Какой смысл снимать 14-битные изображения и редактировать на 8-битных мониторах?

37

Я немного смущен. Если моя DSLR захватывает 14-битное изображение во время съемки RAW. Разве мне не нужен 14-битный монитор, чтобы воспользоваться всеми преимуществами захвата в RAW? Какой смысл захватывать изображение в 14 бит и открывать и редактировать на нем только 8 битный монитор глубины?

user1187405
источник
Возможный дубликат хороших примеров преимуществ RAW над JPEG?
Ромео Нинов
1
Для применения гамма-кривой, необходимой для sRGB, требуется не менее 10 бит RAW, поскольку захват является линейным.
Марк Рэнсом

Ответы:

52

Вы можете редактировать свои фотографии на старом сожженном черно-белом мониторе с электронно-лучевой трубкой, и это все тот же вопрос: количество дополнительных битов.

Вот симуляция 14-битной гистограммы (A) и 8-битной (B). Оба над синей сеткой, которая имитирует 8-битный дисплей или 8-битный формат файла.

В B все линии совпадают. (8-битный формат достаточно хорош, потому что он близок к тому, что наши глаза могут воспринимать на разных уровнях серого)


В настоящее время. Представьте, что вам нужно переместить свою гистограмму, потому что вы хотите более яркую счастливую картинку.

Различные уровни на левой стороне, сдвиньте вправо.

В вашем необработанном файле достаточно «подуровней», чтобы заполнить те же синие линии. (С).

Но данные на 8-битном изображении начинают формировать «пробелы» (красная зона). Это создаст проблемы с полосами, увеличенный шум и т. Д.

введите описание изображения здесь

Поэтому важное различие заключается в том, что вы манипулируете своим изображением или управляете им, и у вас есть дополнительные данные. Это дает вам свободу.

Рафаэль
источник
10
+1 хороший пример, но не стоит воспринимать его буквально - на самом деле 14-битный формат является линейным, а 8-битный - нет (из-за гаммы). все еще хороший способ визуализировать, что обработка изображения может сделать с гистограммой!
Сзулат
7
Да, очень буквально. Гамма на самом деле является основной проблемой, которая требует 12 или 14 бит. Гамма, по сути, является самым большим таким тональным сдвигом, и в первые дни она была сделана плохо и неадекватно в 8 битах. Таким образом, устройства для создания изображений (сканеры и затем камеры, которые должны выполнять гамму) должны были быть улучшены до 10 бит, затем до 12, а теперь и до 14 бит ... все биты, для которых мы можем позволить себе аппаратное обеспечение, по крайней мере до недавнего времени. Конечно, это правда, что наш глаз никогда не видит гамма-данные (кроме как на графике гистограммы). Продолжение ..
WayneF
3
@WayneF это распространенное заблуждение. Гамма одинаково полезна сейчас в цифровую эпоху, как это было еще во времена аналоговых ЭЛТ дисплей должен отображать те же уровни, что и оригинал, правда! но наше восприятие нелинейно. поэтому вы можете закодировать яркость как 8-битную, используя гамму, и получить результат, аналогичный линейному кодированию с 11-12 битами. чем больше бит, тем больше памяти, больше пропускной способности, больше энергии - теряется без видимых эффектов вот почему гамма здесь, чтобы сказать. Смотрите также примеры градиентов здесь: cambridgeincolour.com/tutorials/gamma-correction.htm
szulat
2
Правильный. Гамма все еще имеет место в цифровых изображениях и видео, потому что она хорошо использует значения кода. На нижнем краю диапазона яркости 8-разрядный с гаммой эквивалентен 10-разрядному линейному (поскольку гамма-наклон там около 4). В рабочих процессах фильмов кодирование журналов более распространено, чем гамма-кодирование, но по той же причине: экономия значений кода.
Мастер дизеринга
3
Короткая версия: редактирование цифровой фотографии применяется математически, и битовая глубина вашего дисплея не зависит от математической битовой глубины (если вы не используете программное обеспечение для редактирования изображений мусора). Правки вычисляются с использованием полной битовой глубины, и поэтому выигрывают от наличия дополнительной точности.
Аромат
41

Большая битовая глубина дает вам больше возможностей для редактирования без потери данных.

Не делайте ошибку, связывая представление изображения с тем, как оно отображается . Редактирование дает наилучшие результаты при работе с представлением, где базовые данные имеют самое высокое разрешение. Просто так случилось , что ваш монитор обеспечивает более низкое разрешение вид изображения , но это не связано с качеством базового представления.

Если вы помните из школьной математики, всегда было практическое правило: никогда не округляйте промежуточные вычисления при вычислении результатов; всегда выполняйте математику, а затем округляйте в конце, когда вы представляете результаты. Точное же самое относится и здесь. Ваш монитор - это конец, где происходит «округление» при его представлении. Ваш принтер может «округляться» по-разному. Но на всех промежуточных этапах вы используете необработанные данные для получения наиболее точных результатов и сохраняете исходное представление высокого разрешения на диске, чтобы вы могли сохранить эту информацию и продолжить точное редактирование позже.

Подумайте об этом: скажем, у вас есть исходное изображение 5760 x 3840. Вы сохраняете максимальную гибкость редактирования и рендеринга, редактируя изображение с таким размером и оставляя его таким же. Если вам довелось просматривать его на мониторе 1440 x 900, вы бы просто уменьшили масштаб в своем редакторе, вы, вероятно, не изменили бы размер и не произвели бы повторную выборку данных, чтобы привести их в соответствие. То же самое относится и к цветовому разрешению.

Аудио похоже. Возможно, звуковая карта вашего компьютера имеет только 12-битные возможности вывода. Но если вы записываете, сохраняете и работаете с 16-битным или 24-битным звуком, вы можете сделать сигнал низкой громкости в 16 или 4096 раз громче (соответственно) и все же добиться минимальной потери качества вывода на этом компьютере. Преобразование вниз только в конце, когда вы собираетесь представить окончательный результат. Визуальным эквивалентом является осветление чрезвычайно темного изображения с минимальными полосами.

Независимо от возможностей вашего монитора, если вы выполняете операцию редактирования, например, умножаете яркость на 2, вы хотите выполнить это для исходного изображения с высоким разрешением.


Вот смоделированный пример. Допустим, вы сделали действительно темную фотографию. Это темное изображение - верхняя строка ниже, с симулированными 4-, 8- и 14-битными форматами внутреннего хранилища на канал. Нижний ряд - это результаты прояснения каждого изображения. Яркость была мультипликативной, масштабный коэффициент 12x:

введите описание изображения здесь ( Источник , сфотографированный Андреа Канестрари)

Обратите внимание на постоянную потерю информации. 4-битная версия - просто иллюстративный пример экстрима. В 8-битной версии вы можете увидеть некоторые полосы, особенно в небе (щелкните изображение, чтобы увеличить его). Здесь важно отметить, что 14-битная версия масштабирована с высочайшим качеством, независимо от того, что ее конечной формой вывода был 8-битный PNG, как я его сохранил, и тот факт, что вы, вероятно, просматриваете это на 8-битный дисплей .

Джейсон С
источник
1
Или даже 6-битный дисплей. Не все ЖК-мониторы фактически отображают полную 8-битную глубину на канал.
Random832
@ Random832 есть ли надежный тест, чтобы узнать, на что способен ваш ЖК-дисплей? У меня есть сгенерированное компьютером изображение градиента, которое показывает полосатость, но я никогда не был уверен, было ли это из-за того, что мои глаза могли видеть различия в 1 уровне или искажал ли мой монитор это.
Марк Рэнсом
@Mark Посмотрите эту хорошую статью на эту тему: avsforum.com/forum/… - это может быть сложно, в цепочке сигналов есть много мест для узких мест от вашего видео выхода до света, выходящего из экрана , много дезинформации в спецификациях (например, объявленные глубины, являющиеся BS из-за 6-битного декодера на некоторой случайной плате) и дескрипторы edid, и т. д. Это сложная система, и знание фактической глубины не является распространенным случаем использования, поэтому , удачи! Ymmv
Джейсон C
1
@MarkRansom дал мне понять, что я могу видеть полосы на четко определенных границах, каждый четвертый уровень. Некоторые дисплеи имеют сглаживание, которое может быть несколько сложнее определить
Random832
^ Также обратите внимание, что некоторые дисплеи выполняют временное, а не пространственное сглаживание, что, вероятно, почти невозможно заметить, когда все сделано правильно, но вы можете обнаружить его в темных областях, если у вас зоркие глаза.
Джейсон С
4

14bit Raw не соответствует битовой глубине вашего монитора. Raw - это формат, который минимально обрабатывается. См. Формат необработанных изображений .

Формат Raw позволяет программам постобработки, таким как Lightroom и Photoshop, выполнять точную настройку изображений, что было бы невозможно с файлами JPEG.

Что касается монитора, мониторы с широкой гаммой обычно имеют 10 бит и имеют внутреннюю LUT, в которой хранится информация о калибровке от калибраторов, таких как X-Rite или Spyder. Ваша видеокарта также должна поддерживать 10 бит.

Для чипов Nvidia карты класса рабочих станций поддерживают 10 бит. Большинство, если не все карты игрового класса, не из моего опыта. Это похоже на чипсеты AMD.

Если вы не собираетесь пост-обработку ваших изображений, то вы можете легко переключиться на JPEG.

Gmck
источник
Стоит отметить, что почти во всех случаях человеческий глаз все равно не увидит более 8 битов, за исключением редких плавных градиентов (в основном синтетических, в отличие от естественных шумных фотографий, где постеризация скрыта в шуме)
szulat
8 бит - это всего лишь 256 оттенков, и их недостаточно для отображения плавных градиентов без сглаживания.
Гмк
2
правда, но такие градиенты почти никогда не видны на реальных фотографиях из-за шума
шулат
1
@Gmck: есть огромная разница между яркостью 0,39% и яркостью 0,78%. Логарифмическая кривая с 256 уровнями была бы достаточна для плавных градиентов, но многие эффекты фильтрации, по существу, требуют линейного отображения значений на яркость (поэтому замена двухпиксельных значений их средним не изменит общую яркость).
суперкат
1

Возможно, вам следует сначала прочитать этот вопрос.

Как динамический диапазон человеческого глаза сравнивается с динамическим диапазоном цифровых камер?

По сути, динамический диапазон бумаги составляет менее 8 бит, а динамический диапазон человека не отличается.

Преимущество большого динамического диапазона в изображениях RAW состоит в том, что вы можете постобработать их, чтобы привести интересующие вас биты в диапазон, который может отображать устройство отображения - что, в свою очередь, относится к тому, что может видеть человеческий глаз.

Так что классический пример - интерьер комнаты с солнечным светом снаружи. Когда человеческий глаз переключается с взгляда на интерьер снаружи, радужная оболочка сжимается, чтобы уменьшить количество поступающего света, позволяя вам видеть как внешние детали, так и детали интерьера.

Камера этого не делает, поэтому вам, как правило, приходится выставлять экспозицию либо для внутреннего пространства комнаты (и для получения ярких бликов), либо для наружного изображения (для получения недоэкспонированного интерьера) - либо делайте два снимка и делайте HDR-композит.

Более высокий динамический диапазон Raw позволяет вам делать один снимок и выборочно «толкать» или «тянуть» определенные области, чтобы выявить детали, находящиеся в этих областях с чрезмерным или недостаточным воздействием.

Снимки здесь показывают этот вид сценария. https://www.camerastuffreview.com/camera-guide/review-dynamic-range-of-60-camera-s

Родди
источник
3
...is that you can post-process them to bring the bits you're interested in within the rnage that the human eye can see. Точнее сказать, что вы сжимаете нужные биты в диапазон, который может отображать монитор . Человеческий глаз имеет даже больший динамический диапазон, чем даже 14-битное RAW-изображение. Речь идет не о том, что видит глаз, а о захвате всего этого динамического диапазона, чтобы впоследствии он мог быть сжат в динамический диапазон дисплея стандартного видеоустройства.
J ...
2
Нет, динамический диапазон дисплея - это то, чем он является, потому что технологически сложно и дорого сделать его лучше. 14-битный дисплей был бы потрясающим. Более динамичный диапазон означает большее цветовое пространство - более яркие, красочные и точные изображения. Например, мой основной дисплей - это внутренняя 12-битная (хотя и с помощью поиска) панель, которая может воспроизводить 99% цветовой гаммы AdobeRGB. Разница между этим и обычной 8-битной (обычно около 6-битной эффективной) панелью sRGB невероятна. Чем больше динамический диапазон, тем лучше.
J ...
1
Динамический диапазон не связан с цветовым пространством и охват sRGB, калибровка и «биты» здесь для точности, а не для отображения более красочных изображений
szulat
1
@J ... en.wikipedia.org/wiki/Adaptation_(eye) "в любой момент времени глаз может воспринимать контраст только одной тысячи". = 10 бит
Родди
1
@Roddy Да, но в уравнении есть нечто большее, чем абсолютно яркие и темные. Как и выше, речь идет также о цветовом разрешении.
J ...
-3

«Викисперты» забывают, что независимо от глубины обработки вы видите результат ТОЛЬКО в 8 битах. Вставьте 3-битный файл (8 уровней) в вашу 8-битную систему, и на дисплее отобразятся 8 уровней (256/7 = от 0 до 7) от 0 до 255 с шагом 36. 4-битный покажет 16 (от 0 до 15). Вставьте 10, 12 или 14-битный файл, вы увидите 256 уровней. Ваша видеокарта преобразует уровни 1024, 4096 или 16,384 до 256. Вот почему, независимо от того, какой файл RAW вы загружаете, как только он предлагается вашему видеопроцессору, он становится 8-битным (256) уровнями. Я работал в медицинской физике, в большинстве отделов визуализации сейчас есть 12-битная визуализация для скрининга груди и тому подобное. Однако человеческий глаз не может обнаружить лучше, чем 900 уровней, поэтому программное обеспечение используется для обнаружения незначительных изменений плотности ткани, поэтому, если вы встречаете кого-то, у кого есть 10, 14 или 14-битная система, они будут в большом долгу и мега разочарованы. Между прочим, мы также изо всех сил пытаемся обнаружить изменения в цвете, наше зрение падает ниже 16 миллионов цветов, если только незначительные изменения в подобном оттенке, где мы замечаем полосатость. Наши камеры способны отображать около 4 триллионов цветов, но, как и многие другие вещи, теоретически возможно и реально возможно два совершенно разных животных.

Bob_S
источник
1
То, что вы видите на 8-битном мониторе, не то, что есть в вашем 14-битном файле, и что? Как указывалось в предыдущем ответе, больше информации, кажется, всегда лучше ...
Оливье
Я буду держать это просто. Возьмите ваши фотографии в сыром виде, создайте ваши JPG из вашего файла. Чтобы увидеть преимущество, сравните свой JPG с теми, которые производятся камерой. Это разница между про и мусор объектива.
Bob_S
Можете ли вы объяснить свой аргумент о линзе? Для меня это не имеет ничего общего с этим обсуждением: наличие 12 бит динамического диапазона и выбор того, что вы хотите сохранить после постобработки, абсолютно не связано с качеством объектива. И да, вы можете увидеть 12 бит динамического диапазона на 8-битном экране, просто поиграйте с поправками EV!
Оливье
Нет, ты не можешь. Ваш 8-битный дисплей будет отображать уровни n / 256 или 256 / n, в зависимости от того, предлагаете ли вы файл меньшего или большего размера, чем 8 бит. Мы можем отрегулировать точку, в которой эти биты выбираются настройками в PS, но у нас НЕТ КОНТРОЛЯ, по которому биты отображаются, т.е. разрыв между битами будет одинаковым, поэтому данные отсутствуют !. Если бы мы имели, мы (NHS для одного) не потратили бы 46 000 фунтов стерлингов на 12-битное оборудование обработки изображений, которое давало не лучше, чем 8-битные изображения.
Bob_S
Интересно, что вы не понимаете, имея возможность использовать динамический диапазон выше видимого для создания изображения. Если у вас есть файл с 12-битным динамическим диапазоном, вы можете выбрать любой 8-битный диапазон, который вам нужен, это так просто. Если бы вы были фотографом, вы бы поняли, насколько это важно: иметь детали в свете и в тени - мечта каждого. Я не буду подробно останавливаться на этом вопросе, пожалуйста, прочитайте предыдущие ответы.
Оливье