Jump to Navigation

Sony A7R (и другие cRAW): теория ETTR, часть 1

Как и обещал, опубликую свои соображения про ETTR в Sony A7R (и всех других камерах Sony, использующих формат cRAW, локально 7-битный и с тоновой кривой).

Техника ETTR (Exposure to the right) была разрекламирована Майклом Рейхманом, идея ее заключается в следующем:

  • Цифровой сенсор линеен по яркости , человеческое зрение (и фотография) нет.
  • В верхнем стопе цифрового изображения, полученного с линейного сенсора, размещается половина всех записываемых уровней, в следующем четверть, и так далее.
  • Как следствие, полезно экспонировать так, чтобы гистограмма прижималась к правому краю , так мы используем максимально возможное количество уровней.
Сама по себе идея выглядит разумно, ее несколько портит то, что RAW-конверторы (и/или используемые там цветовые профили) не вполне линейны, поэтому два кадра, снятые вправо и нормально , после приведения их конвертором к одной яркости не будут выглядеть одинаково (про что я уже писал 4 года назад).

Однако если (самостоятельно) построить цветовые профили под такое экспонирование, ETTR позволяет решить две задачи:

  1. Вообще использовать максимальное количество градаций (чем правее мы сняли, тем меньше градаций потеряем), в том числе и для полутонов.
  2. И особенно вытащить значимые тени (где мы планируем показать детализацию) из области с очень малым количеством градаций (и значимыми шумами) в область, где градаций - побольше, а относительный шум поменьше.
На мой взгляд, смысл имеет только вторая задача: нормально тянуть тени можно имея не менее десятка-другого градаций на стоп . Естественно, если мы увеличиваем экспозицию, чтобы тени попали в диапазон с бОльшим числом градаций, то у нас и света-полутона переедут повыше, то есть решая вторую задачу - мы как-то решим и первую.

Сама по себе первая задача (допустим, сцена малоконтрастна и с тенями все в порядке) особого смысла не имеет, на выводных устройствах у нас в большинстве случаев 256 градаций (в случае печати - и менее).

Однако инженеры фирмы Sony внесли в это благолепие две своих изюминки: тоновую кривую и сжатие с потерями. В этом тексте рассмотрим только тоновую кривую. Формат cRAW, в котором используется сжатие светов по тоновой кривой и локальное сжатие с потерями используется в следующих камерах Sony:

  • Все камеры NEX
  • Все камеры SLT
  • Вся серия RX
  • Вся серия ILCE/ILCA
  • DSLR-A5xx
  • Доступна (но можно отключить) в DSLR-A700,A850,A900
Выборочная проверка позволяет предположить, что тоновая кривая во всех перечисленных камерах одинаковая, вот такая:
Это - та же самая кривая, что и в в этом тексте, но
  • вычтен черный (поэтому кривая в левой части уходит ниже 0)
  • значения из RAW не умножены на 2, то есть по оси X показан 11-битный диапазон, тогда как кривая рассчитана на 12-битный вход (и значения из RAW перед применением кривой умножаются на 2)
Максимальное значение кривой 16708 (до вычитания черного 17220), на практике максимум составляет 16116 в мелких деталях в светах и 15860 в больших выбитых областях. Причина такой разницы простая:
  • Базовые пикселы в дельта-кодированных блоках никогда не принимают значений выше 2021 (чему, после наложения тоновой кривой и вычитания черного, соответствует 15860)
  • Дельта-пикселы на мелких бликах могут создать значение больше (эти значения могут быть фейковыми за счет слишком грубого дельта-кодирования, что мы обсудим в следующей статье).
Сама Sony рекомендует обрезать все на уровне 15360 путем указания соответствующего тега в EXIF-данных. Правда неясно, нужно ли из этой рекомендации вычесть уровень черного. Будем считать что не нужно, тогда ближайшее значение в тоновой кривой 15348, которое соответствует RAW-значению (до кривой) 2005.

Уровень черного равен 512 (в RAW-данных это 256). Соответственно, рабочее количество уровней в RAW файле равно 1749 (2005-256), максимальное чуть больше.

За счет тоновой кривой мы получаем такое распределение количества уровней по стопам , считая от верхнего уровня (рекомендованного Sony 15360) для 13-битной камеры Sony A7R (я специально не пользуюсь тут термином "Зоны Адамса", потому что выделять по целому стопу под 9-10 зоны считаю неправильным):

Стоп (считая от уровня насыщения)Количество уровней (A7(R)/RX1(R))
1240
2322
3336
4372
5240
6120
760
830
915
107
114
В случае 12-битных камер (все, использующие данный формат, кроме A7(R)/RX1(R)) количество уровней будет вдвое меньше. В случае цифрового ISO - на высоких ISO будет еще меньше.

Таким образом

  1. В отличие от обычных линейных ЦФК, максимальное количество градаций в cRAW-файлах Sony в 2-4-м стопах сверху. Начиная с 5-го стопа камера ведет себя как обычная N-битная (13-битная для A7/RX1, 12-битная для остальных камер). Конечно, есть еще фотонный шум, но для низких ISO он несущественен (в полутонах-светах).
  2. Соответственно
    • Располагать полутона следует в этих 2-4-м стопах, увлекаться переносом значимых светов как можно ближе к правому краю гистограммы - нет смысла, там количество градаций - меньше, такое же как в пятом стопе.
    • Но при этом следя за тенями: для пластичности теней их следует располагать не ниже 8-го стопа (может быть и выше: ДД камеры предмет отдельного исследования, которое будет со временем проделано).
  3. Забегая чуть вперед: локальное 7-битное кодирование с потерями картину здорово усложняет, но это тема отдельного текста, иначе получается слишком объемно.

Comments

А камерный замер в 1й стоп от насыщения вообще ничего класть не хочет (А7).

В воскресенье в парке снимал, экспокоррекция +0,7. В FRV коррекция +0,5, гамма - "Портрет" и результат визуально практически не отличим от камерного жпега.
А в RawDiggere максимум 6900 в зеленом...

Кадр типа "пейзаж" с 3/4 неба и снега и 1/4 леса (метрах в 40) с той же экспой +0,7 выдает в максимуме 3720.

Тоже что-ли экспонометр расчехлить для изучения явления.

Зато в ACR/LR проявлять хорошо, никаких выбитых светов нет :)

Даже если не трогать матричный замер, у которого свои тараканы (размером с лошадь), а вот взять чисто spot и серую карту (я взял серое небо) - точка серого почти на 4 стопа ниже насыщения, 7.5% у меня получается (среднее 1166 при соневском рекомендованном максимуме 15360).

Я вот не помню, было ли позавчера солнце (вроде ж нет), вот сегодня его точно нет и спотметр мне показывает контраст между "светлым бетоном" (дом напротив) и небом в 1 стоп. Между средне-серым и небом - ну значит ~2 стопа будет.
Да, при такой настройке даже спот-замера (который без фантазий) - небо будет недосвеченным.

Что касается матричного, то для кадра 7/8 унылого серого неба и 1/8 унылого серого города - среднее он положил в 2000 (по зеленому), на 3 стопа ниже насыщения и на 2 стопа ниже, чем я бы положил исходя из привычного "серый на 3 стопа ниже вылетов".

Вдогонку.
Отдельная история - "зависит ли замер от установок камеры". У Олимпусов - зависит (в частности от ББ), у Сони - руки не дошли еще до.

deejjjaaaa's picture

> У Олимпусов - зависит (в частности от ББ)

точечный ? я как поставил себе один ББ на всю жизнь так ни разу и не менял поэтому не в курсе... и насколько/куда плавает ?

Матричный - точно.

Точечный - вот с освещением в 5500к - не сумел обнаружить разницы, надо на чем-то более экстремальном пробовать

Add new comment