www.digimanie.cz
>
>

Vše o formátu RAW – 5.díl

Vše o formátu RAW – 5.díl
, , článek
V minulých dílech jsme popsali možnosti RAW formátu co se týče Bayerovy interpolace, vyvážení bílé, bitové hloubky, expoziční kompenzace a opravy expozice. Nyní se podíváme zejména na řízení kontrastu.



reklama
V minulém dílu bylo popsáno, jak při RAW konverzi provádět expoziční kompenzaci, změnit jas či opravit černý bod a dále možnosti při obnově bílých a černých míst. Do kategorie expozice obvykle spadá i nastavení převodní (tonální) křivky. U této problematiky se nyní zastavíme, protože je pro pochopení a využití RAW formátu velmi důležitá.


Oko versus senzor



Senzor všech digitálních fotoaparátů je lineární zařízení, které v principu měří množství dopadajícího světla. Lineární přitom znamená, že když dopadne na senzor dvojnásobné množství světla, senzor vždy odevzdá dvojnásobný výsledek. Prostě se chová lineárně neboli úměrně.

Lidské oko ale lineární není. Chová se logaritmicky, což znamená, že pokud zdvojnásobíte množství světla ve slabém světle, vyhodnotí změnu jasu jako velkou. Když ale stejně zdvojnásobíte množství světla v silném světle, vyhodnotí jas sice jako větší, ale mnohem méně. Neboli – na změny jasu ve slabém světle je oko mnohem citlivější než na změny jasu ve světle silném.


Senzor se chová lineárně, a proto při zdvojnásobení světla odevzdá dvojnásobný signál (vlevo). Lidské oko se ale chová logaritmicky, a proto je ve slabém světle výrazně citlivější než v silném (vpravo). To se totiž ukázalo pro přežití v přírodě jako nesmírně praktické. Není bez zajímavosti, že podobně se chová i lidské ucho.


Tonální křivka



Rozpor mezi chováním senzoru a lidského oka je třeba nějak vyrovnat neboli senzor zlogaritmizovat. Jinými slovy – signál ze senzoru je nutné upravit tak, aby se choval stejně jako lidské oko. A k tomu právě slouží tonální křivka.

Při převodu RAW signálu se tedy digitálně přepočítá lineární chování senzoru tak, jako kdyby senzor reagoval logaritmicky, simuluje se tedy lidské oko. Jinými slovy - digitálně se aplikuje logaritmická křivka simulující lidskou reakci na světlo. V praxi to znamená výrazně zesvětlit tmavá místa snímku a tím napodobit mnohem vyšší citlivost lidského oka v tmavých tónech.


Tonální křivka a RAW



Bylo by nepraktické ladit tvar tonální křivky odpovídající oku při RAW konverzi. Proto všechny RAW konvertory realizují „oční tonální křivku“ zcela automaticky. Některé však umožňují tuto „oční konverzi“ vypnout a zobrazit výsledek tak, jak ho nabídne senzor – tedy bez úpravy odpovídající lidskému oku. Volba je obvykle označena jako „lineární“ – tedy bez logaritmizace.


Obrázek převeden z RAW, kdy senzor je logaritmizován a tedy jeho „vnímání“ odpovídá lidskému oku. Je však důležité si uvědomit, že je to umělý matematický proces, kdy tmavé tóny jsou výrazně zesvětleny, aby se simulovala zvýšená citlivost oka na slabé světlo.

Stejný obrázek, kdy ale senzor není logaritmizován a jeho „vnímání“ tedy zůstalo lineární. To je sice technicky správně, ale neodpovídá to lidské fyziologii.


Některé RAW konvertory (toto je Canon Digital Photo Professional, DPP) umožňují vypnout umělou logaritmizaci senzoru (volba Linear). Takto vznikl i výše uvedený obrázek.



Úprava tonální křivky



RAW konvertor logaritmizaci provádí zcela sám a volba „Linear“ slouží spíše jen pro ukázkové či technické aplikace. V běžné fotografii se uplatní jen opravdu výjimečně. S tonální křivkou je však spojen jiný důležitý fakt, a sice kontrast neboli komprese dynamického rozsahu.

Při RAW konverzi můžete totiž konkrétní tvar křivky ovlivnit. Bývá zvykem, že konvertor provede logaritmizaci a nabídne vám snímek k náhledu. Nyní můžete měnit tvar převodní křivky a sledovat náhled. Bylo by ale nepraktické trefovat se do logaritmického tvaru křivky. Konvertory tedy obvykle nabídnou křivku jakoby lineární ale to díky tomu, že vámi upravovaná křivka je již po logaritmizaci.

Ponecháte-li křivku rovnou, necháte tedy proběhnout zcela standardní logaritmizaci. Prohnete-li křivku nahoru, tmavá místa se budou zesvětlovat více, než by se zesvětlovala při normální logaritmizaci, a snímek bude světlejší. Prohnete-li křivku dolů, logaritmizace také proběhne, ale tmavá místa se budou zesvětlovat méně než normálně a tím bude snímek tmavnout. Úpravám tohoto typu, kdy upravíte tonální křivku jejím prohnutím jen v jednom bodě, se říká úpravy typu gamma. Je to vlastně zesilování či zeslabování procesu logaritmizace.


Prohnutí tonální křivky nahoru donutí RAW konvertor zesvětlovat tmavá místa ještě více, než jak to vidí oko, a proto snímek zesvětlí. Krajní body (tedy černá a bílá) zůstanou ale beze změny.


Prohnutí tonální křivky dolů donutí RAW konvertor zesvětlovat tmavá místa méně než vyžaduje oko. Logaritmizace tak vlastně neproběhne na 100 %, a proto snímek ztmavne. Krajní body (tedy černá a bílá) opět zůstanou beze změny.


Tonální křivka a kontrast



Výše uvedené úpravy (tedy změny gamma) realizuje většinou volba „Jas“ popsaná v minulém díle. Tonální křivkou se tedy obvykle nedělají a tonální křivka se používá spíše na regulaci kontrastu. Pokud totiž levou dolní část křivky prohnete dolů a pravou horní část nahoru (tvar S), zvýší se kontrast snímku. Proč? Protože tmavá místa se ztmaví a světlá se zesvětlí, čímž se kontrast zvýší. Naopak prohnutí křivky opačně kontrast sníží. V nejlepších RAW konvertorech je křivku možné tvarovat téměř libovolně, často až do absurdních tvarů, kdy např. obraz přejde až do negativu. V praxi se ale používají tvary křivek rozumně - nejčastější a nejpraktičtější tvary vám zde nabízíme. Ukázky jsou ale trochu přehnané, aby efekt byl dobře vidět:


Ponecháte-li křivku rovnou, proběhne normální logaritmizace a kontrast bude normální.


Prohnutí křivky do tvaru S ztmaví tmavá a zesvětlí světlá místa a tím kontrast vzroste. To ale často vede ke slití kresby ve světlech a/nebo stínech.


Opačné prohnutí naopak kontrast sníží. Provede tedy tzv. kompresi dynamiky. Podobné obrázky se sice snadno zobrazují i tisknou a to i na špatných zařízeních, vypadají ale hůře.


„Vyboulení“ křivky vlevo dole nahoru prosvětlí stíny a realizuje tak efekt Fill light neboli digitální blesk.


„Vyboulení“ křivky dolů vpravo nahoře naopak ztmaví světlá místa a tím realizuje podobný efekt jako Obnova světlých tónů.


Závěr k úpravám expozice a kontrastu v RAW



Většinu úprav s podobným efektem je možné provádět i úpravou úrovní a/nebo křivek v obyčejné JPEG fotografii (nástroj Úrovně, Levels a/nebo Křivky, Curves). Provádět je v RAW má však několik zásadních výhod:
  1. RAW obsahuje více kresby v bílé a černé než JPEG a proto když upravujete expozici a/nebo křivky přímo v RAW, zachováte mnohem více kresby ve světlých a/nebo tmavých místech. Jinými slovy - stejné úpravy prováděné v JPEGu by vedly k přepálené bílé a/nebo černé. U RAW je nežádoucích projevů mnohem méně a úpravy mohou být silnější.
  2. Situace ad 1) je dramaticky vidět zejména u snímků, které byly špatně exponovány. Ty je proto možné z RAWu inteligentním použitím nástrojů expozice/kontrast do značné míry zachránit.
  3. Silné úpravy expozice/kontrastu v JPEGu vedou často k posterizaci, protože JPEG pracuje jen s 255 úrovněmi jasu v každém kanále. RAW má k dispozici obvykle 4096 úrovní (podle typu fotoaparátu), takže i brutální úpravy mají rezervu. Není přitom vůbec důležité, že finální výsledek je uložen jako JPEG, protože u již upravené fotografie 256 úrovní stačí.
  4. Situace ad 3) je hodně vidět např. u černobílých nebo jednobarevných snímků.

Příště se podíváme na RAW a barvy.
Autor: Roman Pihan

Vystudoval ČVUT Fakultu elektrotechnickou. Po nástupu digitální fotografie se stal jedním z propagátorů jejího využití v komerční i amatérské praxi. Pravidelně přispívá fotografickými články do řady odborných časopisů, lektoruje a přednáší fotografii na konferencích. Vydal úspěšné knihy „Mistrovství práce s DSLR“ a „Mistrovství práce se světlem“.

Nejnovější články
Panasonic uvedl firmware pro Lumix GH5 i GX800 Panasonic uvedl firmware pro Lumix GH5 i GX800
Společnost Panasonic uvolnil nový firmware pro CSC fotoaparát Lumix GH5, který přináší podporu 4:2:2 10bitového záznamu včetně anamorfického módu. Updatu se dočkala i fotoaparát Lumix GX800 a 45-175mm objektiv.
Dnes,  aktualita, Milan Šurkala
Full frame telezoom Sony FE 100-400mm F4.5-5.6 GM OSS Full frame telezoom Sony FE 100-400mm F4.5-5.6 GM OSS
Spolu s novým full frame fotoaparátem Sony A9 byl představen i nový objektiv typu telezoom FE 100-400mm F4.5-5.6 GM OSS (SEL100400GM). Chlubit se má rychlým autofokusem i excelentní ostrostí.
Včera,  aktualita, Milan Šurkala,  1 komentář
Canon EOS 80D: příjemná inovace Canon EOS 80D: příjemná inovace
Zamíříme do třídy vyššího mainstreamu APS-C zrcadlovek a otestujeme Canon EOS 80D s novým 18-135mm IS USM objektivem. Fotoaparát má úplně nový 24MPx senzor, vylepšený ostřící modul a rozhodně se nechce nechat zahanbit.
Včera,  recenze, Milan Šurkala,  2 komentáře
Canon EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS Nano USM Canon EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS Nano USM
Není to dávno, co Canon inovoval svůj 18-135mm objektiv a přinesl STM verzi s krokovým motorkem. Dnes se podíváme na nástupce, který přináší USM motorek, kombinovaný s technologiemi z předchozího modelu pro lepší natáčení videa i fázové ostření.
Včera,  recenze, Milan Šurkala
Světelný širokoúhlý zoom Panasonic Leica 8-18mm F2.8-4.0 Světelný širokoúhlý zoom Panasonic Leica 8-18mm F2.8-4.0
Druhým z připravovaných F2,8-4,0 objektivů značky Leica pro Micro 4/3 je velmi širokoúhlý zoomovací objektiv Leica DG Vario-Elmarit 8-18mm / F2.8-4.0 ASPH. Má být velmi dobře optimalizovaný i pro natáčení videa.
23.4.2017,  aktualita, Milan Šurkala,  5 komentářů