О линейности RAW: Nikon D700

Продолжаем копаться во внутренностях алгоритмов цифровых фотоаппаратов. На очереди Nikon D700.

Благодаря любезности Ольги Бухваловой, у меня в руках оказалось 12 самплов RAW с этой камеры, один и тот же сюжет снятый:

• в двух режимах битности (12 и 14);
• в трех режимах сжатия: нежатый, lossless и "normal";
• с двумя разными тоновыми кривыми

Вытащив оттуда кривые, применяемые при распаковке RAW могу сказать следущее:

• Тоновая кривая на вид RAW-кривой не влияет, вероятно накладывается позже.
• RAW-кривая есть только при "normal"-компрессии, во всех остальных случаях RAW "честный", просто или вовсе нежатый, или жатый lossless jpeg (то же сжатие без потерь используется в DNG, Canon CR2 и много где еще)

При этом тоновая кривая, сохраняя очевидный принцип (сжатие светов), в деталях заметно отличается о того, что используется в Nikon D5000/D5100.

12-bit, lossy compression

График:

Особенности графика:

1. Всего разных уровней ("вход" кривой) - 689. Или "9.4 бита".
2. Сжатию подвергаются верхние 4 стопа. Точнее, капельку больше, первое "сжатое" значение - 240, а для ровно 4 стопов было бы 256, но разница непринципиальна.
3. Так как всего уровней меньше чем у D5000, а сжимается 4 стопа а не 5, то наклон кривой - больше, доходит до 13.5.
4. Количество уровней в верхних стопах, от светов к полутонам: 167-114-79-77-123 (в 5-м стопе сверху 123 а не 128 т.к. сжатие чуть-чуть залезло в этот стоп). У "честной 12-битной камеры" было бы 2048-1024-512-256-128.
5. Дальше в тени - все линейно.

14-bit, lossy compression

График внешне никак не отличается от 12-битного варианта

Отличия от 12-битного варианта (c поправкой на два лишних бита) есть,но непринципиальные:

1. Всего 2753 уровня (вчетверо больше) формально, а по факту присутствуют еще единичные артефакты, когда двум входным уровням соответствует одинаковое выходное значение. Битность, соответственно, 11.4 (в смысле перевода количества уровней в биты, к ДД не имеет отношения).
2. Линейный участок заканчивается на уровне 920, но загиб начинается очень плавно (в 12-битном режиме с наклона около 1.33, а в 14-битном - с 1.08).
3. Распределение уровней по верхним стопам несколько другое: 468-453-320-308-491 (в линейном 14-битном случае, очевидно, 8192-4096-2048-1024-512)

Мораль

Как и в случае пары D5000/D5100, я ничего не имею против 14-битного варианта: 300-500 уровней на стоп более чем достаточны. То есть если сжатый с потерями вариант имеет какие-то ощутимые преимущества (скажем, количество кадров в серии или скорость серии), то пользоваться этим режимом вполне можно. 12-битный сжатый вариант будет, очевидно, склонен к постеризации в полутонах в случае интенсивного редактирования и пользоваться им разумно только если такого редактирования не предполагается.

Пользуясь случаем, напомню о нашей старой публикации Последние 2 бита - зачем они?, где разбирается польза от 14-битного режима для теней.