RAW摄影:动态范围和对比度

大家好!最近,我们谈论了RAW的功能,这个话题变得很有趣,PM遇到了很多问题,因此,继续进行下去,我们将弄清楚RAW是什么以及如何适当油炸。 开始的那一天,请考虑将RAW文件与相机JPEG区别开的最重要方面之一:动态范围。





许多现代数码摄影是化学胶片时代的遗产。您不会相信,但各种各样的...复古爱好者会创建特殊的色彩配置文件,以使数码照片能够处理特定类型的胶片的典型处理:颜色失真,某些功能(通常适用于化学过程的特定变体)...一般来说,摄影就像任何其他类型另一种艺术是,定期地对“以前更好”的话题叹息,然后尝试回到太阳更绿,草更亮的时代。所以在这里。由于化学成分不同,这些薄膜具有不同的可能性。传达了一些较好的肤色,其他一些颜色则更亮,而细节却较少...一般来说,这部电影的主要特征之一(其人物一直被追赶)是其令人惊叹的动态范围,不久前数码摄影也达到了这一特征。

而不是前言


本文适用于初学者。有意省略了某些内容,稍后再进行说明,从照相行业的专业人员的角度来看,某些内容不能正确描述,但对于那些仍然拥有相机而不是业余摄影师的人来说,这是可以理解的。

在本系列文章中,我们将从编辑从矩阵中接收的数据的角度介绍摄影的所有基础知识,以便在最后一篇文章中,读者对处理和确定RAW图像的某些方面没有疑问。将有几篇文章,所以请做好准备,如果不清楚,请问问题,如果您要改进某些内容或在文章中进行澄清,请以个人信息发送消息-如果某个地方出现错误或不准确,我将很乐意回答并纠正该帖子。 。

例如,我将使用相机中的RAW文件不久前我谈论过的Nikon 1 S2来自我的标准佳能EOS 6D相机(已经写了大约一百万个互联网上所有好玩的东西),以及Lumia 930和Lumia 1020智能手机,它表明尺寸并不是很重要,但是技巧用它。实验的所有RAW文件也将共享:沉迷,实验,重复上述步骤,但不保留对照片的版权。然后,您的Mikhalkov头上闪烁着一个月的光,就会做梦。 最常用的Adobe Photoshop CC 2014将作为一个图形编辑器,试用版,其中的任何人都可以获得30天,现在,免费的,没有短信。

图片



RAW文件魔术


在上一期中,我已经描述了什么是RAW文件以及为什么它们很好。对于那些还没有阅读或忘记所有内容的人,我简而言之提醒您:RAW文件包含直接从相机矩阵中获取的信息。没有降噪,没有后处理,没有“白平衡”和其他增强器。传感器(感光块)中的内容以及“附带说明”中有关拍摄条件的信息都已累积。与普通JPEG相比,此文件中包含的信息更多,使用该文件可以获取那些在JPEG上无法挽回丢失的细节。大多数其他信息使您可以非常灵活地调整接收帧的动态范围。今天我们将讨论这个范围。

什么是动态范围?


简单来说,动态范围(也称为“摄影纬度”)是照相材料的特征,显示了该材料可以在被认为是全黑和全白之间传递多少阴影和色调。在数码摄影的情况下,“照相材料”必须替换为“感光元件”。动态范围取决于传感器的大小,其处理技术,设置以及其他其他因素,但是所有现代制造商都在努力扩大此范围。

DD本身以EV(曝光值)衡量-曝光水平:对于最佳胶卷,黑白图像达到9级,特殊低对比度图像达到11级以上。现代数码相机的性能几乎不及专业相机(在图像的存在比其质量更重要),并且完全超越了胶片的功能。为了更容易理解,下面是一张图片。你们都看见了她



为了简单起见,在黑白摄影时代,大致删除整个色彩分量并返回到过去。



如果我们有一个动态范围非常狭窄的矩阵,对于每个点的1位信息足以满足我们的描述,那么我们可以捕获的所有内容将只有两种状态-比平均灰度的某个点更暗或更亮。根据曝光设置和快门速度,我们可以得到不同的结果,但是在理想设置的马球环境下,一张DD恰好适合1位的照片看起来会像这样:


我专门降低了对比度,并选择了两种灰色阴影-因此,图片对眼睛的伤害较小,但本质没有改变。

该图像仅使用两种颜色。如果将传感器的功能增加到两位,即四种颜色,我们将获得更多细节:由于照相材料(光敏矩阵)不能区分具有最大和最小亮度的两个阴影,而是已经可以区分四个:最大,最小和两个中间值(33和66%的亮度)。



如果将动态范围扩展到三位(8色),则图片的细节将得到更大的改善:



图片与原始漂白的JPEG'a更加接近。顺便说一下,要从原始JPEG 恢复几乎所有的信息,5位和32种颜色就足够了:



如果我们从矩阵中删除JPEG格式的源数据(甚至不包括照相机JPEG的所有处理,降噪和其他操作),那么每个颜色通道的位数将不超过8位。

因此,在RGB模型中,帧的动态范围将被限制为总共2 = 8 = 256个红色,蓝色和绿色阴影。也就是说,对于每个点,我们都可以得到16777216种颜色中的一种,乍一看就足够了,但是,像往常一样,只有一种...但是它破坏了一切。

当您开始在编辑器中更改照片时,由于舍入会不可避免地丢失一些数据。如果您不小心工作,请不要关注图像的所有区域,而应使用“色阶”工具粗略地更改图像,否则迟早会出现以下讨厌的事情:剪切,后代化(减少级别数,在直方图上用梳子表示),细节损失和微对比度。

通过使用每个通道10、12、14或16位可以避免大多数这些问题。首先,即使是10位版本也可以提供2 10 * 2 10 * 2 10种颜色。这是每个图像点的1,073,741,824个不同值,而对于普通JPEG而言,这是一个荒谬的16个值(百万美元)。其次,在RAW文件的这些额外位中,还有其他数据可让您扩展动态范围,并从中获取那些在JPEG'e上无法挽回丢失的细节。

在RAW中拍摄时,大多数相机矩阵会给出10或14位(取决于相机型号和矩阵本身的硬件功能),但是在同一Photoshop中的处理将在8位色彩空间或16位中进行。对于工作,最好使用精确的16位。

直方图和动态范围


在几乎所有现代图像编辑器中,您都可以找到一个称为直方图的东西:它可以说明图像中像素的分布;该图显示了每个颜色强度级别的像素数。这种工具的工作很好地描述在官方帮助Photoshop的Adobe和在这里重复它,我不明白这一点。如果您根本不熟悉此事-读一读,它将对以下文章有用。

对比度和动态范围


另一个术语与动态范围密切相关-对比度。维基百科为我们提供了以下定义:
对比度(法语对比度)-光学(感光度和光度学)中,图像不同部分的特性差异,照相材料或光学系统再现此差异的能力以及眼睛(视觉系统)相对于亮度和色彩的灵敏度。

图片的整体对比度几乎不取决于动态范围:在两位的情况下,图片可以是高对比度或完全不对比度:



问题在于相机/扫描仪/转换器的设置,图像通过该设置之前图像已经成为显示器上的一组彩色点。尽管如此,宽的动态范围通常会减小微对比度:动态范围中间的明暗之间的清晰边界,深色和明亮的物体以及在画面中产生细节的任何小物体。

注意:如果在RAW中拍摄时相机产生“褪色”和“灰色”帧,并且JPEG呈现对比和明亮,则RAW转换器中的“ slarity”滑块将有助于恢复“丢失”的细节

实践


首先,让我们以JPEG(相机(或摄影师)的测光错误和略微过度曝光的情况)为例,并尝试在Photoshop中对其进行处理。


下载完整尺寸的图像

如果将Camera Raw用作过滤器,并尝试消除所有过度曝光,那么我们将看到JPEG的所有缺点:信息不足,八位编码和处理效果。



这是一个很好的例子:



如果您没有立即注意到问题所在,则放大照片的一部分:



如果在RAW中打开同一张照片(23.5 MB),那么我们将可以使用所有相同的工具,但同时我们将使用14位色彩空间(在16位模式下)。为此,请单击转换器底部的链接,然后选择适当的模式:



在这种情况下,RAW中包含的其他信息首先可以将框架上的所有过度曝光拉伸到正常阴影,而不会降低质量,其次,可以扩展动态范围:修复头发上曝光不足的区域“脏脖子”,摆脱编辑JPEG'a时出现的不适斑点。关于通常为什么过度曝光通常不好的原因-请阅读上一篇文章。



我们调整曝光并恢复曝光不足的区域:



消除光学畸变并使渐晕稍微变暗:



根据大自然和我们自己对图像氛围的想法调整颜色:



可以发送最终图像进行修饰(以前保存在一个诚实的16位TIFF中):消除轻微的皮肤缺陷,纠正化妆品瑕疵,添加特殊效果。


没有进行修饰,没有任何尺寸

,在当前阶段,我们完成主要更改是:正常曝光,黑暗区域的细节恢复,足够的肤色,对比鲜明的墙面纹理,精确的粉色衣服色调。

而不是结论


现在,明天或后天就这些了,我将继续讨论第二部分,其中涉及图像的动态范围和对比度问题:让我们谈谈HDR及其获取方法,多重曝光等。到连接!

在PM中发送有关以下文章主题的改进建议,评论和您的想法。

UPD:谢谢 巴卡洛夫安德烈·德米特里耶夫 对于有价值的评论,文章中的措词已经过修改,以免误导任何人。


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