✍🏼 💒 🎨 Fotografía RAW: rango dinámico y contraste 🎼 ☹️ 🍒

¡Hola a todos! Recientemente hablamos sobre las capacidades de RAW, el tema resultó ser interesante, hubo muchas preguntas en PM, así que continúe, descubriremos qué es RAW y cómo freírlo adecuadamente. El día que comencemos, considere uno de los aspectos más importantes que distingue los archivos RAW de los JPEG de la cámara: a saber, el rango dinámico.

Gran parte de la fotografía digital moderna es un legado de la era del cine químico. No lo creerá, pero hay todo tipo de ... amantes retro que crean perfiles de color especiales para que una foto digital se procese de manera típica para una película de cierto tipo: distorsiones de color, ciertas características (típicas de variantes específicas de procesos químicos) ... En general, la fotografía, como cualquier otro tipo de arte, suspira periódicamente sobre el tema "solía ser mejor" y trata de volver a los días en que el sol era más verde y la hierba más brillante. Entonces aquí. Las películas tenían diferentes posibilidades debido a las diferentes composiciones químicas. Algunos tonos de piel mejor transmitidos, otros colores eran más brillantes, mientras que daba menos detalles ... En general,Una de las características clave de la película (que la figura ha estado alcanzando desde hace mucho tiempo) fue su sorprendente rango dinámico, cuyas características capturaron la fotografía digital no hace mucho tiempo.

En lugar de un prólogo

El artículo está destinado a principiantes. Algo se omite deliberadamente y se puede explicar más tarde, algo no se describe muy correctamente desde el punto de vista de los profesionales de la industria de la fotografía, pero es comprensible para aquellos que aún poseen la cámara y no para un fotógrafo aficionado.

En esta serie de publicaciones, revisaremos todos los conceptos básicos de la fotografía desde el punto de vista de la edición de los datos recibidos de la matriz, de modo que en la publicación final los lectores no tengan preguntas sobre ciertos aspectos del procesamiento y finalización de imágenes RAW. Habrá varias publicaciones, así que prepárese, haga preguntas si algo no está claro, envíe mensajes en un mensaje personal si desea mejorar algo o aclarar en el artículo. Estaré encantado de responder y corregir la publicación si se produce un error o imprecisión en algún lugar .

Como ejemplo, usaré archivos RAW de la cámaraNikon 1 S2 , del que hablé no hace mucho , con su cámara Canon EOS 6D estándar (se ha escrito sobre un millón de todas las cosas buenas e interesantes en Internet), así como los teléfonos inteligentes Lumia 930 y Lumia 1020 para mostrar que no es el tamaño lo que importa, sino la habilidad úsalo. Todos los archivos RAW para experimentos también se compartirán: disfrute, experimente, repita los pasos descritos, pero no se apropia de los derechos de la foto. Y entonces tú Mikhalkov con una luz intermitente en su cabeza durante un mes estarás soñando. El Adobe Photoshop CC 2014 más habitual actuará como un editor gráfico, cuya versión de prueba para cualquiera puede obtener durante 30 días en este momento , de forma gratuita y sin SMS.

Archivo RAW mágico

En el último número, ya describí qué son los archivos RAW y por qué son buenos. Para aquellos que no han leído u olvidado todo, les recordaré en pocas palabras: el archivo RAW contiene información tomada directamente de la matriz de la cámara. Sin reducción de ruido, sin procesamiento posterior, sin "balance de blancos" y otros potenciadores. Justo lo que se han acumulado los sensores (bloques fotosensibles) y la información sobre las condiciones de disparo en la "nota adjunta". Hay mucha más información en un archivo de este tipo que en JPEG normal, y trabajar con él le permite obtener esos detalles que se perderán irremediablemente en JPEG. La mayor parte de la información adicional le permite ajustar de manera muy flexible el rango dinámico de la trama recibida. Hablaremos de este rango hoy.

¿Qué es el rango dinámico?

En términos simples, el rango dinámico (también llamado "latitud fotográfica") es una característica del material fotográfico, que muestra cuántos tonos y tonos puede transmitir este material entre lo que se considerará completamente negro y completamente blanco. En el caso de la fotografía digital, "material fotográfico" debe ser reemplazado por "elemento fotosensible". El rango dinámico difiere según el tamaño del sensor, su tecnología de proceso, configuraciones y otras cosas más, pero todos los fabricantes modernos se esfuerzan por expandir este rango.

El DD mismo se mide en EV (valor de exposición) - niveles de exposición: para las mejores películas, alcanzó 9 niveles para imágenes en blanco y negro, para imágenes especiales de bajo contraste - más de 11. Las cámaras digitales modernas son casi inferiores en sus características, y las cámaras especializadas (en que la presencia de la imagen es más importante que su calidad) y supera por completo las capacidades de la película. Para que sea más fácil de entender, aquí hay una imagen. Todos ustedes la vieron.

Por simplicidad de ejemplo, elimine aproximadamente todo el componente de color y regrese al pasado, en la era de la fotografía en blanco y negro.

Si tenemos una matriz con un rango dinámico extremadamente estrecho, para la descripción de qué 1 bit de información para cada punto es suficiente para nosotros, entonces todo lo que podamos capturar tendrá solo dos estados: más oscuro que un cierto punto de gris promedio o más claro. Dependiendo de la exposición y la configuración de exposición, podemos obtener resultados diferentes, pero en condiciones equino-esféricas de configuración ideal, una foto con un DD que se coloca en 1 bit se verá así:

^{reduje específicamente el contraste y elegí dos tonos de gris, por lo que la imagen lastima menos los ojos, Pero la esencia no cambia.}

Esta imagen usa solo dos colores. Si aumentamos las capacidades del sensor a dos bits, es decir, cuatro colores, tendremos más detalles: dado que el material fotográfico (matriz fotosensible) puede distinguir no dos sombras con brillo máximo y mínimo, sino ya cuatro: máximo, mínimo y dos valores intermedios (33 y 66% de brillo).

Si expande el rango dinámico a tres bits (8 colores), el detalle de la imagen mejorará aún más: la

imagen se ha acercado mucho más al JPEG'a blanqueado original. Por cierto, para recuperar casi toda la información de la luz del JPEG original, 5 bits y 32 colores son suficientes:

Si eliminamos los datos de origen en formato JPEG de la matriz (omitimos incluso todo el procesamiento, la reducción de ruido y otras delicias de la cámara JPEG), no recibiremos más de ocho bits por canal de color.

En consecuencia, el rango dinámico del marco se limitará a un total de 2 ⁸ = 256 tonos de rojo, azul y verde en el modelo RGB. Es decir, para cada uno de los puntos podemos obtener uno de 16.777.216 colores, que, a primera vista, es suficiente, pero, como de costumbre, hay uno pero ... y arruina todo.

Cuando comienzas a cambiar la foto en el editor, algunos de los datos se pierden inevitablemente debido al redondeo. Si trabaja descuidadamente, no siga todas las áreas de la imagen, cambie aproximadamente la imagen con la herramienta Niveles, y tarde o temprano aparecerán las siguientes cosas desagradables: recorte, posterización (reducción en el número de niveles, expresada por un peine en el histograma), pérdida de detalles y microcontraste.

La mayoría de estos problemas se pueden evitar utilizando 10, 12, 14 o 16 bits por canal. En primer lugar, incluso una versión de 10 bits nos da 2 ¹⁰ * 2 ¹⁰ * 2 ¹⁰ colores. Y esto es 1,073,741,824 valores diferentes para cada punto de imagen frente a un ridículo 16 con un pequeño millón para JPEG comunes. En segundo lugar, en estos bits adicionales de archivos RAW hay datos adicionales que le permitirán expandir el rango dinámico y obtener de él aquellos detalles que se pueden considerar irremediablemente perdidos en JPEG'e.

La mayoría de las matrices de cámara producen 10 o 14 bits (según el modelo de cámara y las capacidades de hardware de la matriz en sí) cuando se dispara en RAW, pero el procesamiento en el mismo Photoshop se realizará en un espacio de color de 8 bits o en 16 bits. Y para el trabajo es mejor usar exactamente 16 bits.

Histograma y rango dinámico

En casi cualquier editor de imágenes moderno, puede encontrar una cosa llamada histograma: ilustra la distribución de píxeles en la imagen; Este es un gráfico que muestra el número de píxeles en cada nivel de intensidad de color. Trabajar con esta herramienta está bien descrito en la ayuda oficial de Photoshop Adobe y duplicarlo aquí. No veo el punto. Si no está familiarizado con esto, entre, lea, será útil para los siguientes artículos.

Contraste y rango dinámico

Otro término está estrechamente relacionado con el rango dinámico: contraste. Wikipedia nos da la siguiente definición:

Contraste (contraste francés): en óptica (sensitometría y fotometría), la diferencia en las características de diferentes partes de la imagen, la capacidad del material fotográfico o el sistema óptico para reproducir esta diferencia, así como la sensibilidad del ojo (sistema visual) con respecto al brillo y el color.

El contraste general de la imagen depende poco del rango dinámico: en el caso de dos bits, la imagen puede ser de alto contraste o sin contraste: la

pregunta está en la configuración de la cámara / escáner / convertidor a través del cual la imagen pasa antes de convertirse en un conjunto de puntos de color en su monitor. Sin embargo, el amplio rango dinámico a menudo reduce el microcontraste: límites claros entre luces y sombras en el medio del rango dinámico, objetos oscuros y brillantes, cualquier cosa pequeña que cree detalles en la imagen.

Nota: Si su cámara muestra fotogramas "desvaídos" y "grises" cuando dispara en RAW, y los archivos JPEG aparecen contrastantes y brillantes, el control deslizante " slarity" en el convertidor RAW ayudará a restaurar los detalles "perdidos" .

Práctica

Para comenzar, tomemos este JPEG (la cámara (o el fotógrafo) cometió un error con la medición y se produjo una ligera sobreexposición) e intentemos hacer algo con Photoshop.

^{Descargue una imagen a tamaño completo}

Si aplicamos Camera Raw como filtro y tratamos de deshacernos de todas las sobreexposiciones, veremos todas las desventajas de JPEG: falta de información, codificación de ocho bits y efectos de procesamiento.

Aquí hay un buen ejemplo:

y un fragmento ampliado de la foto, si no se dio cuenta de inmediato cuál es el problema:

si abre la misma foto en RAW(23.5 MB), entonces tendremos acceso a las mismas herramientas, pero al mismo tiempo trabajaremos con un espacio de color de 14 bits (en modo de 16 bits). Para hacer esto, haga clic en el enlace en la parte inferior del convertidor y seleccione el modo apropiado:

en este caso, la información adicional contenida en RAW permite, en primer lugar, extender toda la sobreexposición en el marco a sombras normales sin pérdida de calidad, y en segundo lugar, expandir el rango dinámico : arregla áreas subexpuestas en el cabello, “cuello sucio”, elimina las manchas desagradables que aparecen al editar JPEG'a. Sobre por qué la sobreexposición es generalmente mala en general, lea en el último artículo.

Ajustamos la exposición y restauramos las áreas subexpuestas:

Elimine las distorsiones ópticas y atenúe ligeramente las viñetas:

ajuste los colores de acuerdo con la Madre Naturaleza y nuestra propia idea de la atmósfera de la imagen: la imagen

final se puede enviar para retocar (previamente guardada en un TIFF honesto de 16 bits): elimine los defectos menores de la piel, corrija las imperfecciones del maquillaje, agregue efectos especiales.

^{No se realizó el retoque, tamaño completo.}

Los cambios clave que hemos logrado en la etapa actual: exposición normal, restauración de partes en áreas oscuras, tono de piel adecuado, textura de pared contrastante, se transmite con precisión un delicado tono rosado de la ropa.

En lugar de una conclusión

Eso es todo por ahora, mañana o pasado mañana habrá una segunda parte en la que continuaré cubriendo el problema del rango dinámico y el contraste de la imagen: hablemos de HDR y sus métodos de obtención, exposición múltiple y otras cosas. A la conexión!

Sugerencias de mejora, comentarios, sus ideas sobre el tema de los siguientes artículos enviados en PM.

UPD: gracias Barkalov y AndreyDmitriev Para comentarios valiosos, la redacción del artículo se ha modificado para no confundir a nadie.

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Fotografía RAW: rango dinámico y contraste