Фото

Читая сводки с DRAMExchange

Лет эдак 9-10-11 назад флэш-карточки подешевели до невероятной по тем временам цены: $1 за мегабайт.

И примерно тогда я с удовольствием высчитывал: вот снимаю я в двухнедельной поездке 1000 кадров, в кадре - 4 мегабайта (Canon D30), значит помимо камеры (за $3k) нужно еще взять флэша на $4k.

Понятно, были "фотобанки" (носимые диски на батарейках), флэш дешевел, году к 2006-му оно все стало приемлемо. Вот dpreview все помнит: в начале 2006 года 4-гиговый Sandisk стоил всего $300. Ну то есть 1000 15-мегабайтных кадров (1Ds Mk2) стоило похранить всего-то $1200, а на пленке, по $5 за ролик в среднем, получалось $150. Поэтому народ в фотопоездках каждый вечер анализировал снятое, стирая мусор с флэшек.

Сейчас же приемлемые флэш-карты подешевели до $1.5 за гигабайт, а приличные - до $3 (нет, понятно, можно найти позолоченную со стразами). Оптом же $1/гигабайт (ссылки не даю, на DRAMExchange для просмотра этой таблички нужна регистрация).

А гигабайт - это, для ровного счета, 36 20-мегапиксельных кадров.

Таким образом, если экономически приемлемо было снимать на слайд по $5-8 за ролик, то можно и флэшки использовать ровно один раз, это будет втрое дешевле съемки на слайд (и раза в полтора дешевле негатива), не считая проявки.

А, да, отснятые CF-ки удобно хранить в сливерах для слайдов в рамках.

О цветовом сдвиге за счет светорассеяния

А вот другой прикол на тему светорассеяния.

На картинке две серые шкалы снятые/обработанные следующим образом

  • Экспозиция - одинаковая до копейки.
  • Обработка в ACR - одинаковая до копейки же. Какой-то баланс белого не подбирался, поставил As Shot по нижнему снимку, он чуть-чуть проврался. Но баланс - одинаковый для двух кадров.
  • Нижняя снята просто при рассеянном свете из окна, а при съемке верхней в кадре был яркий объект (на 11 стопов ярче патча M), световой столик, свет с которого не попадал на шкалу
Впрочем, это он на сцене не попадал, а внутри камеры очень даже попадал.

Результат таков:

  • На нижней (без засветки) средний тон ползет чуть-чуть, от -1/-1 (a-b в Lab) на нулевом патче до -2/-7 в 14-м.
  • На верхней, с засветкой, все куда масштабнее, от -5/-5 в нулевом патче до -5/-18 в 14-м

После этого удивительные цвета на HDR-снимках уже не так удивляют.

Да, насколько я понимаю, механизм примитивен: два источника света с разной ЦТ. Просто смешиваются они не на объекте, а уже в камере.

О светорассеянии

Тема светорассеяния и динамического диапазона оптики всплывает не в первый раз. Обсуждать ее всухую довольно глупо, ведь можно просто взять и померять.

Важно только, чтобы контраст сцены был более-менее контролируем, тогда получаемые данные будут интереснее.

Методика съемки

Положим на тумбочку кучу всякого барахла, сверху поставим картонную коробку от CPU-кулера с открывающейся крышкой. В коробку поставим кодаковскую серую карту (если ее нет, можно что-то похожее на принтере напечатать, абсолютные значения неважны).

Под крышку поставим источник света, который не будет освещать серую карту. Я взял мусорный светостолик Hoya, можно было бы взять настольную лампу и загородить ее листом бумаги, несущественно, главное чтобы яркость была в пределах разумного.

Всю сцену (собственно, серую карту) я освещал светом из "западного окна" (дело было утром, т.е. никакого прямого солнца). На окне имеются занавески и регулируемые жалюзи, позволяющие регулировать свет в достаточном диапазоне:

  • Включенный световой столик на спотметре выглядит как 1/500-f/5.6@ISO200.
  • Соответственно, жалюзями я подобрал такие уровни освещения:
    1. Патч M цветовой шкалы: 1/6-f/5.6@ISO200. Т.е. контраст от M до столика - ~6.5 стопов.
    2. 1s-f/5.6@ISO200, контраст 9 стопов
    3. 4s-f/5.6@ISO200, 11 стопов

Дальше я поставил на штатив 5DMarkII с Цейсовским 2/100-Macro, выставил там ручную экспозицию по замеру по патчу M и сделал по паре кадров, с включенным столиком и выключенным.

О зеркальной болезни

Вынесу из каментов, чтобы не пропало под спудом.

Тут померял (методически, возможно, неидеально) и офигел.

Постановка:

  • Затемненная (слегка) комната)
  • На столе - монитор.
  • На тот же стол кладем Oly E-P2 со снятым объективом, так чтобы в отражении на матрице был виден монитор.
  • И меряем спотметром.
Получаем: отражение примерно втрое более темное, чем объект. Т.е. процентов 30-35 или около того матрица отражает. Понятно, что от угла зависит, поэтому делаем другой эксперимент:
  • Монитор сзади
  • Камеру держим в руках, ловя отражение монитора под углом, близким к прямому (т.е. монитор работает "как объектив" в смысле положения источника света)
  • Опять меряем яркость.

Получается порядка 25%

О просветлении, мультипросветлении и вреде проистекающем от оных

Общепризнанно, что от просветления (на оптике, на фильтрах) есть польза великая, а от мультипросветления она (польза) мультиплицируется.

Однако компания Шнайдер в (старом) каталоге своих поляриков Kaesemann приводит такой вот график:

Из коего следует, что и пропускание у просветленного фильтра (еще более) не нейтральное (что не отразилось - то же дальше прошло) и блики (скажем, повторное отражение уже отраженного изнутри камеры) он дает окрашенные. И 6-10% - это заметные такие цифры.

Ссылка на документ: www.schneiderkreuznach.com/pdf/filter/kaesemann_katalog_e.pdf

О цветовой интерполяции

Навеяно вот этим вот обсуждением, пожалуй запишу.

Абстрагируясь от профилей камер, давайте представим себе профиль принтера.

К примеру, Monaco Profiler с удовольствием сделает вам цветовой профиль с таблицами 33x33x33. То бишь почти 108 тысяч коэффициентов (+тоновые кривые). Круто, да.

А на вход ему при этом подадут ну, скажем, 1728 патчей (12 в кубе). Так как жрет он не спектральные данные, а простой рабоче-крестьянский XYZ, то это будет примерно 5200 значений.

Допустим, даже, мы введем еще ограничений: на гладкость интеполяционных функций, на знак третьей производной, ну придумаем еще. Ну еще десяток ограничений на точку (три на одно входное значение). Ну значит будет порядка 20 тыс. входных параметров.

Сколько можно построить интерполяционных функций, которые бы точно проходили через входные данные (dE -- нулевая) с учетом прочих ограничений? Имея в руках сотню тысяч параметров и 20 тысяч ограничений? Согласно общей теории всего - чуть меньше, чем дохрена. И они могут очень сильно отличаться в тех точках, где нет эксперимента. Но профиль - это модель (цветовоспроизведения) устройства, не может быть много сильно разных моделей.

Про то, с чего стартовали мои исходные раздумья (см. ссылку в начале), когда дополнительные данные получаются просто линейной комбинацией имеющихся, я и вовсе не говорю.

Я клоню к тому, что вижу в имеющемся подходе тупик: маленькие профили (с маленькой таблицей) дают плохую точность, это все знают из опыта. Большие профили (33x33x33) - основаны на выдуманных данных, а снабдить их невыдуманными данными, скажем промерять не пару тысяч патчей, а тысяч тридцать - невозможно на практике, слишком трудоемко.

В нормальной естественной науке вышеописанный тупик обычно является признаком несовершенства модели, приходится придумывать эпициклы высших порядков. Сдается мне, что в цветовой науке, в том виде, как ее видит ICC (со своими спецификациями) - подобная же хрень.

P.S. То что мишени для тех же принтеров генерируются, как правило, путем равномерной расстановки точек по всему пространству координат - отдельная печальная песня.

О крупноформатной печати

Был по делам на Пушкинской, "чтобы два раза не вставать" заглянул на Тверской Бульвар на Мир глазами россиян - 2011.

Удивительно, как плохо смотрится цветная струйная (?) печать цифровых картинок "метр на два" (там и больше есть) после "американских пейзажистов". Издали - нормально. Подойдешь поближе - тошнит.

Вывешиваемый там второй год подряд "Тобольский кремль" главного фотоблоггера страны огорчает отдельно.

С цибахромом/дурстом Белого Моря, который в первом этаже под пейзажистами висит аналогичная фигня. Если их смотреть до ч-б, то все отлично, а если после, то плохо.

О классическом искусстве

Сегодня, наоборот, посетил Галерею Классической Фотографии, посмотреть на Анселя нашего Адамса и далее по списку.

Единственный минус: создается впечатление, что мир (ладно, США, раз у нас aмериканская пейзажная фотография) процентов на 70 состоит из Калифорнии, а в Калифорнии больше половины - это Йосемити. А в Йосемити этот самый их водопад виден отовсюду. То есть их каньонов - их ощутимо меньше, чем этого самого водопада.

А в остальном - все очень, очень и очень здорово. И размеры есть на все вкусы.

Лично я очарован Секстоном.

О современном искусстве

Сходил в Музей Современного Искусства на Петровке-25, посмотрел Майкла Кенну.

Отчего-то я был уверен, что в альбомах его - альбомный формат, а на выставке будет настоящий, ну хоть 40x40.

Оказалось, нет. Ну, автору виднее, конечно, но как-то я удивлен.

О подвижках

Кипоновские Tilt-адаптеры на micro-4/3 я ругал а вот шифт-адаптеры Fotodiox хочу похвалить.

  • Сдвиг на 10 миллиметров в каждую сторону. Со шкалой и фиксацией (щелчком) на нуле.
  • Сдвиговая часть вертится на 3600, щелчки через 450
  • Сдвиг/вращение фиксируются удобным винтиком.
  • Резьба под штатив, фиксируется "объективная" часть.

Короче, все как надо.

В eBay-магазине Fotodiox эти адаптеры по непонятной причине не представлены. А там где представлены - стоят неприлично дорого (на текущий момент $198 вместо $120) и выбор маленький. Поэтому я заказывал напрямую с сайта fotodiox, шлют USPS Priority, инвойс сами занижают (я об этом не просил), за 2.5 недели все пришло.

Hint: если покупать переходник с Contax-Yashica или Olympus OM, то вам пришлют адаптер для Canon EOS и переходное колечко для указанной вами системы на EOS. Колечко будет из "потребительской" серии (т.е. блестящее, а не черненое), но обойдется вам в $10 вместо $28. Блеск в данном случае не мешает т.к. со стороны сенсора блестящих кусков не видно даже при сдвиге.

По большому счету, адаптер EOS-micro4/3 нахрен не нужен, ибо диафрагма электронная, но вдруг пригодится когда, халява же.

О влиянии природных катаклизмов на цену светосильной оптики

Я у кэнона знаю два реально (нереально!) хороших объектива (помимо супертелевиков, с которыми дела не имел), это 35/1.4 и 135/2.

И вот отлаживая скрипт парсера барахолки foto.ru удивился текущей цене на первый.

Смотрим в Яндекс (35/1.4 L, картинка кликабельна):
Вот, для сравнения, 135/2:

Ну я все понимаю, цунами, Фукусима, остановка заводов. Но почему 35/1.4L - один такой? Я просмотрел десяток хороших объективов яндексом, ну вот еще у 17-TS-E был пупырь цены в районе 11-25 марта, но и то не такой и быстро спавший. Ну вот еще у 50/1.2 и 85/1.2 есть, но тоже не такой относительной величины.

Почему именно светосильная оптика?

О фотошопе

А вот, допустим, вы обрабатываете фотографии в Фотошопе. Цветные.

Внимание, вопрос: должны ли вы обращать внимание на установку Gray profile в Color Settings, а если да, то почему?

О Rawspeed

В духе последних изысканий, важнейшим из искусств является правильное вычисление (и вычитание) уровня черного.

Вспомнив, как я три месяца назад брызгал слюной в направлении RawSpeed сделал svn up, чтобы убедиться, что слюна не подействовала (я в личной переписке автору тоже все рассказал).

Однако, подействовало. Внимательно я не вчитывался, но на первый взгляд все сделано очень хорошо и правильно. Если вызывающее приложение использует scaleValues(), то и прозрачно для него.

Я рад. И за RawSpeed и за использующих ее приложения.

О ДД и ББ в тенях

Предыдущая моя заметка О линейности в тенях как-то не вызвала того эффекта, который я ожидал. Давайте усугубим.

Представим себе некое серое тело разной яркости, снимаемое при некоем (примерно дневном) балансе белого на 5D Mark II.

Вот по уровню "среднесерого" имеем отклики (R-G-B) равные 435-1035-650. Применяя коэффициенты баланса белого 2.38-1-1.59 (я везде немножко округляю), получим серое в среднем тоне: 1035-1035-1035.

Теперь идем на 6 стопов в тени (у нас же камера с 12-ю стопами ДД по DXO Mark и с 9-ю стопами Tonal Range по тем же данным, можем себе позволить), снимаем то же серое тело.

За счет нелинейности стопов и разной чувствительности каналов накопленная за 6 стопов нелинейность будет разной.

Получим отсчеты R-G-B: 5.18-9.68-6.59 (это усреднено по большим плашкам).

Наложим тот же баланс белого, что и в полутонах. Получаем: 12.33-9.68-10.49. Был серый, стал "темно-розовый".

О линейности в тенях

Товарищи солдаты, о чем вы думаете, глядя на эту картинку:

Как она получена:

  • Берем серую карту, экспонируем по экспонометру.
  • Дальше начинаем крутить выдержку (сохраняя диафрагму) в сторону уменьшения, пока не упремся в 1/8000.
  • Дальше берем (усредненные) RAW-значения для выдержки, скажем, 1/4000 и делим на значения для 1/8000.
  • Повторяем для пары 1/3000-1/6000, 1/2500-1/5000 и так пока тестовый набор не кончится.
  • Ожидаем, что значения различаются ровно вдвое.

Понятно, что затвор имеет право немножко ошибаться, поэтому повторяем три раза, для разных диафрагм. Для ISO200 получается достаточно одинаково (а другие я толком и не пробовал).

Механизм явления понятен, у нас не сигнал, а "сигнал+шум", базовый уровень шума (т.е. при околонулевом сигнале) в районе 4-5 единичек, вот шум то и жрет контраст. Если смотреть на значения еще ниже, то там график аккуратно стремится к единице (полному отсутствию контраста).

Кроме того, может быть неверно рассчитанный уровень черного (но с ним я поэкспериментировал численно и ошибки больше чем в единичку не наблюдаю).

Надеваете сверху валенок! И никаких сношений!

Третий день мучаюсь со съемкой ровного поля, не такая это простая задача получить реально ровно.

Пока наилучший вариант такой:

  • Берем адаптерное кольцо Lee (или любое другое с подходящей резьбой).
  • Клеим на него кусок пенополиэтилена от коробочек от фильтров Schneider (квадратные кусочки) или Canon (круглые). Сигмовский "крупноячеистый" не подходит. Чистый, естественно.
  • Все это навинчиваем на достаточно длинный телевик (300мм в самый раз)
  • Который диафрагмируем на пару стопов от максимума. Дальше не надо, лезет мусор с матрицы, но и меньше не надо, виньетирования у телевиков как-бы нет, но несколько процентов есть.
  • Который (телевик) наводим на бесконечность.
  • Снимаем ровное поле без бликов
Удается получить 1% по центру кадра (1/4 площади) и 3% по всему полю.

Самое в этом удивительное, что если убрать последний пункт и снимать просто "пейзаж за окном", неравномерность заметно растет.

Ну то есть понятно, можно снять какой-то flat-field и если он остается постоянным во всех экспериментах, то и нормировать на него, но это сколько лишнего программировать....

P.S. Астрономы с flat field не парятся, как я выяснил. Пишут "а вот белую майку на телескоп накинь и сними что-нибудь". Наверное, с совсем длинным фокусом этот номер лучше проходит.

P.P.S. Про астрономов я погорячился: http://www.astrosurf.com/comolli/flatfield2.htm

О дробных ISO у Canon 5D Mark II

До недавнего времени я считал, что у 5D Mark II "честными" являются только "целые" ISO (100,200,400 и т.д).

В свое время я поверил исследованию уровней насыщения, которые Павел Буров сделал для 40D (у Павла получилось, что нецелые ISO сделаны умножением после АЦП) и для 5D2 не переделывал.

А тут переделал. Получилось, что ситуация у 5D Mark II несколько другая:

  • Ряд 100-200-400-...3200 - "честный", уровни насыщения одинаковы до ISO3200 (около 14740 для моего экземпляра камеры). Ряд 6400-12800-25600 тоже "честный", но диапазон значений там больше, до 15349 (все диапазоны - после вычитания уровня черного, который в районе 1000, чуть больше).
  • Ряд 125-250-500...4000 - имеет такие же максимумы, как и предыдущий ряд. Каких-то еще причин подозревать "нечестность" пока не вижу.
  • Ряд 160-320-640-2500: судя по всему, получен цифровым делением результата съемки на следующем (200-400...4000) ISO на 1.25. В пользу этого максимумы, составляющие 11787 и насыщение, наступающее при одинаковой экспозиции (если ISO400 насытилась на 1/25 и почти насытилась на 1/32, то и ISO320 ведет себя ровно так же).

    5000 в этом же ряду "честная", имеет максимум в 14740.

Итого: я продолжу пользоваться "целым" рядом ISO, тем более что его достаточно для любой практической жизни.

Кроме того, есть ряд мелких замечаний:

О Равномерности

Чтобы достичь неравномерности по полю в пределах 2% пришлось:

  1. Взять средний телевик (Цейсс 100/2 макро).
  2. Закрыть его до f/8.
  3. Надеть на объектив матовую крышечку от чипсов Pringles колец Lee (белый полиэтилен).
  4. Навестись на бесконечность.
  5. Фотографировать лист белого картона.
И то, такая равномерность получилась только в центре кадра (примерно 10% по площади), если по всему, то там процентов 8 разницы.

Удивительнее всего, что первых четырех шагов - не хватает.

Кто бы мне объяснил, как без "крышечки от чипсов" можно снимать те же Колорчекеры....

P.S. Неравномерность оценивалась так: по изучаемому полю брались самплы 300x300 (это для всего кадра, для центральной части 150x150), общим числом 24, по ним считалось среднее и сравнивалось. То есть речь не о выбросах отдельных пикселов, а именно о среднем.

Update: нашел ссылку на таблицу (самому считать скучно). 8% на 100-мм - это в чистом виде удар косинусом.

Про 400-мм (см. комменты) есть подозрение, что диафрагма может блестеть, но посмотреть никак невозможно, закрывается она электронно, а пленочной камеры с таким байонетом у меня нету.

О фотонном шуме

Потратил два дня на то, чтобы понять, отчего "фотонный шум" (т.е. распределение сигнала при съемке ровных поверхностей) считают распределенным по Пуассону. Ну допустим, что исходный осветитель по Пуассону и работает, но дальше то отражение от объекта, фильтры, квантовая эффективность т.е. множественные биномиальные фильтры с разной эффективностью. И если для небольших эффективностей биномиальное распределение превращается в Пуассоновское, то в общем случае - это не так.

Оказалось, что если Пуассоновский сигнал биномиально отфильтровать , то он остается Пуассоновским.

Но вот что в этом удивительно:

  • цифровые астрономы (CCD astronomy) говорят об этом как об очевидном факте. Нашел, в частности, статью 1992-го года, на которую все (цифровые астрономы) ссылаются, но и в ней Пуассоновость - очевидный факт.
  • а строгий вывод этого факта нашелся в статье квантовых криптографов 2006-го года, для них очевидность неочевидна, более того, они поминают источники фотонов, где это не так.

Отлегло от сердца: стандартная астрономическая методика подбора "оптимального ISO" хоть и построена на песке, но под песком оказался бетон.

Update вынесу из всякой непубличной переписки, оно действительно очевидно для нормальной ситуации, а у квантовых оптиков просто бывают скореллированные (непуассоновские) источники, потому у них и неочевидно.

Представим себе все с точки зрения звезды (или лампочки). Много атомов (N), вероятность каждому испустить квант в дельта-t (p0) - мала. Биномиальное распределение с большим N, маленьким p т.е. переходящее в Пуассоновское.

Рассмотрим дальше жизнь кванта: оно должен не поглотиться по дороге (вероятность p1), отразиться от объекта в нашу сторону (вероятность p2), не стукнуться о диафрагму (p3), попасть в сенсор и породить электрон (p4, она же квантовая эффективность).

То есть для заданного атома (звезды) вероятность породить электрон в нашем сенсоре будет p = p0*p1*p2*p3*p4 (при этом все члены - меньше 1).

Получаем биномиальное распределение с параметрами N,p, которое еще более пуассоновское, чем исходное.

О линейности в светах

Смотрю тут на свеженамеряные данные по линейности Canon 5D Mark II (текст пишется, в ближайшие дни будет) и думаю вот какую думу:

Максимальный уровень сигнала (на ISO100) в районе 14700. Даже если весь шум определяется исключительно фотонным шумом, среднеквадратичное отклонение будет в районе 120. А на самом деле оно и вовсе 250-260 (при измеряемой плашке 160x160 пикселов).

Получается, что если реальный уровень сигнала у нас, скажем, 14450 (на сигму меньше максимума), то порядка 16% пикселов (выходящих "за сигму" в положительную область) будут обрезаны по максимуму. Что, в свою очередь, приведет к смещению среднего значения для больших плашек (вроде неба или облаков), т.е. испортит "яркость".

Природа обрезки принципиального значения не имеет, это может быть и переполнение пиксела и и обрезка в АЦП и обрезка после АЦП, эффект чисто "математический".

За счет того, что чувствительность каналов - разная, максимумы для всех каналов одновременно достигаться не будут, следовательно эффект испортит еще и "цвет".

Проявляться это будет в самых самых верхах, речь идет о долях стопа (в зависимости величины сигнала т.е. битности камеры)

Pages

Subscribe to Фото