Владимир Медведев (medvedevphoto) wrote,
Владимир Медведев
medvedevphoto

Битность, гистограмма и d800

   Всем привет!

   История с Nikon D800 получила неожиданное продолжение. Однако, в этом посте речь пойдёт не только про D800. Я постарался немного затронуть тему количества цветов, битности камеры, гистограммы. Что всё это такое, и как влияет на нашу жизнь. Но, обо всём по порядку...

   В конце прошлой недели я, наконец, добрался до RAW файлов, которыми с нами поделился Женя Тимашёв

rezus, после 11 подкаста Photocompass. На самом деле, по началу, я даже скачивать их я не планировал, так как вместе с фотографиями, Женя прислал следующий комментарий:

      «Пожалуй, сниму свои претензии по поводу контраста и
цветов, если сильно вытягивать тени. Видимо, я в своих экспериментах
ранее еще и ползунком Shadows пользовался и именно из-за этого сложилось
такое ощущение.
А вот по зерну и артефактам все еще раз для себя
подтвердил. На 2 стопа картинка тянется но получается заметно зернистее.»

--
Евгений Тимашёв.

http://www.fotografia.com.ua

   После этого сообщения, отпал единственный вопрос, который у меня возник во время записи подкаста.
   А то, что в тенях фотография «зернистее» — это и так понятно. Да, конечно, в тенях есть шум, никто этого не отрицает, но насколько он критичен, тут уж каждый решает сам для себя. В любом случае, вы уже могли оценить, насколько в D800 тени чище, чем у 5D Mark III.

   Так бы я и не открыл эти фотографии, если бы не постdmitry_novak, где он нашёл значительный баг в светах. Тема действительно очень интересная, но мне тогда было нечего сказать, поэтому я просто поставил в голове галочку — «есть такие проблемы», и пошёл заниматься другими делами. Оказывается, мне ещё предстояло вернуться к этой теме...

  Началось всё с того, что я решил испытать ту самую программу RawDigger, которая в Димином тесте показала некрасивую гистограмму на фотографии D800. Как оказалось, RawDigger — действительно отличная уникальная программа, которая, с помощью гистограммы, помогает посмотреть на RAW файл без прикрас, как он есть:



  Как понимать эту гистограмму?

  По горизонтали, график показывает значение яркости пикселей от 0 и до 16384. Если пиксель чёрный, ему присваивается значение 0, если белый, то 16384 (если говорить простым языком). Между 0 и 16384, как вы понимаете, есть огромное количество градаций - 1,2,3... 50... 400...1000 ... 3000 ... 6000 .... 15000 — всё это оттенки серого с различной яркостью. По горизонтали, гистограмму можно представить в таком виде:



Конечно, на самом деле, тут нет 16384 градаций.
Формат JPEG, в котором я сохранил эту иллюстрацию,
вмещает всего 8 bit - не более 256 оттенков серого.


   По вертикали, график показывает количество пикселей на фотографии, которые имеют то или иное значение яркости. Например, сколько чёрных пикселей (значение 0) присутствует на фотографии. Или сколько пикселей со значением яркости 12348 присутствует на фотографии. Их может не быть ни одного, а могут быть сразу десятки тысяч одного тона.

    Разумеется, первое, что я сделал, сравнил парные RAWы 5D Mark III и D800, которые Вы можете найти в моём предыдущем посте:





   Первое, что бросается в глаза - неестественный график D800. Откуда возникли провалы, и что они обозначают? Я начну с ответа на второй вопрос, и, для примера, я возьму красный канал:




    Смотрим на самое левое значение - 0. Над ним красный столбик взлетает вверх и выходит за пределы графика. Рядом стоит циферка 35к. Это значит, что пикселов с яркостью 0 (чёрных) больше 36-ти тысяч! Давайте приблизим крупнее:




   Тут мы чётко видим, что этой в фотографии, кроме чёрных пикселей, также присутствует огромное количество точек, имеющих значение яркости 1, 2, 3, 4, и 6, 7, 8, 9, 10.... Пикселей каждого из цветов больше 36000!  Но нет ни одного, который имеет значение «5». Из-за этого, в графике образуется провал. Согласитесь, это очень странно, неестественно и противоречит распределению Гаусса.

   Ну не может же так быть, что есть десятки тысяч пикселей со значением яркости «4», десятки тысяч со значением «6», но ни одного, со значением «5»? Как вы понимаете, в природе такого не бывает, и быть не может. Такой график наглядно выявляет искусственное вмешательство в процесс, будь то левые алгоритмы Nikon d800 или выборы Чурова. :)))

   И, если с «разрывами» на выборах всё и так понятно, то откуда берутся разрывы в d800, мне помог понять Илья Борг sail2ithaki. Я не перестаю удивляться его бездонным знаниям, и хочу выразить особую благодарность за то, что он делится информацией с другими фотографами.

  Оказывается, дело в том, что у Никона есть «супер-фитча», под названием white balance pre-conditioning. Это уже довольно старая функция, если пройтись поиском, можно увидеть, что Nikon пихает эти слова чуть ли не во все пресс-релизы своих камер. Однако, я так и не смог найти ни одного достоверного описания технологии на официальном сайте или в брошюрах, что, конечно, доставляет... «Обзови что-нибудь непонятным словом, и все сразу побегут покупать?». Постараюсь пересказать смысл этой функции своими словами, а если у кого есть полезные ссылки по теме — я буду очень благодарен.  

   Возможно, вы знаете, что зелёный канал, как правило, самый сильный в матрице цифрового фотоаппарата. Это значит, что зелёные пиксели наиболее яркие, и на гистограмме находятся сильно правее красных и синих. Поэтому, когда красные и синие проэкспонированы нормально, зелёные, скорее всего, уже пересвечены.

   В Никоне решили компенсировать это дело, умножив значения красного и синего канала на некие коэффициенты. Тем самым, графики синего и красного каналов растянулись правее. Но лишних градаций от умножения не появилось, поэтому, немного заполнив правую часть графика, они получили провалы в левой части:



  Если кто знаком с тем, как устроен баланс белого, уже догадался, что Nikon сделали необратимую предустановку WB в RAW. Зачем? Ни одного внятного объяснения я не видел. Вред же вполне возможен. Например, после такой пред-установки стало легче пересветить красный или синий канал, когда снимаешь в экстремальных, по цветовой температуре, условиях.

   Я не возьмусь осуждать производителя, поскольку слишком уж мало информации на эту тему, хотя, рваная гистограмма, честно говоря, немного напрягает. Я бы хотел видеть RAW файл действительно сырым, без обработки. Но, самый главный вопрос, — есть ли реальный вред непосредственно от этих выбитых дырок, от потерянных градаций? Я считаю, что нет. Дело в том, что несколько лет назад, все зеркалки перешли с 12bit на 14bit RAW. Напомню, что

12 bit — это 4096 градаций, 
14 bit — это 16384 градации.

  Причём, пользователи Nikon могут выбирать, в каком качестве сохранять - 12bit или 14bit. Они не дадут соврать, что даже такую колоссальную разницу, в 4 раза, заметить на снимке крайне сложно. Давайте пофантазируем, как могла бы выглядеть гистограмма, если бы там было 4096 градаций:


12 bit без потерь

По сути, весь график - одни сплошные дыры!
Сравните это с тем, что выдаёт D800:



14 bit с небольшими потерями


   А ведь раньше все снимали в 12 bit, и ничего страшного. К тому же, надо сказать, что такой график в D800 наблюдается только в районе теней, а ближе к светам, регулярное выпадение полутонов снижается. Чем может грозить недостаток полутонов, я расскажу в одном из следующих постов, чтобы не перегружать этот.

  Но я несколько отошёл от основной темы, ведь претензии к D800 были относительно светов, а вовсе не теней. Не найдя проблем в средних тонах, я решил посмотреть, как вообще выглядят проблемы в RAW, пощупать их своими руками, «чтобы знать врага в лицо». Поэтому, я всё-таки скачал Женин снимок и начал его пристально изучать в районе солнца.

  В обычной практике, я не пользуюсь конвертерами, кроме Adobe Camera Raw, но доверять ему конвертировать снимок для подробного изучения я точно не мог. Кто знает, какие алгоритмы засунули туда инженеры? Самым близким и удобным вариантом оказался LibRAW, www.libraw.su. С его помощью, я вытащил из RAW 4 канала в формате TIFF. Покрутив синий канал в фотошопе, я не нашёл в нём вообще никаких проблем. Вот пару кадров — мой вариант и пример Димы, который он получил в RPP:


 За счёт увеличения с алгоритмом nearest neighbor на 600%, стали видны отдельные пиксели.
Этот алгоритм показывает картинку так, как если бы Вы увеличили масштаб в Photoshop.

 


Это скриншот из поста Димы, синий канал из файла полученного в ходе конвертации в RPP.
Обратите внимание на внезапное неестественное исчезновение фактуры вокруг солнца.


  Чтобы добиться такого-же масштаба, как у Димы, фотографию пришлось увеличить до 320 мегапикселей. И,  рассматривая картинку под лупой, я могу уверенно сказать — у меня нет никаких претензий к синему каналу. Красивый, фактурный, ровный, на редкость приятный. Он настолько хорош, что это даже странно!

  Тут надо понимать, что в этом месте красный и зелёный каналы полностью выбиты (это значит, что все пиксели в этих каналах равномерно белые), поэтому вся информация содержится исключительно в синем. Больше её взять просто неоткуда! Только если нарисовать. :) Если бы проблема была действительно в синем канале, эти детали уже бы ничего не спасло.

   Я думаю, проблема в том, что конвертер RPP, пытаясь провести дебайеризацию, несколько испортил синий канал, из-за выбитых красного и зелёного. Это и было ошибочно принято за проблемы камеры в светах.

  Остался вопрос с гистограммой. Что же там? Я полез в свои исландские кадры, чтобы посмотреть, как похожий сюжет отработал 5D Mark III. Конечно, точно такого же снимка у меня нет, но есть похожий по условиям. Представляю вашему вниманию две гистограммы, мою — с 5D Mark III, и с d800, которую я взял из поста Димы:







   Думаю, всё дело в том, что гистограмма была слишком сильно увеличена в самой критичной отметке, близкой к перенасыщению. Это и привело к такому вот усилению «рельефа».


   Итог.
   Конечно, красивая гистограмма это отлично, но нам гораздо важнее непосредственно картинка, которую выдаёт камера. До сих пор, я лично не увидел никаких существенных проблем у Nikon D800. Допускаю, что они есть или могут быть. Как говорится, нет здоровых людей — есть не дообследованные. ;)

Комментарий sail2ithaki:
http://medvedevphoto.livejournal.com/74723.html?thread=1859043#t1859043


Tags: для фотографов
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 142 comments