличие от 8 остановок, которые можно получить при линейном кодировании). Этого достаточно для отображения изображений на экране, но оно все же меньше, чем эффективный динамический диапазон даже низкокачественных датчиков камеры, и не оставляет много места для регулировки экспозиции для восстановления деталей из теней.

  • Кроме того, JPEG использует схему сжатия с потерями, предназначенную для уменьшения размера файла изображения за счет исключения деталей, которые человеческий глаз не может легко увидеть. Увы, это сжатие также довольно агрессивно отбрасывает детали теней & mdash; слишком сильно увеличьте яркость изображения JPEG, и вы, скорее всего, получите изображение, полное цветных искажений и блочных артефактов сжатия.

Файл RAW, для сравнения, сохраняет полный динамический диапазон датчика вашей камеры без сжатия с потерями, позволяя вам постобработать изображение в максимально возможной степени (в этом случае, в основном, ограничено уровнем шума датчика) .

3 голосов
/ 16 ноября 2015

Короче говоря, файл RAW хранит каждый пиксель, используя больше битов, чем соответствующий JPEG.

Чтобы понять, как это помогает, рассмотрим один пиксель (мы будем игнорировать цвет, та же логика сохраняется, но она все усложняет). Если для записи амплитуды (количества света, попадающего на этот пиксель) у вас есть 8 битов, у вас есть 256 уровней, включая «нет света вообще» (0).

Необходимо установить максимальный уровень, который соответствует значению 255. Диапазон от 0 до этого максимума представляет собой динамический диапазон , который может быть представлен на изображении. Любой пиксель, который получает больше света, чем этот уровень, насыщается, и записывается максимальное значение 255. Это вызывает эффект отсечения, когда переэкспонированные области выглядят полностью белыми.

Если у вас есть дополнительные биты, вы можете представить больше уровней. С тем же динамическим диапазоном вы получите более точные шаги между ними, или вы можете расширить диапазон и позволить пикселям с более высокой (или более низкой) экспозицией быть представленными где-то в диапазоне.

Файл RAW содержит больше битов на пиксель, чем соответствующий JPEG (например, 14 для Canon 5D, по сравнению с 8 для JPEG). Это позволяет ему захватывать больше уровней воздействия. Пиксели, которые были бы насыщены в 8-битном представлении, могут не насыщать 14-битное представление. Это превращает полностью белые переэкспонированные области в оттенки серого и позволяет захватывать некоторые детали.

Конечно, все еще возможно насыщать более высокое представление битовой глубины, но чем больше битов у вас есть, тем больше информации вам нужно для работы.

1 голос
/ 16 ноября 2015

Сырье отлично подходит по нескольким другим причинам, но, конечно, сырье НЕ МОЖЕТ предотвратить отсечение переэкспонированных областей. Как только цифровые данные превышают 255, они обрезаются, что означает, что они остаются на 255, больше не представляя истинный цвет. Цифровой просто не может сохранить большие числа, самая большая возможность масштабируется до 255. Невозможно восстановить обрезанные данные, кроме другой попытки с меньшим воздействием.

Пример, который вы показываете, - это белый цвет света. Белый особенный, с тремя равными компонентами RGB. Но представьте, что цвет (переэкспонированный) был как красный 500, зеленый 250, синий 250, который является красным цветом. Но когда он обрезается до 255, получается 255, 250, 250, совершенно другой цвет, примерно белый. Откат в постобработке примерно до половины по-прежнему составляет 128, 125, 125, но по-прежнему НЕ красный.

Ваш связанный пример, возможно, НЕ был в первую очередь белым, но он получился переэкспонированным и обрезанным по 255, 255, 255, который является белым. Там нет восстановления для отсечения.

...