Perché la mia fotocamera è così indulgente per un'esposizione esagerata quando scatto in RAW?

Ho scoperto che la mia fotocamera (Sony A99) è molto tollerante in termini di sovraesposizione durante le riprese in RAW. Con questo voglio dire, posso sovraesporre di una fermata o giù di lì e quando torno a casa per la post elaborazione posso sottoesporlo indietro e recuperare tutti i dettagli.

Ovviamente questo non funzionerebbe in jpeg. Non ci sono dati oltre l'area più a destra dell'istogramma. Ma non è lo stesso con RAW, i dati tornano magicamente nell'istogramma. Perché? La fotocamera mi riserva un'area dell'istogramma in caso di errore? In tal caso, ciò non significa che un po 'di latitudine si perde se dovessi scattare correttamente (perfettamente esposto)?

Inoltre, perché è disponibile solo per la sovraesposizione? Ma non sottoesposizione? Non credo che sarò in grado di estrarre i dettagli da aree nere schiacciate.

Questo è uno dei vantaggi che si ottengono dallo scatto grezzo.

Non è possibile recuperare i dettagli di luci o ombre da un JPEG perché ha 8 bit di profondità di colore per componente di colore, ¹ ed è mappato in modo che il valore di pixel più basso venga interpretato come "nero" e il più alto sia "bianco". Semplicemente non c'è niente sotto il nero o sopra il bianco. I creatori di JPEG hanno fatto questo perché l'8 bpc è adeguato affinché gli umani percepiscano un'immagine a colori a colori correttamente esposta. ² L'occhio umano ha una gamma dinamica maggiore di quella consentita da JPEG, ma non può vedere sempre quella gamma completa. ³

La maggior parte delle fotocamere con capacità raw è in grado di catturare almeno 10 bpc. 12 bpc + è molto comune e 14 bpc + è possibile con i migliori sensori. Il trucco è, come utilizzare questa gamma dinamica aggiuntiva? Esistono diversi spazi di progettazione in cui trovare una soluzione:

• Acquisizione e visualizzazione dell'intera gamma

  L'esposimetro della fotocamera potrebbe tentare di catturare tutta la gamma dinamica che è fisicamente possibile, e potrebbe tentare di visualizzarlo tutto sul piccolo schermo sul retro della fotocamera. Allo stesso modo il tuo software di elaborazione non elaborata potrebbe tentare di mostrarti tutta la gamma dinamica nel file immagine sullo schermo. Quando si salva un JPEG, la fotocamera potrebbe semplicemente mappare l'intera gamma dinamica in modo ovvio, scartando efficacemente i bit meno significativi dal sensore.

  Nessuno lo fa. ⁴

  Se scatti una foto di un cespuglio retroilluminato al tramonto, la fotocamera potrebbe tentare di catturare le formiche nere nell'ombra grigio scuro sotto il denso fogliame verde scuro e allo stesso tempo catturare i dettagli del punto del sole nel disco del sole.

  Le telecamere non lo fanno perché l'immagine risultante sembrerebbe fango a strisce. Gli occhi umani non hanno la gamma dinamica per vedere contemporaneamente le formiche e le macchie solari, quindi i cervelli umani non si aspettano di vedere queste cose. ⁵ Non disponiamo neppure di una tecnologia di visualizzazione sufficientemente buona per riprodurre un'immagine fisicamente corretta. ⁶

• Slice from the middle

  Invece, la fotocamera potrebbe semplicemente mettere la sua nozione di esposizione "corretta" proprio nel mezzo dell'intervallo ed estrarre il JPEG a 8 bit e l'anteprima dello schermo dal centro dell'intervallo. Se la tua fotocamera ha un sensore a 12 bit, potrebbe effettivamente darti un intervallo di regolazione dell'esposizione di ± 2 stop, poiché ogni 1 bpc si traduce in 1 stop, in termini fotografici.

  Non penso che questa sia una brutta strada da percorrere, ma non darebbe le immagini più piacevoli. Le aziende di fotocamere che hanno fatto questo non avrebbero venduto molte fotocamere.

• Punto nero e curva gamma

  Un piano molto migliore è scegliere un livello di luminosità nell'immagine per chiamare il nero ⁷ e quindi scegliere una curva gamma per rimappare i dati grezzi del sensore in quell'intervallo di 8 bpc.

  Con questo metodo, la fotocamera e il software di elaborazione non elaborata possono scegliere di lasciare alcuni dei dati non elaborati al di fuori dell'intervallo mappato, in modo che il file di immagine non elaborata codifichi il nero più del nero e il più luminoso del bianco. Questa è la regione da cui stai attingendo quando il tuo software di elaborazione raw recupera i dettagli di luci o ombre.

Non esiste un'autorità universale che imponga quale metodo utilizzare e, anche se esistesse, vi sono molte variazioni nella tecnologia esistente e ancora molto spazio per ulteriori variazioni. Ad esempio, i DNG con perdita utilizzano uno spazio colore di 8 bpc, ma nel modo non lineare in cui i dati dell'immagine di input vengono mappati ai valori di output, si ha ancora un po 'di intervallo dinamico con cui lavorare al di fuori dell'intervallo di visualizzazione normalmente visibile.

Note:

1. 8 bpc è anche chiamato "24 bit" da coloro che preferiscono considerare tutti e tre i canali necessari per l'imaging a colori insieme.

2. In ogni singolo momento, l'occhio umano ha una gamma dinamica inferiore a quella che ottieni da 8 bpc. L'unico motivo per cui usiamo anche molti bit per canale è che ai computer piace gestire i dati in blocchi di 8 bit, così come i display digitali. Qualsiasi valore che potrebbe avere una variante JPEG di 7 bpc o 9 bpc può essere spazzato via da decenni di inerzia storica che ci spingono a rimanere con 8.

3. Se i tuoi occhi potessero usare la loro gamma dinamica per tutto il tempo, non dovresti strizzare gli occhi per un po 'quando cammini fuori da una casa scarsamente illuminata a mezzogiorno o quando accendi la luce del comodino quando ti svegli al buio.

4. Non ho dubbi che questo è stato provato più volte nei laboratori di ricerca. Non sarei nemmeno sorpreso di apprendere che il software è stato reso pubblicamente disponibile per questo. Se volessi essere esattamente corretto, avrei dovuto riscrivere quella frase in qualcosa di meno incisivo come "Nessuno ha avuto successo commerciale nella produzione di software o hardware che presenta immagini usando questo metodo".

5. Questo è uno dei motivi per cui è difficile realizzare un buon HDR .

6. E se avessimo tale tecnologia, non saresti in grado di guardare il sole nell'immagine riprodotta, non più di quanto potresti mentre scatti la foto.

7. O bianco, se preferisci. Non importa davvero. Puoi lavorare in matematica in entrambi i modi.

L'istogramma visualizzato dalla fotocamera si basa sull'anteprima jpeg integrata nella fotocamera generata quando si salva un file RAW. Nell'anteprima, i dati sono spariti e irrecuperabili. Tuttavia, le informazioni sono ancora presenti nel file RAW.

La maggior parte delle telecamere utilizza da 12 a 14 bit nelle vicinanze per canale di colore, ma lo standard JPEG consente solo 8 bit per canale. Quando visualizzi il tuo file RAW sul tuo computer, il display è anche limitato a 8 bit per canale di colore. La stessa cosa sta succedendo sul tuo computer e accade nella schermata di anteprima della fotocamera e nell'istogramma. Modificando l'esposizione nella post-elaborazione, cambiate quali dei 12-14 bit per canale colore vengono effettivamente visualizzati sul monitor. Regolando le curve di tono, puoi persino spremere più di quella gamma dinamica in soli 8 bit.

La gamma dinamica è la differenza tra la parte più scura e più luminosa di un'immagine. I JPEG devono rappresentare ogni colore con 8 bit di informazioni in cui come raw possono usare più bit (quindi più valori possibili).

Esistono due opzioni su come la fotocamera può risolvere la differenza in profondità bit. Può rappresentare una variazione più piccola per ciascun valore (passi più piccoli) oppure può rappresentare un intervallo dinamico più ampio. Potrebbe anche fare una combinazione tra.

Per le fotocamere che hanno un ampio intervallo dinamico per il sensore, il jpeg sarà normalmente focalizzato solo intorno a una parte dell'intervallo dinamico per fornire gradienti uniformi con un numero limitato di valori possibili. Il file raw tuttavia coprirà l'intera gamma dinamica del sensore e quindi sarà in grado di memorizzare informazioni che altrimenti sarebbero fuori portata per il JPEG (perché supera il valore massimo di 8 bit).

Tale margine aggiuntivo nel file RAW consente di spostare i punti verso il basso nell'intervallo che può essere espresso da un JPEG prodotto manualmente in seguito tramite un'utilità RAW.

Linea di fondo? Stai chiedendo di utilizzare l'intera gamma della gamma dinamica della tua fotocamera, che, di fatto, supera quella suggerita dalla larghezza della cornice dell'istogramma regolata in JPEG della tua A99.

Ecco un tutorial pubblicato su UglyHedgehog che affronta questo preciso problema.

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