Főoldal arrow Főoldal arrow Exponálj a jobbszélre. A jel/zaj viszony maximalizálása a digitális fényképezésben
Exponálj a jobbszélre. A jel/zaj viszony maximalizálása a digitális fényképezésben
Írta: Nagy Sándor (nasa@http.hu)   
2015. március 20.
http://www.luminous-landscape.com/tutorials/expose-right.shtml

Az „Exponálj a jobbszélre” (Expose to the Right – ETTR) módszerrel beállított expozíció a digitális fényképezésben a hagyományos fényméréshez képest jobb minőségű felvételeket ígér. Az immár bő 10 éve felvetett ETTR mára részletesen kidolgozott, és a vezető fotósok, fotós újságírók körében általánosan elfogadott, ajánlott startégia. A közelmúltban összefoglalót közöltünk róla – az abban tett ígéretünknek megfelelve alább az ETTR-t (2003-ban) felvető, immár klasszikusnak számító cikk magyar fordítását közöljük. További kulcs-cikk fordítása következik a közeljövőben.

A Luminous Landscape portálon olvasható cikk teljes terjedelmű fordítását, annak képanyagával együtt, a portál kiadója / főszerkesztője, Michael H. Reichmann szíves engedélyével közöljük. (A szerkesztő)

Exponálj a jobbszélre
2003. július 31. Írta Michael Reichmann

A közelmúltban, Izlandon tartott workshopomon (2003. július) rendkívül érdekes beszélgetésben volt részem Thomas Knollal a jel/zaj viszonyról a digitális fényképezésben. Thomas neve ismerősen csenghet – ő az eredeti szerzője az Adobe Photoshopnak, a Camera RAWnak is ő az első szerzője. (A Luminous Landscape Video Journal 6. száma egy beszélgetést rögzít Thomassal, 2002 őszén, amikor a Canon EOS-2Ds sorozatgyártás előtti értékeléséndolgoztam.) De eltértem a tárgytól.
Hosszasan beszélgettünk digitális témákról, miközben Izland-szerte 3000 km-t autóztunk, és Thomas olyan témát világított meg számomra, amely ugyan egyszer már felvetődött gondolatomban, de eddig nem ismertem fel jelentőségét.
© Michael Reichmann http://www.luminous-landscape.com/tutorials/expose-right.shtml
Clouds and V Formation. Iceland — July, 2003
Canon 1Ds with 70-200mm f/2/8L IS lens at ISO 400
__________________________________________________________________________
 
Fordítsuk figyelmünket a dinamika tartományra

A szemléltetés kedvéért tegyük fel, hogy egy digitális SLR dinamika tartománya 5 expozíciós értéknyi (többnyire közelebb van 6-hoz, de ne kukacoskodjunk) [a cikk 2003-ban íródott, a kijelentés az akkori technikai szintet tükrözi – a ford.]. Ha RAW módban dolgozunk, ahogyan tennünk kell, legtöbb gép 12 bites képet rögzít. (Igen, azt mondjuk, hogy 16 bites üzemmódban vagyunk, de a valóságban 12 bitet rögzítünk 16 bites térben. Jobb mint 8 bit, de nem olyan jó mintha valóban 16 bit lenne.)
Egy 12 bites képben 4096 (2^12) diszkrét tónus értéket rögzíthetünk. Azt gondolhatnánk, hogy minden egyes EV tartományban mintegy 850 (4096 / 5) ilyen lépés rögzíthető. De, sajna, nem ez a helyzet. Valójában úgy működik, hogy az első (legvilágosabb) EV lépés 2048 ilyen lépést tartalmaz, az összesnek pontiosan a felét.
Miért? Azért, mert a CCD és CMOS chipek lineáris eszközök. És, természetesen, minden egyes EV tartomány fele annyi fényt rögzít, mint a megelőző, tehát maradékként az adatmező fele áll rendelkezésre. Az alábbi kis táblázat mondja el a mesét.
 

Az első EV tartományban, amelyika legvilágosabb tónusokat tartalmazza

2048
szint áll rendelkezésre
A második EV tartományban, amelyik a világos tónusokat tartalmazza1024
szint áll rendelkezésre
A harmadik EV tartományban, amelyik a közép-tónusokat tartalmazza
 512
szint áll rendelkezésre
A negyedik EV tartományban, amelyik a sötét tónusokat tartalmazza 256
szint áll rendelkezésre
Az ötödik EV tartományban, amelyik a legsötétebb tónusokat tartalmazza 128
szint áll rendelkezésre
 
Ennek felismerése nagyon súlyos tanulságokkal jár, amelyek közül a legfontosabb, hogy ha valamely kép rögzítése során nem használjuk ki a hisztogram jobboldali ötödét, ténylegesen elveszítjük a gépünkkel kódolható szintek teljes felét.
De mindannyian tudjuk (vagy legalábbis már tudnunk kell), hogy a digitális képalkotásban a legnagyobb vétek, ha kiégetjük a csúcsfényeket – akárcsak korábban, a diafilmek használata esetén. Ha kiégtek (a hisztogram jobb szélén túl), by-by-t mondhatunk azoknak az adatoknak.
 __________________________________________________________________________

A tanulság
 
 http://www.luminous-landscape.com/tutorials/expose-right.shtml
Normál expozíció
Centrált hisztogram                            

Jobbszélre helyezett hisztogram
a maximális jel/zaj viszony érdekében 

 
Mindebből az az egyszerű tanulság vonható le, hogy úgy kell korrigálnunk az expozíciót, hogy a jobbszélhez símuljon, de nem annyira, hogy a csúcsfények kiégjenek. Erre a legtöbb fényképezőgép ellenőrző képernyőjén többnyire villogó figyelmeztető jelzés hívja fel a figyelmet. Annyira kell visasza húzni, hogy a villogás épp megszűnjön.
Természetesen amint megnyitjuk a RAW fájlt kedvenc RAW feldolgozó programunkban, pl. a Camera RAW-ban, a kép valószínűleg túl világosnak tűnik. Ez OK. A csúszkákkal változtassuk meg a világosságot és a kontrasztot oly mértékben, hogy az adatok eloszlása, a kép kinézete „megfelelő” legyen. Ezúton több dolog érhető el. Először is maximalizálja a jel/zaj viszonyt. Másodszor minimalizálja a poszterizációt és a kép sötétebb tartományaiban esetleg fellépő képzajt.
A megfelelő eredméjy eléréséhez ezeket a korrekciókat a RAW konverter 16 (12) bites üzemmódjában kell elvégezni. Eltérően attól, amit néhányan feltételeznek, a fényképezőgép RAW üzemmódban nem végez semmilyen nemlineáris feldolgozást. Minden nemlineáris feldolgozás a RAW konverterben történik. Ezért ha ezt a trükköt kívánjuk alakalmazni, RAW felvételt kell lészíteni, és a képet RAW konverterben igazítani, mielőtt a fájlt a Photoshopba expportáljuk. Ily módon maximalizáljuk a teljes rendszer adat sávszélességét. Ez még egy érv a mellett, hogy amikor csak lehet, RAW módban dolgozzunk.
Legyünk tekintettel arra is, hogy amikor így járunk el, gyakorlatilag csökkentjük a felvétel készítés során az ISO-t, ami hosszabb expozíciós időt, vagy nagyobb fényrekeszt kíván. Ha kézből fényképezünk, vagy mozgó tárgyat, lehet, hogy az alacsonybb zaj nem éri meg az árat, amit azért fizetünk.
A hisztogram értelmezés felfrissítése érdekében olvassa el Understanding Histogram című tananyagomat.
 
__________________________________________________________________________
 
Egy teszt

Ezt a technikát nem szükségszerűen alkalmazzuk naponta. Többlet munkát igényel a felvétel készítésekor, és többlet munkát, meg időt a RAW konverterrel történő utófeldolgozás során. De, ha a legmagasabb jel/zaj viszonyt kívánja elérni egy bizonyos felvétel esetében, lehet, hogy megéri. Ha  nincs meggyőződve a módszer hasznáról, vagy kételkedik benne, itt a lehetőség – próbálja ki saját maga.
Készítsen felvételt állványról: pl. egy tipikus nyári tájról, kék éggel, gomolygó felhőkkel, zöld fűvel. Szokásos fényméréssel készítsen felvételt. Ellenőrizze a hisztogramot. Készítsen egy másik felvételt kb. +1 EV-vel, „túlexponálva”, de ügyelve, hogy ne exponálja túl a csúcsfényeket (pl. a felhőket). Biztosítsa, hogy sehol nincs a felvételen villogó túlexponálás, de a hisztogram a lehetőséghez mérten minél inkább jobbra van csúsztatva.
Ezután töltse be a „megfelelően exponált” felvételt a RAW konverterbe, és végezze el a szokásos korrekciókat, majd küldje át a Photoshopnak. Majd tegye ugyanezt a „jobbszélre exponált” felvétellel, de előbb a RAW konverter gamma, világosság és kontraszt szabályozóival normalizálja. Ezt a felvételt is töltse be a Photoshopba.
Hasonlítsa össze a két felvételt. Figyelje meg a zajt és a poszterizációt a mély árnyékokban. Lát-e Őn bármilyen különbséget? Ha nem, smmi baj, folytassa a fotózást, ahogy eddig. De ha igen, akkor megtanult egy olyan új technikát, ami a továbbiakban hasznára válhat.
 
__________________________________________________________________
 
További gondolatok

Ez a cikk meglehetősen nagy vitát generált a Neten, valamint a jelen honlap vita fórumán. Az eggyik probléma, ami felvetődött, hogy a Fuji S2 Pro esetleges kivételével az összes mai dSLR csak a teljes luminozitás hisztogramot mutatja, nem pedig az egyes csatornák világosságát. Ez azt jelenti, hogy esetleg valamelyik csatorna az R, G és B közül túlcsordulhat a nélkül, hogy észrevennénk. Thomas Knoll az alábbiakat mondja a problémáról …
Egy vagy két csatorna levágása néha probléma lehet. RAW módban ez nem olyan súlyos, mint JPEG módban, mivel a RAW esetén a fényképezőgép saját színterében bekövetkező levágás okozhat gondot, nem pedig az RGB munka térben (mivel a munka térbe konvertálás a RAW konverterben a tónus igazítást követően történik meg). Az sRGB-ben, sőt még az Adobe RGB-ben bekövetkező szín levágások jelentős része nem eredményez levágást a gép saját színterében.
Az ideális megoldás az lenne, ha a fényképezőgép gyártók a túlexponálással kapcsolatos levágásra fibyelmeztető villogást a gép saját színtere csatornáira alapoznák, a luminozitás helyett. Ez az egyik oka annak, hogy a Camera Raw hisztogramja a színcsatornákat mutatja egymásra helyezve, nem pedig a luminozitást.
A gyakorlatban ez többnyire nem túl nagy probléma, mivel a téma legvilágosabb tárgyai a semleges felé tendálnak (gyakran a fehér felhők). Bizonytalanság esetén expozíció sorozatot (bracket) készíthetünk, és a színes hisztogramok segítségével kiválaszthatjuk azt a felvételt, amelyikkel tovább dolgozunk.
Ian Lyons digitális guru erre a technikára tett néhány megjegyzése bepillantást enged adigitális, és a korábban használt film összehasonlításába …
Alapvetően az ideális expozíció olyan, ahogyan Michael leírja: pozícionáljuk a hisztogramot olyan közel a jobbszélhez, amennyire csak lehet, de nem annyira, hogy a túlexponálás jelző villogjon. Az ideális expozíció biztosítja a képet leíró szintek maximális számát, jelentős részletek elvesztése nélkül a csúcsfényekben. Minél közelebb jutunk ehhez az ideális helyzethez, annát több szint írja le az árnyékokat. Ha oly mértékben alulexponáljuk a képet, hogy az árnyékok túl sötétek, amit gyakran elkövetünk a csúcsfények védelme érdekében; akkor meg kell nyitni az árnyékokat, hogy a végső kép megfeleljen az elvárásoknak. Ezzel az a baj, hogy csak 128 szint áll rendelkezésre az árnyékokhoz. Elkezdjük húzogatni a görbéket, hogy megnyissuk az árnyékokat, és az eredmény poszterizáció, stb.
El kell szakadnunk attól az expozíció koncepciótól, ami jó szolgálatot tett a film esetében. A CCD/CMOS nem film, és nem úgy reagál a csúcsfényekre meg az árnyékokra, ahogyan a film. A film megvilágítása simán fut ki az árnyékokban és a csúcsfényekben. A digitális esetében a hatás lineáris, és nincs kifutása. Sajnos (ahogyan Thomas rámutatott), ezeknek az érzékelőknek a viselkedése nem tökéletes, és megtörténhet (gyakran meg is történik), hogy egy vagy két csatorna telítésbe megy (kiég). Ez jelentős probléma volt a Canon D30-al, és az Adobe Camera ROW jelenlegi verziója az ilyen képeket nem tudja megfelelően kezelni. Thomas ismeri a véleményem, én is az övét.
Érdemes megjegyezni, hogy én még nem láttam „lineáris” RAW képet sem Canon D30/60-tól, sem a 10D-től, ami a teljes skálát kihasználta volna, közel a végéhez, de nem túl azon. Ez azt jelenti, hogy a ma létező konvertáló alkalmazások esetleg nem elégítik ki az igényeket. Meggyőződésem, hogy a RAW konverterek fejlődésével a helyzet javulni fog, de addig is mindenkit figyelmeztetek, hogy vigyázzon ezzel a technikával. Véssük eszünkbe, hogy a CRW fájljaink hosszú ideig rendelkezésünkre állnak. Valóban megfelelnek a negatívoknak; ne dobjuk a szemétbe. Ha a jelenlegi konvertáló alkalmazások levágásai nem tudják kezelnie a kiégett csúcsfényeket, a későbbiek majd megoldják. De, SEMMI sem hozza vissza az elveszett árnyékokat.
A következő oldalon bemutatott példán látható, hogy még milyen sok információ van azokban a csúcsfényekben, amelyek a jelenlegi RAW konverterek szerint kiégtek. Ez a technika jelenleg virtuálisan redundáns, de mégis segít abban, hogy jobban megértsük, milyen sok információ van a csúcsfényekben.
http://www.computer-darkroom.com/d30-profiling/d30_profile.htm
 
Néhányan szilárdtest filmként tekintenek a digitális képalkotásra. Ez nem felel meg a valóságnak. Bruce Lindbloom alábbi magyarázata segíthet annak megértésében, hogy mi történik ennek a technikának az alkalmazása során.
 
A film alapú fényképezés esetében a skála csúcsfény végét összenyomja a D/logE görbe váll szakasza. Így minél világosabb és világosabb tárgyakat fényképezünk, a csúcsfények részletei fokozatosan mind jobban és jobban összenyomódnak, míg végül a film telítésbe megy. De egészen eddig a pontig a csúcsfények összenyomódása fokozatosan következik be.
A digitális fényképezőgépek szilárdtest érzékelői másképp viselkednek. Ha fény éri az érzékelőt, vagy töltés szaporodik fel, vagy elnyelődik (az érzékelő technológiától függően). A kiváltott hatás megfeleően alakul egészen a telítési pontig, ahol hirtelen vége szakad. Nincs a fokozatosságban rejlő mentség, mint a film esetében volt.
Erre a különbségre tekintettel, a 18 %-os szürke kártya használatával végzett expozíció beállítás (ahogyan a film esetében történt) a digitális fényképezőgép esetében nem működik megfelelően. Jobb eredmények érhetők el az expozíció olyan beállításával, amelynek eredményeként a téma legfehérebb fehér része a digitális skála tetejéhez (8 bit rögzítésekor 255, 16 bit rögzítésekor 65535) közel kerül, de nem éri azt el. Digitális fényképezőgépen alapozzuk az expozíciót a csúcsfényekre, filmes gépen a közép-tónusokra (18 %-os szürke kártyára).
______________________________________________________________________________________________
 
Kiegészítés – 2011. augusztus

A fenti cikk 2003-ban jelent meg. A témát tárgyaló új tanulmány látott napvilágot 2011. augusztusban Optimális expozíció címen [ennek lefordítását is tervezem – a ford.]. Az jobbára ugyanazokat az alapokat tárgyalja, de bizonyos vonatkozásokat részletesebben kifejt. Azzal a ténnyel is szembesíti a fényképezőgép gyártó iparágat, hogy 19. századi exponálási technikákhoz ragaszkodik a 21. században. 
 
Hozzászólások
HozzáadásKeresés
Hozzászólást csupán a bejegyzett felhasználó tehet hozzá!
 
< Előző   Következő >
Advertisement
Advertisement
Advertisement