Perché il software può correggere il bilanciamento del bianco in modo più accurato per i file RAW rispetto ai JPEG?
Esiste una differenza fondamentale tra lavorare con i dati grezzi effettivi per produrre una diversa interpretazione dei dati grezzi rispetto all'interpretazione iniziale a 8 bit del file raw che vedi sullo schermo rispetto a lavorare con un jpeg a 8 bit in cui l'intera informazione in il file è quello che vedi sullo schermo.
Quando si utilizza il clicker bianco su un file "raw", non si corregge l'immagine visualizzata sullo schermo (che è un rendering a 8 bit simile a jpeg che è una delle molte possibili interpretazioni dei dati in un file di immagine raw ). Stai dicendo all'applicazione di conversione non elaborata di tornare indietro e riconvertire i dati nel file non elaborato in un'immagine visualizzabile utilizzando un diverso set di moltiplicatori di canali di colore.
Stai creando un'altra immagine con gli stessi dati grezzi utilizzati per creare la prima versione che vedi sullo schermo. Ma l'applicazione sta tornando all'inizio e usando tutti i dati nel file raw per creare una seconda, diversa interpretazione dei dati grezzi in base alle diverse istruzioni su come elaborarli. Non sta iniziando con le informazioni limitate visualizzate sullo schermo e correggendole. Se lo facesse, otterrai lo stesso risultato che hai fatto lavorando con il jpeg. ¹
Il file non elaborato contiene molte più informazioni di quelle visualizzate sul monitor quando si "apre" un file non elaborato. I file di immagini non elaborati contengono dati sufficienti per creare un numero pressoché infinito di interpretazioni diverse di quei dati che si adatteranno a un file jpeg a 8 bit.
Ogni volta che apri un file non elaborato e lo guardi sullo schermo, non visualizzi "IL file non elaborato". ³ Si sta visualizzando uno tra un numero pressoché infinito di possibili interpretazioni dei dati nel file raw. I dati grezzi stessi contengono una singola misura di luminosità (monocromatica) per ciascun pozzetto di pixel. Con i sensori per fotocamere mascherati Bayer (la stragrande maggioranza delle fotocamere digitali a colori usano i filtri Bayer) ogni pixel ha un filtro colorato di fronte che è "rosso", "verde" o "blu" (i "colori" reali di i filtri nella maggior parte delle maschere Bayer vanno da un verde leggermente giallastro a un giallo arancio per "rosso", un verde leggermente bluastro per "verde" e un viola leggermente bluastro per "blu" -questi colori corrispondono più o meno al centro di sensibilità per i tre tipi di coni nelle nostre retine ). Per una discussione più completa su come ottenere informazioni sul colore dai singoli valori di luminosità misurati su ciascun pixel, vedere i file RAW che memorizzano 3 colori per pixel o solo uno?
Quando si modifica il bilanciamento del bianco di un file raw, non si stanno apportando modifiche all'interpretazione a 8 bit del file raw visualizzato sullo schermo, si stanno apportando modifiche al modo in cui i dati grezzi monocromatici a 14 bit lineari vengono interpretati e quindi visualizzato sullo schermo con il bilanciamento del bianco aggiornato.Cioè, stai usando il pieno vantaggio di quei 16.384 passaggi lineari monocromatici discreti che il file non elaborato contiene per ciascun pixel, non i 256 passaggi corretti gamma discreti in tre canali di colore per ogni pixel che vedi sullo schermo a 8 bit come una rappresentazione di quel file raw. Stai anche sfruttando tutte le altre informazioni contenute nei dati di immagine grezzi, inclusi elementi come pixel mascherati e altre informazioni che vengono scartate quando il file viene convertito in un formato a 8 bit per essere visualizzato sullo schermo.
Il modo in cui l'immagine che vedrai sul tuo monitor quando aprirai un file non elaborato sarà determinata da come l'applicazione che hai usato per aprire il file interpreta i dati grezzi nel file per produrre un'immagine visualizzabile. Ma questo non è l '"unico" modo per visualizzare "IL file raw originale". È solo il modo in cui l'applicazione - o la videocamera che ha prodotto l'anteprima jpeg allegata al file raw - ha elaborato le informazioni nel file raw per visualizzarle sullo schermo.
Ogni applicazione ha il proprio set di parametri predefiniti che determinano il modo in cui i dati grezzi vengono elaborati. Uno dei parametri più significativi è il modo in cui viene selezionato il bilanciamento del bianco utilizzato per convertire i dati grezzi. La maggior parte delle applicazioni ha molti diversi set di parametri che possono essere selezionati dall'utente, che è quindi libero di modificare le singole impostazioni all'interno del set di istruzioni utilizzate per interpretare inizialmente i dati nel file non elaborato. Molte applicazioni utilizzeranno i moltiplicatori del bilanciamento del bianco / canale del colore stimati dalla fotocamera (quando si utilizza AWB nella fotocamera) o immessi dall'utente (quando si utilizza la correzione CT + WB nella fotocamera) al momento dello scatto della foto. Ma questo non è l' unico legittimo bilanciamento del bianco che può essere utilizzato per interpretare i dati grezzi.
Con un file raw a 14 bit, ci sono 16.384 valori discreti tra 0 (nero puro) e 1 (bianco puro). Ciò consente passaggi molto piccoli tra ogni valore. Ma questi sono valori di luminanza monocromatici . Quando i dati vengono demosaificati, vengono applicate le curve gamma e viene eseguita la conversione in uno spazio colore specifico, i moltiplicatori di conversione WB vengono generalmente applicati a questi valori a 14 bit. Il passaggio finale del processo consiste nel rimappare i valori risultanti fino a 8 bit prima di eseguire la compressione con perdita di file. 8 bit consente solo 256 valori discreti tra 0 (nero puro) e 1 (bianco puro). Pertanto, ogni passaggio tra i valori è 64 volte maggiore rispetto a 14 bit.
Se poi proviamo a cambiare il bilanciamento del bianco con queste gradazioni molto più frequenti, le aree che proviamo ad espandere spingono ciascuno dei passaggi nei dati che stiamo utilizzando oltre a un singolo passaggio nel file risultante. Quindi le gradazioni in quelle aree diventano ancora più grossolane. Le aree che riduciamo spingono ciascuno di questi passaggi in uno spazio più piccolo di un singolo passaggio nel file risultante. Ma poi tutti questi passaggi vengono riallineati per adattarsi alla gradazione di 256 passi tra '0' e '1'. Ciò si traduce spesso in bande o posterizzazione invece di transizioni fluide.
¹ Per essere più veloci e meno dispendiose in termini di risorse, alcune applicazioni di elaborazione non elaborate avranno una modalità "rapida" che modifica effettivamente la rappresentazione a 8 bit esistente sullo schermo quando si sposta un dispositivo di scorrimento delle impostazioni. Ciò si traduce spesso in bande o altri artefatti indesiderati, come la tinta viola che vedi nella jpeg con spostamento del colore nella domanda. Tuttavia, questo si applica solo all'anteprima che stai visualizzando. Quando il file viene convertito e salvato (esportato), le stesse istruzioni vengono effettivamente applicate ai dati non elaborati mentre vengono rielaborate e il banding o altri artefatti non vengono visualizzati (o non sono così gravi).
² Certo, potresti scattare una foto che contiene un solo colore puro nell'intero campo visivo. ma la maggior parte delle foto contiene un'ampia variazione di tonalità, tonalità e livelli di luminosità.
³ Per favore vedi: Perché le mie immagini RAW sono già a colori se il debayering non è ancora stato fatto?
Ciò spiegherebbe bande o posterizzazioni nell'immagine causate da una precisione ridotta ma dovrebbe essere ancora possibile spostare il punto bianco nella posizione corretta no?
Puoi cambiare il colore di un jpeg in una certa misura, ma la maggior parte delle informazioni necessarie per produrre tutti i colori che puoi produrre con i dati grezzi non è più lì. È stato scartato durante la conversione in RGB e la riduzione a 8 bit prima della compressione. L'unica cosa che ti rimane da lavorare sono i valori di ciascun pixel in quei tre canali di colore. Le curve di risposta per ciascuno di quei canali possono essere ridisegnate, ma tutto ciò che fa è aumentare o ridurre il valore per quel canale di colore in ciascuno dei pixel delle immagini. Non torna indietro e ripristina la demosaicing in base ai moltiplicatori del nuovo canale, poiché tali informazioni non vengono conservate in JPEG.
È fondamentale capire che nell'immagine di esempio aggiunta alla domanda, la seconda immagine non deriva dalla prima immagine. Sia la prima che la seconda immagine sono due diverse interpretazioni di esattamente gli stessi dati grezzi.Nessuno dei due è più originale dell'altro. Né è più "corretto" dell'altro in termini di rappresentazione valida dei dati contenuti nel file raw. Sono entrambi modi perfettamente legittimi di utilizzare i dati nel file raw per produrre un'immagine a 8 bit. Il primo è il modo in cui l'applicazione di conversione non elaborata e / o l'anteprima jpeg generata nella fotocamera hanno scelto di interpretare i dati. Il secondo è il modo in cui l'applicazione di conversione non elaborata ha interpretato i dati dopo avergli comunicato quali valori del sensore non elaborato si desidera siano tradotti in grigio / bianco. Quando si fa clic sulla stessa parte dell'immagine jpeg, gran parte delle informazioni sul colore necessarie per correggere l'immagine per sembrare che la seconda versione del file raw non fosse più presente e quindi non potesse essere utilizzata.
È semplicemente a causa della compressione con perdita di file tiff a JPEG e 32 bit che non avrebbe questo problema?
No, sebbene la compressione con perdita di dati sia una grande parte di essa. Così è la riduzione a 8 bit, che rende ogni passaggio tra '0' (nero puro) e '1' (saturazione completa) 64 volte più grande di un file raw a 14 bit. Ma va oltre la compressione jpeg.
Un paio di paragrafi da questa risposta a RAW a TIFF o PSD a 16 bit perde la profondità del colore :
Una volta che i dati nel file non elaborato sono stati trasformati in un file TIFF con correzione della gamma, il processo è irreversibile.
I file TIFF hanno tutte quelle fasi di elaborazione "integrate" nelle informazioni che contengono. Anche se un file TIFF a 16 bit non compresso è molto più grande di un tipico file raw da cui è derivato a causa del modo in cui ciascuno memorizza i dati, non contiene tutte le informazioni necessarie per invertire la trasformazione e riprodurre gli stessi dati esatti contenuto nel file raw. Esiste un numero quasi infinito di valori diversi nei dati a livello di pixel di un file non elaborato che avrebbe potuto essere utilizzato per produrre un determinato TIFF. Allo stesso modo, esiste un numero quasi infinito di file TIFF che possono essere prodotti dai dati in un file di immagine grezzo, a seconda delle decisioni prese su come i dati grezzi vengono elaborati per produrre il TIFF.
Il vantaggio dei TIFF a 16 bit rispetto ai TIFF a 8 bit è il numero di passaggi tra i valori più scuri e più luminosi per ciascun canale di colore nell'immagine. Questi passaggi più precisi consentono una maggiore manipolazione aggiuntiva prima di convertirsi in un formato a 8 bit senza creare artefatti come la fasciatura in aree di gradazione tonale.
Ma solo perché un TIFF a 16 bit ha più passaggi tra "0" e "65.535" rispetto a un file raw a 12 bit (0-4095) o 14 bit (0-16383), ciò non significa che il file TIFF mostri la stessa o maggiore gamma di luminosità. Quando i dati in un file raw a 14 bit sono stati trasformati in un file TIFF, il punto nero avrebbe potuto essere selezionato ad un valore come 2048. A qualsiasi pixel nel file raw con un valore inferiore a 2048 verrebbe assegnato un valore pari a 0 nel TIFF. Allo stesso modo, se il punto bianco fosse impostato, ad esempio, 8.191, qualsiasi valore nel file raw superiore a 8191 verrebbe impostato su 65.535 e il punto più luminoso di luce nel file raw verrebbe irrevocabilmente perso. Tutto ciò che è più luminoso nel file raw rispetto al punto bianco selezionato ha lo stesso valore nel TIFF, quindi nessun dettaglio viene conservato.
Ci sono un gran numero di domande esistenti qui che coprono gran parte dello stesso motivo. Eccone alcuni che potresti trovare utili:
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