Dlaczego aparaty często wytwarzają obrazy cyfrowe, które korzystają z regulacji poziomów?


13

Zobacz: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/levels.htm

W przykładach na tej stronie oryginalny obraz nie zawiera żadnej czystej bieli ani czystej czerni, więc kontrast można dodać, zmieniając białe i czarne punkty.

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​wiele obrazów, które powinny / mogą mieć bardzo jasne / ciemne części, nie ma, i jako takie wyglądają lepiej / dokładniej po dostosowaniu poziomów, ale oczywiście są zdjęcia, w których nie ma to sensu (np. Zdjęcie widzimy, że w większości są to szarości, jako skrajny przykład).

Pytanie brzmi, w jaki sposób kamera decyduje, gdzie umieścić ciemne / jasne punkty sceny na histogramie? Może umieścić je na obu końcach histogramu, co jestem pewien, że w niektórych przypadkach tak się dzieje, ale w wielu przypadkach byłoby to błędne i odwrotnie.

Odpowiedzi:


12

W większości przypadków po prostu tak nie jest. Aparat ustawia ekspozycję. Przynajmniej w prostym przypadku, pobiera on dowolną ilość światła wpadającego do miernika i ustawia ekspozycję, aby ustawić go na stałym poziomie gdzieś w pobliżu 18% szarości. Bardziej złożonym przypadkiem jest pomiar wielopunktowy (występuje pod kilkoma nazwami, ale nie ma większego znaczenia). Na podstawie swoich pomiarów może zdecydować o dostosowaniu docelowego poziomu ekspozycji do (powiedzmy) 12% lub 27% lub cokolwiek innego, ale o to chodzi - to wciąż tylko 1) pomiar światła i wybranie kombinacji czasu otwarcia migawki, przysłony i (ewentualnie) skuteczne ISO, aby osiągnąć wybraną ekspozycję.

Podczas gdy większość aparatów cyfrowych wykonuje pewne przetwarzanie końcowe, nie jest (przynajmniej normalnie) dostosowywana na podstawie zawartości pojedynczego zdjęcia - po prostu ma krzywą tonów dla określonego ustawienia i dostosowuje tony w oparciu o wybraną krzywą (wysoki kontrast, portret, widok itp.)

W zależności od przechwyconego sygnału wejściowego i wybranej krzywej, może to być odpowiedni zakres kontrastu lub może to być za mało lub za dużo. Teoretycznie mógłby zrobić o wiele więcej, analizując histogram, aby zdecydować o korektach w mniej więcej taki sam sposób, jak robi to ACR dla jego „automatycznej” korekty ekspozycji - ale przynajmniej w większości aparatów cyfrowych nic nie dostajesz bardzo podobny do tego.


1
To jest poprawne. Chcę podkreślić, że działa to w ten sposób, ponieważ większość kamer nie dostosowuje dynamicznie swojej reakcji, a gdy już dokonają pomiaru, a pewien poziom wejściowy wytwarza określony poziom wyjściowy, wszystko inne zaczyna działać. Niektóre kamery mogą jednak dostosować swoją reakcję. Fuji nazywa to proste „Auto Dynamic-Range”, podczas gdy Sony nazywa to Auto DRO, istnieją inne nazwy. W tym przypadku istnieje elastyczność, ale ma ograniczony zasięg. Odpowiedź może ogólnie przyjąć do +1 EV, z wyjątkiem systemu Fuji, który może rozszerzyć się do +3 EV.
Itai

2

Odpowiedź na to pytanie jest dość złożona i często zależy od funkcji i sprzętu specyficznego dla marek i modeli aparatów, a także od ustawień ekspozycji aparatu wybranych przez użytkownika. Mówiąc prościej, to, co „widzi” kamera i co decyduje się na ekspozycję, zależy od pomiaru światła. Nowoczesne aparaty mają wbudowane zaawansowane urządzenia pomiarowe, które mierzą światło wpadające przez obiektyw. W zależności od konfiguracji aparatu aparat użyje zmierzonych wartości światła, aby ustawić przysłonę, migawkę i ewentualnie ISO. Gdy scena jest odpowiednio mierzona, aparat w trybie w pełni automatycznym zwykle wybiera prawidłowe ustawienia ekspozycji, jednak niektóre sceny wymagają większej uwagi i uwagi podczas pomiaru, aby pomóc aparatowi w dokonaniu wyboru.

Pomiar w większości kamer oparty jest na standardowej wartości ANSI „12% szarości”. Wartość tę uważa się za „ton środkowy” pomiędzy czystą czernią a czystą bielą pod względem luminancji (światło ze źródła światła, które odbija się od sceny lub obiektu w scenie). Oznacza to, że miernik przyjmuje średni poziom luminancji mierzonego obszaru i zakładaśrednia wynosi 12% szarości. W przypadku scen obejmujących szeroki zakres tonów, od głębokiej czerni przez środkowe szarości po jasne rozjaśnienia, działa to całkiem dobrze. W przypadku scen, które nie mieszczą się równomiernie w zakresie tonów, takich jak sceny z wysokim lub niskim tonem, miernik aparatu może przyjąć błędne założenie dotyczące luminancji scen i mierzyć 12% szarości, nawet jeśli powinien był zmierzyć wyższą lub niższa wartość. Bez starannego pomiaru w aparacie i zastosowania odpowiedniego trybu pomiaru (więcej o tym za chwilę), takie zdjęcia często wymagają korekcji w punkcie końcowym podczas wyboru po czerni i / lub bieli.

Większość lustrzanek cyfrowych ma wiele trybów pomiaru. Domyślną i najbardziej automatyczną jest forma pomiaru ewaluacyjnego, która mierzy różne obszary w twojej scenie i próbuje zastosować inteligentny algorytm, aby uzyskać prawidłową wartość. To często działa świetnie, ale czasami nie działa tak dobrze. Alternatywne tryby obejmują pomiar centralnie ważony, częściowy i punktowy. Te opcje mierzą stopniowo mniejsze obszary, zwykle wyśrodkowane, chociaż niektóre aparaty, takie jak Nikon, umożliwiają pomiar punktowy wokół aktualnie wybranego punktu autofokusa. Pomiar punktowy jest dość precyzyjny, przy użyciu jedynie bardzo niewielkiego odsetka sceny wokół mierzonego punktu, w celu ustalenia luminancji. Podczas korzystania z pomiaru punktowego najlepiej skierować aparat na obszar sceny, który jest tak blisko „środkowego stonowania”, jak to tylko możliwe.

Nie każdy tryb pomiaru działa dla każdej sceny i ważne jest, aby używać właściwego. Podczas ręcznego ustawiania ekspozycji często przydatne jest użycie wbudowanego miernika aparatu w trybie pomiaru punktowego do pomiaru różnych części sceny w celu ustalenia rzeczywistego kontrastu (zakresu dynamicznego) sceny, którą próbujesz sfotografować. Może to być bardzo pomocne w określeniu, czy potrzebujesz filtracji, czy też musisz dostosować oświetlenie, jeśli sztucznie oświetliłeś scenę. Jeśli poświęcisz czas na nauczenie się korzystania z miernika aparatu w różnych trybach, będziesz w stanie lepiej fotografować lub przebywać w terenie, a problemy z kontrastem sceny będą w przeszłości.

Oto kilka przydatnych artykułów na temat pomiaru:

UWAGA : Dość często możesz usłyszeć wartość „18% szarości” używaną jako wartość luminancji dla tego miernika kamery. Taka wartość jest na ogół niedokładna, jeśli chcesz być precyzyjny, ponieważ 18% szara łata jest ogólnie uważana za odbijającą połowę światła, które do niej dociera. Nie ma bezpośredniej korelacji między aparatem mierzącym „12% luminancji szarości” a wydrukami „18% odbicia szarości”, chociaż myślę, że ogólnie rzecz biorąc można je uznać za w przybliżeniu równoważne w ich odpowiednich domenach (tzn. Można by oczekiwać zdjęcia 12% szara karta powinna drukować w kolorze szarym 18%, który po podświetleniu i sfotografowaniu powinien być ponownie prawidłowo zmierzony w kolorze szarym 12%.) Więcej informacji na ten temat tutaj .


1

Teoretyczna / filozoficzna odpowiedź brzmiałaby, że z każdym ustawieniem poziomu tracisz informacje z pliku obrazu.

Kamera daje prawie stały zakres dynamiki, skwantowany (zwykle) ponad 3x256 poziomów. Gdyby zakres byłby niewiarygodnie szerszy, „interesujące” części obrazu byłyby rozciągnięte na naprawdę niewielką liczbę poziomów (najbardziej oczywistym problemem wynikającym z tego jest pasowanie zamiast gładkich gradientów). Gdyby był mniejszy (o to prosisz), straciłbyś trochę informacji z krawędzi interesującego zakresu, poważnie ograniczając twoją zdolność do późniejszego przetwarzania obrazu.

Krótko mówiąc, potraktuj wyjście kamery jako surowiec, nigdy jako gotowy produkt.


-1

Częścią odpowiedzi jest to, że jest zakorzenione w naszych preferencjach. Większość ludzi woli obrazy z pełną gamą tonów, która obejmuje niewielką ilość pełnej czerni i niewielką ilość pełnej bieli. Oryginał może nie zawsze taki był, ale przez większość czasu wolimy, aby był dostosowany do pełnego zakresu tonów.

Pytasz „jak decyduje aparat?” a powyżej jest kilka dobrych odpowiedzi. Należy jednak pamiętać, że metody te są zasadniczo zakorzenione w czasach filmowych, kiedy nie było innej metody.

Dziś mamy histogram, co całkowicie zmienia równanie, ponieważ opiera się ono na wszystkich informacjach na obrazie, podczas gdy metody pomiaru oparte są tylko na informacjach częściowych.

Metoda pomiaru daje punkt wyjścia, dzięki czemu można uzyskać histogram, który jest dość zbliżony do tego, co chcesz. Następnie, badając histogram, możesz szybko zdecydować o optymalnej ekspozycji. Najczęściej polega to na dostosowywaniu ekspozycji w celu przesunięcia histogramu w górę lub w dół, aż zostanie dobrze wyśrodkowany bez zbyt dużej ilości czystej czerni lub bieli, ale to zależy od sceny.

W skrócie oznacza to, że przejmujesz kontrolę i możesz podejmować bardziej inteligentne decyzje niż aparat.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.