#22 Liniowość matrycy i co z tego wynika

[PaQ]

Z tego co zauważyłem ostatnio bawiąc się canonowskim programem do konwersji RAW'ów to że faktycznie matryca rejestruje jasność w sposób liniowy, ale potem soft (czy też hardware w aparacie) konwertuje to odpowiednio kompresując elementy jasniejsze i ciemniejsze niż średnia. Dzieje się to przy zapisie do JPEG w aparacie, przy konwersji do JPEG w sofcie do konwersji, a nawet przy wyświetlaniu podglądu RAW'u. W sofcie canonowskim można wybrać opcję podgladu liniowego i wtedy można "zobaczyć" jak taki widziany przez sensor obraz wygląda w rzeczywistości. Wydaje mi się również, że konwersja ta zwykle nie wykorzystuje całego zakresu oryginalnej 12-bitowej informacji RAW'a to jest możliwa właśnie nie szkodzaca bardzo jakości zdjęcia korekta +- 1EV (tutaj troche strzelam). Jeszcze większa korekta jest możliwa poprzez mniejszą kompresję pewnego zakresu (w którym przy konwersji tracono informacje o gradiencie) a większą innego.

[minek]

To jest właściwie nieszkodliwe tylko wtedy gdy żadna z wartości nie przekracza 255 (max) lub nie spada poniżej 0 (min).

Raw w canonach jest zazwyczaj 12 bitowy, czyli to jest obraz monochromatyczny, ale od 0 do 4095, nie 255.

[Janusz Body]

Raw w canonach jest zazwyczaj 12 bitowy, czyli to jest obraz monochromatyczny, ale od 0 do 4095, nie 255.

Oczywiście masz rację Mea culpa.

[bamboos]

(...)i tak to dokładnie jest. Histogram "do prawego", najbliżej prawego jak się da, najlepiej bez clippingu.

Należy jednak mieć na uwadze, że histogram wyświetlany przez aparat jest mniej lub bardziej przybliżeniem wynikającym z konwersji do JPG. W efekcie może pokazywać clipping z prawej strony, gdy w rzeczywistości go nie ma. Można o tym przeczytać w "Real World Camera Raw", albo w publikacji (white paper) "Raw Capture, Linear Gamma, and Exposure" udostępnianej przez Adobe na swoich stronach.

Oczywiście, możliwa jest również sytuacja przeciwna, tzn. histogram nie pokazuje clippingu, a ten wystąpił. Pewność można mieć chyba tylko, gdy histogram jest wyświetlany dla każdego kanału składowego, a nie tylko dla luminacji.

Są oczywiście wyjątki.

Mógłbyś napisać kilka słów rozwinięcia?

PS. To mój pierwszy post na tym forum, dlatego "Dzień dobry wszystkim!"

[Janusz Body]

Należy jednak mieć na uwadze, że histogram wyświetlany przez aparat jest mniej lub bardziej przybliżeniem wynikającym z konwersji do JPG. W efekcie może pokazywać clipping z prawej strony, gdy w rzeczywistości go nie ma.....

Mógłbyś napisać kilka słów rozwinięcia?

PS. To mój pierwszy post na tym forum, dlatego "Dzień dobry wszystkim!"

1. Witamy na forum

2. Z histogramem masz rację tylko to co pisalem jest o liniowości matrycy w dziale Tips & Tricks (moderowanym) a nie o histogramie i jego interpretacji więc pozwól, że nie bedę o tym tutaj pisał. To duuuuuuży temat choć, jeśli mam być szczery, szczerze wątpię czy na histogramie wielkości 1 groszówki można dużo zobaczyć (tak jest w dSLR'ach).

3. Zupełnie nie wiem o co Ci chodzi z pytaniem o "kilka słów rozwinięcia"? Na jaki temat? W którym miejscy wątku toto jest napisane?

4. Dział T&T jest moderowany i staramy się bardzo trzymać się tematu inaczej zrobi się wątek "o wszystkim"

[ronin]

Dzieńdobry

Jako nowy pragnę prosić o wyrozumiałość jeżeli jest ten post
nie powinien się tu znaleźć.
Dopiero zaczynam uczyć się patrzyć na świat przez obiektyw.
W poszukiwaniu materiałów po przeczytaniu tego wątku natknąłem się
na ciekawą prace odnośnie luminancji, dla mnie była pomocna:
http://digitalkamera.image-engineeri...e%20Meters.pdf

Jeżeli umieściłem link w złym miejscu proszę wyrozumiałość i przeniesienie.

[Adaminio]

Cześć Wam.
Przeglądam to forum i stwierdziłem, że warto się zarejestrować bo posty są treściwe.
Mam dylemat, więc, poziomy (levels) na monitorze wyrażane są liczbami od 0 do 255. Ale, jeśli na 16 bitowym dokumencie mamy doczynienia z ~4095 poziomami luminacji, to znaczy to, że pomiędzy tym 0 a 255 znajduje się 4095 poziomów? Czy dobrze to rozumiem?

Drugie pytanie, czy moje rozumowanie jest prawidłowe... konwersja stratna z RAW do JPG nie jest widoczna gołym okiem na obrazkach małej wielkości ponieważ ludzkie oko nie widzi więcej niż 200 poziomów danej barwy, a JPEG zawiera tych poziomów 256 (z pamięci), konwersja ta zaczyna dokuczać gdy poddajemy zdjęcie obróbce, ponieważ nie dysponujemy wystarczającą nadwyżką przejść tonalnych, które zostają zaostrzone na skutek niedoskonałości obliczeń.

Dzięki z góry za odpowiedź.

[Tomasz Golinski]

Cześć Wam.
Przeglądam to forum i stwierdziłem, że warto się zarejestrować bo posty są treściwe.
Mam dylemat, więc, poziomy (levels) na monitorze wyrażane są liczbami od 0 do 255. Ale, jeśli na 16 bitowym dokumencie mamy doczynienia z ~4095 poziomami luminacji, to znaczy to, że pomiędzy tym 0 a 255 znajduje się 4095 poziomów? Czy dobrze to rozumiem?

Monitory (takie normalne) nie wyświetlają 16bitowych dokumentów, tylko je przybliżają do 8bitowych (większość nawet dobrze nie wyświetli pełnych 8 bitów). Jakkolwiek poziomy jasności w tym dokumencie są wyrażone liczbami od 0 do 65535. (2^16-1)

Drugie pytanie, czy moje rozumowanie jest prawidłowe... konwersja stratna z RAW do JPG nie jest widoczna gołym okiem na obrazkach małej wielkości ponieważ ludzkie oko nie widzi więcej niż 200 poziomów danej barwy, a JPEG zawiera tych poziomów 256 (z pamięci), konwersja ta zaczyna dokuczać gdy poddajemy zdjęcie obróbce, ponieważ nie dysponujemy wystarczającą nadwyżką przejść tonalnych, które zostają zaostrzone na skutek niedoskonałości obliczeń.

Obrazki małej wielkości mają mało detali, więc niewiele na nich widać... JPG może mieć teoretycznie pełne 16,7mln kolorów (8 bitów na kanał) czyli dużo więcej niż odróżnia ludzkie oko. Prawdą jest, że nadmiarowa ilość bitów przydaje się przy obróbce. Ponadto strata jakości w JPG jest spowodowana samym algorytmem - to jest po prostu kompresja stratna, lekko zniekształca obraz. Ustaw niską jakość jpg to zobaczysz to wyraźnie. (podobnie zresztą działa mp3)

Dzięki z góry za odpowiedź.[/QUOTE]

[Adaminio]

Tomku, trochę zakręciłeś mi w głowie, napisałeś:

'Monitory (takie normalne) nie wyświetlają 16bitowych dokumentów, tylko je przybliżają do 8bitowych (większość nawet dobrze nie wyświetli pełnych 8 bitów). Jakkolwiek poziomy jasności w tym dokumencie są wyrażone liczbami od 0 do 65535. (2^16-1)'

Nie rozumiem w jakim sensie monitory nie wyświetlają 16tu bitów. Czyli "czego" z owych 16tu bitów nie widać na monitorze? Ponieważ różnicy między 8 a 16 upatrywałem nie w tym co jest na ekranie a czego niema, ale w subtelności przejść tonalnych. Jeśli się mylę, to proszę o sprostowanie.

Piszesz że JPEG może mieć teoretycznie 16,7 mln kolorów, co wynika z ~256 poziomów na kanał? Czy dobrze rozumiem?

Ponadto strata jakości w JPG jest spowodowana samym algorytmem - to jest po prostu kompresja stratna, lekko zniekształca obraz. Ustaw niską jakość jpg to zobaczysz to wyraźnie.

Tu uściślam, chodziło mi o JPEGi najwyższej jakości, czy taki plik już zawiera stratę jakości, czy jest ona niewidoczna, do momentu w którym bierzemy się za obrabianie? Piszesz że jest to poprostu kompresja stratna, no właśnie, czyli co powoduje tą stratę? Przejście z 12 na 8 bitów (przypominam chodzi o najcięższe JPEGi), czyli porzucenie takiej ilości poziomów, które i tak są nierozpoznawalne dla ludzkiego oka?

Dzięki za odpowiedź. Mam nadzieję że doczekam się następnej. Pozdrawiam.

[Wile]

Nie rozumiem w jakim sensie monitory nie wyświetlają 16tu bitów.

Ano nie wyswietlaja. Kliknij sobie na wlasciwosci pulpitu jesli uzywasz windowsa i zobacz jaka masz palete barw. Do 16 bitow na kanal potrzeba w sumie 48bitow na pixel w RGB.

Czyli "czego" z owych 16tu bitów nie widać na monitorze? Ponieważ różnicy między 8 a 16 upatrywałem nie w tym co jest na ekranie a czego niema, ale w subtelności przejść tonalnych. Jeśli się mylę, to proszę o sprostowanie.

Nie wiem czy masz dobre wyobrazenie o tych bitach. Chyba najprosciej to odniesc do zapisu jakiejs liczby z dokladnoscia do zalozmy 8 i 16 miejsc po przecinku. Dokladnosc do 16 nie jest Ci normalnie potrzebna i 8 zupelnie wystarcza, ale jesli te liczbe bedziesz wielokrotnie mnozyl, dzielil itd (obrobka) to precyzyjniejsze rezultaty osiagniesz gdy te operacje wykonasz na tej z 16 miejscami po przecinku, mimo ze wynik znow Ci wystarczy z 8.

Piszesz że JPEG może mieć teoretycznie 16,7 mln kolorów, co wynika z ~256 poziomów na kanał? Czy dobrze rozumiem?

Tak. Dokladnie 256, nie w przyblizeniu.

Tu uściślam, chodziło mi o JPEGi najwyższej jakości, czy taki plik już zawiera stratę jakości, czy jest ona niewidoczna, do momentu w którym bierzemy się za obrabianie?

Zawiera i jest ona nie do odroznienia dla ludzkiego oka. Niemniej strata informacji jest spora i taki obraz juz sie malo nadaje do dalszej obrobki. JPEG sie stosuje do finalnych obrazow.

Piszesz że jest to poprostu kompresja stratna, no właśnie, czyli co powoduje tą stratę? Przejście z 12 na 8 bitów (przypominam chodzi o najcięższe JPEGi), czyli porzucenie takiej ilości poziomów, które i tak są nierozpoznawalne dla ludzkiego oka?

Bladzisz troche. Strata wynika z algorytmu kompresji JPEG i to mozesz wyczytac z dowolnego artykulu na ten temat. Konwersja do 8 bitow to osobny proces i tu masz strate informacji o ktorej pisalem, zapisujesz wszystko z mniejsza dokladnoscia. Po samej konwersji do 8 bitow mozesz to zapisac np jako TIFF z jakims bezstratnym algorytmem (ZIP, LZW) albo stracic kolejna porcje informacji wlasnie zapisujac do JPEG.

Dzięki za odpowiedź. Mam nadzieję że doczekam się następnej. Pozdrawiam.

Ale to wszystko juz bylo wielokrotnie omawiane, poczytaj dobrze chociazby samo to forum.