🔟 🐁 👶 RAW-Fotografie: Dynamikbereich und Kontrast 🔛 👖 😫

Hallo alle zusammen! Kürzlich haben wir über die Funktionen von RAW gesprochen, das Thema hat sich als interessant herausgestellt, viele Fragen kamen an die PM, also weiter so, wir werden herausfinden, was RAW ist und wie man es richtig brät. Betrachten Sie an dem Tag, an dem wir beginnen, einen der wichtigsten Aspekte, die RAW-Dateien von Kamera-JPEGs unterscheiden: den Dynamikbereich.

Ein Großteil der modernen Digitalfotografie ist ein Erbe der Ära des chemischen Films. Sie werden es nicht glauben, aber es gibt alle möglichen ... Retro-Liebhaber, die spezielle Farbprofile erstellen, damit ein digitales Foto für einen Film eines bestimmten Typs verarbeitet wird: Farbverzerrungen, bestimmte Merkmale (typisch für bestimmte Varianten chemischer Prozesse) ... Im Allgemeinen Fotografie wie jede andere Eine andere Art von Kunst seufzt regelmäßig über das Thema „Früher war es besser“ und versucht, zu den Tagen zurückzukehren, als die Sonne grüner und das Gras heller war. Also. Die Filme hatten aufgrund unterschiedlicher chemischer Zusammensetzungen unterschiedliche Möglichkeiten. Einige besser vermittelte Hauttöne, einige andere Farben waren heller, während es weniger Details gab ... Im AllgemeinenEines der Hauptmerkmale des Films (mit dem die Figur seit langem Schritt hält) war sein atemberaubender Dynamikbereich, dessen Eigenschaften die digitale Fotografie vor nicht allzu langer Zeit eingeholt hat.

Anstelle eines Vorworts

Der Artikel ist für Anfänger gedacht. Etwas wird absichtlich weggelassen und kann später erklärt werden, etwas wird aus Sicht der Fachleute der Fotoindustrie nicht sehr richtig beschrieben, aber es ist für diejenigen verständlich, die die Kamera noch besitzen und kein Amateurfotograf.

In dieser Reihe von Beiträgen werden wir alle Grundlagen der Fotografie unter dem Gesichtspunkt der Bearbeitung der empfangenen Daten aus der Matrix durchgehen, damit die Leser im letzten Beitrag keine Fragen zu bestimmten Aspekten der Verarbeitung und Fertigstellung von RAW-Bildern haben. Es wird mehrere Posts geben, also machen Sie sich bereit, stellen Sie Fragen, wenn etwas nicht klar ist, senden Sie Nachrichten in einer persönlichen Nachricht, wenn Sie etwas verbessern oder im Artikel klarstellen möchten - ich werde den Beitrag gerne beantworten und korrigieren, wenn sich irgendwo ein Fehler oder eine Ungenauigkeit einschleicht .

Als Beispiel werde ich RAW-Dateien von der Kamera verwendenDie Nikon 1 S2 , über die ich vor nicht allzu langer Zeit gesprochen habe , von meiner Standard- Canon EOS 6D-Kamera (über die ungefähr eine Million aller guten und interessanten Dinge im Internet geschrieben wurden) sowie die Smartphones Lumia 930 und Lumia 1020 zeigen, dass nicht Größe wichtig ist, sondern Geschicklichkeit benutze es. Alle RAW-Dateien für Experimente werden ebenfalls freigegeben: Verwöhnen, experimentieren, die beschriebenen Schritte wiederholen, aber die Rechte an dem Foto nicht übernehmen. Und dann träumst du Mikhalkov mit einem blinkenden Licht auf dem Kopf für einen Monat. Die gängigste Adobe Photoshop CC 2014 fungieren als Grafik - Editor, der Testversion von denen jeder kann für 30 Tage erhalten jetzt , kostenlos und ohne SMS.

RAW-Datei Magie

In der letzten Ausgabe habe ich bereits beschrieben, was RAW-Dateien sind und warum sie gut sind. Für diejenigen, die nicht alles gelesen oder vergessen haben, möchte ich Sie auf den Punkt bringen: Die RAW-Datei enthält Informationen, die direkt aus der Kameramatrix stammen. Keine Rauschunterdrückung, keine Nachbearbeitung, keine "Weißabgleiche" und andere Verstärker. Genau das, was die Sensoren (lichtempfindliche Blöcke) und Informationen zu den Aufnahmebedingungen in der „Begleitnotiz“ gesammelt haben. In einer solchen Datei sind viel mehr Informationen enthalten als in normalen JPEG-Dateien. Wenn Sie damit arbeiten, können Sie die Details abrufen, bei denen JPEGs unwiederbringlich verloren gehen. Mit den meisten zusätzlichen Informationen können Sie den Dynamikbereich des empfangenen Frames sehr flexibel einstellen. Wir werden heute über diesen Bereich sprechen.

Was ist Dynamikbereich?

In einfachen Worten, der Dynamikbereich (auch als „fotografischer Breitengrad“ bezeichnet) ist ein Merkmal des fotografischen Materials und zeigt, wie viele Schattierungen und Töne dieses Material zwischen dem, was als vollständig schwarz und vollständig weiß betrachtet wird, übertragen kann. Bei der digitalen Fotografie muss „fotografisches Material“ durch „lichtempfindliches Element“ ersetzt werden. Der Dynamikbereich hängt von der Größe des Sensors, seiner Prozesstechnologie, den Einstellungen und anderen Faktoren ab. Alle modernen Hersteller sind jedoch bestrebt, diesen Bereich selbst zu erweitern.

DD selbst wird in EV (Belichtungswert) gemessen - Belichtungsstufen: Für die besten Filme wurden 9 Stufen für Schwarzweißbilder, für spezielle kontrastarme Bilder - mehr als 11 erreicht. Moderne Digitalkameras sind in ihren Eigenschaften fast unterlegen, und Spezialkameras (in was das Vorhandensein des Bildes wichtiger ist als seine Qualität) und die Fähigkeiten des Films völlig übertreffen. Zum besseren Verständnis hier ein Bild. Sie alle haben sie gesehen.

Entfernen Sie der Einfachheit halber grob die gesamte Farbkomponente und kehren Sie in die Zeit der Schwarzweißfotografie zurück.

Wenn wir eine Matrix mit einem extrem engen Dynamikbereich haben, für deren Beschreibung 1 Bit Information für jeden Punkt ausreicht, hat alles, was wir erfassen können, nur zwei Zustände - dunkler als ein bestimmter Punkt mit durchschnittlichem Grau oder heller. Abhängig von den Belichtungseinstellungen und der Verschlusszeit können wir unterschiedliche Ergebnisse erzielen. Bei pferdeartigen Bedingungen mit idealer Einstellung sieht ein Foto mit einer DD, die in 1 Bit passt, folgendermaßen aus:

^{Ich habe den Kontrast speziell reduziert und zwei Graustufen ausgewählt - damit das Bild das Auge weniger schmerzt. aber das Wesen ändert sich nicht.}

Dieses Bild verwendet nur zwei Farben. Wenn wir die Fähigkeiten des Sensors auf zwei Bit, dh vier Farben, erhöhen, erhalten wir weitere Details: Da das Fotomaterial (lichtempfindliche Matrix) nicht zwei Schattierungen mit maximaler und minimaler Helligkeit unterscheiden kann, sondern bereits vier: maximale, minimale und zwei Zwischenwerte (33) und 66% Helligkeit).

Wenn Sie den Dynamikbereich auf drei Bit (8 Farben) erweitern, wird das Detail des Bildes noch weiter verbessert: Das

Bild ist dem ursprünglich gebleichten JPEG'a viel näher gekommen. By the way, fast alle zu erholen Lichtinformationen aus dem ursprünglichen JPEG, 5 Bits und 32 Farben sind ziemlich genug:

Wenn wir die Quelldaten im JPEG-Format aus der Matrix entfernen (wir lassen sogar alle Verarbeitungs-, Rauschunterdrückungs- und anderen Freuden des Kamera-JPEG weg), erhalten wir nicht mehr als acht Bits pro Farbkanal.

Dementsprechend wird der Dynamikbereich des Rahmens im RGB-Modell auf insgesamt 2 ⁸ = 256. Rot-, Blau- und Grüntöne begrenzt. Das heißt, für jeden der Punkte können wir eine von 16.777.216 Farben erhalten, was auf den ersten Blick völlig ausreicht, aber wie üblich gibt es eine, aber ... und es verdirbt alles.

Wenn Sie das Foto im Editor ändern, gehen einige Daten aufgrund von Rundungen unweigerlich verloren. Wenn Sie unachtsam arbeiten, nicht allen Bereichen des Bildes folgen, das Bild mit dem Ebenen-Werkzeug grob ändern, werden früher oder später die folgenden unangenehmen Dinge herauskommen: Ausschneiden, Posterisierung (Verringerung der Anzahl der Ebenen, ausgedrückt durch einen Kamm im Histogramm), Detailverlust und Mikrokontrast.

Die meisten dieser Probleme können durch Verwendung von 10, 12, 14 oder 16 Bit pro Kanal vermieden werden. Erstens liefert uns sogar eine 10-Bit-Version 2 ¹⁰ * 2 ¹⁰ * 2 ¹⁰ Farben. Und das sind 1.073.741.824 verschiedene Werte für jeden Bildpunkt gegenüber einer lächerlichen 16 mit einer kleinen Million für normale JPEGs. Zweitens gibt es in diesen zusätzlichen Bits von RAW-Dateien zusätzliche Daten, mit denen Sie den Dynamikbereich erweitern und daraus die Details abrufen können, die in JPEG'e als unwiederbringlich verloren gelten können.

Die meisten Kameramatrizen geben beim Aufnehmen in RAW 10 oder 14 Bit aus (abhängig vom Kameramodell und den Hardwarefunktionen der Matrix selbst). Die Verarbeitung in demselben Photoshop erfolgt jedoch entweder im 8-Bit-Farbraum oder im 16-Bit-Farbraum. Und für die Arbeit ist es besser, genau 16 Bit zu verwenden.

Histogramm und Dynamikbereich

In fast jedem modernen Bildeditor finden Sie ein sogenanntes Histogramm: Es zeigt die Verteilung der Pixel im Bild. Dies ist ein Diagramm, das die Anzahl der Pixel bei jeder Farbintensitätsstufe zeigt. Die Arbeit mit diesem Tool ist in der offiziellen Hilfe von Photoshop Adobe gut beschrieben und hier zu duplizieren. Ich verstehe den Punkt nicht. Wenn Sie mit dieser Sache überhaupt nicht vertraut sind - lesen Sie sie durch, sie wird für die folgenden Artikel hilfreich sein.

Kontrast und Dynamikbereich

Ein anderer Begriff ist eng mit dem Dynamikbereich verbunden - Kontrast. Wikipedia gibt uns die folgende Definition:

Kontrast (französischer Kontrast) - in der Optik (Sensitometrie und Photometrie) der Unterschied in den Eigenschaften verschiedener Teile des Bildes, die Fähigkeit des Fotomaterials oder des optischen Systems, diesen Unterschied zu reproduzieren, sowie die Empfindlichkeit des Auges (visuelles System) in Bezug auf Helligkeit und Farbe.

Der Gesamtkontrast des Bildes hängt wenig vom Dynamikbereich ab: Bei zwei Bits kann das Bild entweder kontrastreich oder überhaupt nicht kontrastreich sein: Die

Frage ist in den Einstellungen der Kamera / des Scanners / des Konverters, durch die das Bild geleitet wird, bevor es zu einem Satz farbiger Punkte auf Ihrem Monitor wird. Trotzdem verringert der große Dynamikbereich häufig den Mikrokontrast: klare Grenzen zwischen Licht und Schatten in der Mitte des Dynamikbereichs, dunkle und helle Objekte, kleine Dinge, die Details im Bild erzeugen.

Hinweis: Wenn Ihre Kamera beim Aufnehmen in RAW „verblasste“ und „graue“ Bilder erzeugt und JPEGs kontrastreich und hell erscheinen, hilft der Schieberegler „ Slarity“ im RAW-Konverter dabei, „verlorene“ Details wiederherzustellen .

Trainieren

Nehmen wir zunächst dieses JPEG (die Kamera (oder der Fotograf) hat einen Fehler bei der Belichtungsmessung gemacht und eine leichte Überbelichtung erhalten) und versuchen, in Photoshop etwas damit zu tun.

^{Laden Sie ein Bild in voller Größe herunter}

Wenn wir Camera Raw als Filter anwenden und versuchen, alle Überbelichtungen zu beseitigen, werden wir alle Nachteile von JPEG erkennen: mangelnde Informationen, 8-Bit-Codierung und Verarbeitungseffekte.

Hier ein gutes Beispiel:

Und ein vergrößertes Fragment des Fotos, wenn Sie das Problem nicht sofort bemerkt haben:

Wenn Sie dasselbe Foto in RAW öffnen(23,5 MB), dann erhalten wir Zugriff auf dieselben Tools, arbeiten aber gleichzeitig mit einem 14-Bit-Farbraum (im 16-Bit-Modus). Klicken Sie dazu auf den Link unten im Konverter und wählen Sie den entsprechenden Modus aus:

In diesem Fall können Sie mit den zusätzlichen Informationen in RAW erstens die gesamte Überbelichtung des Rahmens ohne Qualitätsverlust auf normale Farbtöne ausdehnen und zweitens den Dynamikbereich erweitern : Fixieren Sie unterbelichtete Bereiche auf dem Haar, "schmutzigen Hals", entfernen Sie unangenehme Flecken, die beim Bearbeiten von JPEG'a auftreten. Warum Überbelichtung im Allgemeinen schlecht ist - lesen Sie im letzten Artikel.

Wir passen die Belichtung an und stellen die unterbelichteten Bereiche wieder her:

Beseitigen Sie optische Verzerrungen und dimmen Sie die Vignettierung leicht ab:

Passen Sie die Farben gemäß Mutter Natur und unserer eigenen Vorstellung von der Atmosphäre des Bildes an:

Das endgültige Bild kann zur Retusche gesendet werden (zuvor in einem ehrlichen 16-Bit-TIFF gespeichert): Kleinere Hautfehler beseitigen, Make-up-Mängel korrigieren, hinzufügen Spezialeffekte.

^{Die Retusche wurde nicht in voller Größe durchgeführt. Die}

wichtigsten Änderungen, die wir zum gegenwärtigen Zeitpunkt erzielt haben, sind: normale Belichtung, Wiederherstellung von Details in dunklen Bereichen, angemessener Hautton, kontrastierende Wandstruktur, ein zarter rosa Farbton der Kleidung wird genau übertragen.

Anstelle einer Schlussfolgerung

Das ist alles für jetzt, morgen oder übermorgen, es wird den zweiten Teil geben, in dem ich weiterhin das Problem des Dynamikbereichs und des Kontrasts des Bildes behandeln werde: Lassen Sie uns über HDR und Methoden zu seiner Herstellung, Mehrfachbelichtung und andere Dinge sprechen. Zur Verbindung!

Verbesserungsvorschläge, Kommentare, Ihre Ideen zum Thema der folgenden Artikel senden PM.

UPD: Danke Barkalov und AndreyDmitriev Für wertvolle Kommentare wurde der Wortlaut des Artikels geändert, um niemanden irrezuführen.

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RAW-Fotografie: Dynamikbereich und Kontrast