Apa gunanya menangkap gambar 14 bit dan mengedit pada monitor 8 bit?

37

Saya agak bingung. Jika DSLR saya mengambil gambar 14 bit saat memotret RAW. Bukankah saya perlu monitor 14 bit juga untuk memanfaatkan sepenuhnya menangkap dalam RAW? Apa gunanya mengambil foto dalam 14 bit dan membuka dan mengeditnya hanya monitor kedalaman 8 bit?

pengguna1187405
sumber
1
Dibutuhkan setidaknya 10 bit RAW hanya untuk menerapkan kurva gamma yang dibutuhkan sRGB, karena tangkapannya linear.
Mark Ransom

Jawaban:

52

Anda dapat mengedit foto-foto Anda dengan monitor CRT hitam putih bekas terbakar dan itu masih merupakan masalah yang sama: bit tambahan dihitung.

Berikut ini adalah simulasi histogram 14 bit (A) dan 8 bit (B). Keduanya lebih dari kotak biru yang mensimulasikan tampilan 8-bit atau format file 8bit.

Di B, semua garis bertepatan. (Format 8-bit cukup baik karena dekat dengan apa yang mata kita dapat rasakan dalam tingkat abu-abu yang berbeda)


Sekarang. Bayangkan Anda perlu memindahkan histogram Anda karena Anda menginginkan gambar bahagia yang lebih cerah.

Level yang berbeda di sisi kiri, geser ke kanan.

Di file mentah Anda ada cukup "sub-level" untuk mengisi garis biru yang sama. (C).

Tetapi data pada gambar 8-bit mulai membentuk "celah" (zona merah). Ini akan membuat masalah pita, meningkatkan kebisingan dll.

masukkan deskripsi gambar di sini

Jadi perbedaan pentingnya adalah ketika Anda memanipulasi atau mengontrol gambar Anda, dan Anda memang memiliki data tambahan. Ini memberi Anda kebebasan.

Rafael
sumber
10
+1 contoh yang bagus, tetapi orang tidak boleh menerimanya secara harfiah - pada kenyataannya 14 bit raw adalah linier sedangkan output 8 bit tidak (karena gamma). masih cara yang baik untuk memvisualisasikan apa yang dapat dilakukan pemrosesan gambar ke histogram!
szulat
7
Ya, sangat harfiah. Gamma sebenarnya adalah masalah utama yang membutuhkan 12 atau 14 bit. Gamma pada dasarnya adalah pergantian tonal terbesar, dan pada hari-hari awal, itu dilakukan dengan buruk dan tidak memadai dalam 8 bit. Jadi perangkat pencipta gambar (pemindai dan kemudian kamera, yang harus melakukan gamma) harus ditingkatkan menjadi 10 bit, kemudian 12, dan sekarang 14 bit ... semua bit yang dapat kita gunakan untuk perangkat keras, setidaknya sampai saat ini. Memang benar bahwa mata kita tidak pernah melihat data gamma (kecuali dalam grafik histogram). Lanjutan ..
WayneF
3
@WayneF ini adalah kesalahpahaman umum. gamma kini sama-sama bermanfaat di era digital seperti di masa CRT analog. layar harus menyajikan level yang sama seperti aslinya, benar! tetapi persepsi kita adalah nonlinier. itu sebabnya Anda dapat menyandikan kecerahan sebagai 8-bit menggunakan gamma dan mendapatkan hasil yang mirip dengan penyandiannya secara linear dengan 11-12 bit. lebih banyak bit berarti lebih banyak memori, lebih banyak bandwidth, lebih banyak daya yang terbuang tanpa efek yang terlihat. itu sebabnya gamma ada di sini untuk mengatakan. lihat juga contoh gradien di sini: cambridgeincolour.com/tutorials/gamma-correction.htm
szulat
2
Benar. Gamma masih memiliki tempat dalam pencitraan digital dan video karena memanfaatkan nilai kode dengan baik. Pada ujung rendah kisaran kecerahan, 8-bit dengan gamma setara dengan 10-bit linier (karena kemiringan gamma ada di dekat 4). Dalam alur kerja film, enkode log lebih umum daripada enkode gamma, tetapi untuk alasan yang persis sama: ekonomi nilai kode.
Dithermaster
3
Versi singkat: Pengeditan foto digital diterapkan secara matematis, dan kedalaman bit layar Anda tidak tergantung pada kedalaman bit matematika (kecuali jika Anda menggunakan perangkat lunak pengedit gambar sampah). Pengeditan dihitung menggunakan bit-depth penuh, dan karenanya mendapat manfaat dari memiliki ketepatan tambahan yang tersedia.
aroth
41

Kedalaman bit yang lebih tinggi memberi Anda lebih banyak opsi untuk mengedit tanpa kehilangan data.

Jangan membuat kesalahan dengan mengikat representasi gambar dengan bagaimana gambar itu ditampilkan . Pengeditan menghasilkan hasil kualitas terbaik ketika Anda beroperasi pada representasi, di mana data yang mendasarinya memiliki resolusi tertinggi. Kebetulan bahwa monitor Anda memberikan resolusi yang lebih rendah pandangan gambar tapi ini tidak terikat dengan kualitas representasi yang mendasarinya.

Jika Anda ingat dari matematika sekolah, selalu ada aturan praktis: Jangan pernah hitung perhitungan menengah saat menghitung hasil; selalu lakukan penghitungan kemudian putaran di akhir ketika Anda mempresentasikan hasil. Hal yang persis sama berlaku di sini. Monitor Anda adalah akhirnya, di mana "pembulatan" terjadi ketika menyajikannya kepada Anda. Printer Anda mungkin "membulatkan" secara berbeda. Tetapi dalam semua langkah menengah Anda menggunakan data mentah untuk hasil yang paling akurat, dan Anda menyimpan representasi resolusi tinggi asli pada disk sehingga Anda dapat mempertahankan informasi itu dan terus melakukan pengeditan yang akurat nanti.

Pertimbangkan ini: Katakan Anda memiliki gambar sumber 5760 x 3840. Anda akan mempertahankan fleksibilitas pengeditan dan rendering paling banyak dengan mengedit gambar pada ukuran itu dan membiarkannya sebesar itu. Jika kebetulan Anda melihatnya di monitor 1440 x 900, Anda hanya perlu memperkecil tampilan di editor, Anda mungkin tidak akan mengubah ukuran dan mengubah ukuran data agar sesuai. Hal yang persis sama berlaku untuk resolusi warna.

Audio serupa. Mungkin kartu suara komputer Anda hanya memiliki kemampuan output 12-bit. Tetapi jika Anda merekam, menyimpan, dan beroperasi pada audio 16-bit atau 24-bit, Anda dapat membuat sinyal volume rendah 16x atau 4096x lebih keras (masing-masing) dan masih mencapai hilangnya kualitas output minimal pada komputer itu. Konversi turun hanya di akhir ketika Anda akan mempresentasikan hasil akhir. Setara visual mencerahkan gambar yang sangat gelap dengan garis melintang minimal.

Tidak peduli apa kemampuan monitor Anda, jika Anda melakukan operasi pengeditan, mis. Kalikan kecerahannya dengan 2, Anda ingin melakukan itu pada representasi asli gambar beresolusi tinggi.


Berikut ini contoh yang disimulasikan. Katakanlah Anda mengambil gambar yang sangat gelap. Gambar gelap ini adalah baris teratas di bawah ini, dengan format penyimpanan internal simulasi 4-, 8-, dan 14-bit. Baris bawah adalah hasil mencerahkan setiap gambar. Kecerahan adalah multiplikatif, faktor skala 12x:

masukkan deskripsi gambar di sini ( Sumber , difoto oleh Andrea Canestrari)

Perhatikan hilangnya informasi permanen. Versi 4-bit hanyalah sebuah contoh ilustrasi yang ekstrem. Dalam versi 8-bit Anda dapat melihat beberapa garis melintang khususnya di langit (klik gambar untuk tampilan yang diperluas). Hal yang paling penting untuk dicatat di sini adalah bahwa versi 14-bit diskalakan dengan kualitas tertinggi, terlepas dari kenyataan bahwa bentuk hasil akhirnya adalah PNG 8-bit yang saya simpan sebagai dan fakta bahwa Anda kemungkinan besar melihat ini pada tampilan 8-atau-kurang-bit .

Jason C
sumber
1
Atau bahkan tampilan 6-bit. Tidak semua monitor LCD benar-benar menampilkan kedalaman 8-bit penuh per saluran.
Random832
@ Random832 apakah ada tes yang dapat diandalkan untuk mengetahui kemampuan LCD Anda? Saya memiliki komputer yang menghasilkan gambar gradien yang menunjukkan garis melintang, tetapi saya tidak pernah yakin apakah itu karena mata saya dapat melihat perbedaan 1-tingkat atau jika monitor saya mendistorsi itu.
Mark Ransom
@Mark Periksa artikel bagus ini tentang subjek: avsforum.com/forum/... - itu bisa rumit, ada banyak tempat untuk kemacetan dalam rantai sinyal dari output video Anda ke cahaya yang keluar dari layar , banyak informasi yang salah dalam spesifikasi (misalnya kedalaman yang diiklankan menjadi BS karena dekoder 6-bit pada beberapa papan sirkuit acak) dan deskriptor edid, dll. Ini adalah sistem yang kompleks dan mengetahui kedalaman sebenarnya bukan kasus penggunaan umum, jadi , semoga berhasil! Ymmv
Jason C
1
@ MarkRansom apa yang membuatnya jelas bagi saya adalah bahwa saya bisa melihat pita pada batas yang jelas, setiap tingkat keempat. Beberapa tampilan melakukan dithering yang agak sulit untuk diidentifikasi
Random832
^ Perhatikan juga bahwa beberapa tampilan melakukan temporal daripada spacial dithering, yang mungkin hampir tidak mungkin diperhatikan ketika dilakukan dengan benar, tetapi Anda mungkin dapat melihatnya di area gelap jika Anda memiliki mata yang tajam.
Jason C
4

14bit Raw tidak berkorelasi dengan kedalaman bit monitor Anda. Mentah adalah format yang diproses secara minimal. Lihat Format Gambar Mentah .

Format mentah memungkinkan perangkat lunak pemrosesan pasca seperti Lightroom dan Photoshop untuk membuat penyesuaian yang baik untuk gambar yang tidak mungkin dengan file JPEG.

Sejauh monitor, monitor lebar-gamut biasanya 10bit dan memiliki LUT internal yang menyimpan informasi kalibrasi dari kalibrator seperti X-Rite atau Spyder. Kartu video Anda harus dapat mendukung 10 bit juga.

Untuk chip Nvidia, kartu kelas workstation mendukung 10bit. Kebanyakan, jika tidak semua kartu kelas Gaming tidak dari pengalaman saya. Ini mirip dengan set chip AMD.

Jika Anda tidak akan mem-posting gambar Anda, maka Anda dapat dengan mudah beralih ke JPEG.

Gmck
sumber
perlu dicatat bahwa dalam hampir semua kasus mata manusia tidak akan melihat lebih dari 8 bit, kecuali untuk gradien halus yang jarang (kebanyakan sintetis, berlawanan dengan foto bising alami, di mana posterisasi tersembunyi dalam kebisingan)
szulat
8 bit sebenarnya hanya 256 warna, dan tidak cukup untuk menampilkan gradien halus tanpa dithering.
Gmck
2
benar, tetapi gradien seperti itu hampir tidak pernah dapat dilihat dalam foto kehidupan nyata karena kebisingan
szulat
1
@ GMck: Ada perbedaan besar antara kecerahan 0,39% dan kecerahan 0,78%. Kurva logaritmik 256-tingkat akan cukup untuk gradien yang halus, tetapi banyak efek pemfilteran pada dasarnya membutuhkan pemetaan linear dari nilai-nilai ke kecerahan (jadi mengganti dua nilai pixel dengan rata-rata mereka akan membuat kecerahan keseluruhan tidak terpengaruh).
supercat
1

Anda mungkin harus membaca pertanyaan ini terlebih dahulu.

Bagaimana rentang dinamis mata manusia dibandingkan dengan kamera digital?

Pada dasarnya, kisaran dinamis kertas kurang dari 8 bit, dan rentang dinamis manusia tidak berbeda.

Keuntungan dari rentang dinamis tinggi dalam gambar RAW adalah Anda dapat memposting-prosesnya untuk menghadirkan bit yang Anda minati dalam rentang yang dapat ditampilkan oleh perangkat layar - yang pada gilirannya berhubungan dengan apa yang dapat dilihat mata manusia.

Jadi contoh klasiknya adalah interior ruangan dengan sinar matahari di luar. Saat mata manusia beralih dari melihat interior ke luar, iris berkontraksi untuk mengurangi jumlah cahaya yang masuk, memungkinkan Anda untuk melihat detail luar serta detail interior.

Kamera tidak melakukan itu, jadi Anda biasanya harus mengekspos baik untuk interior ruangan (dan mendapatkan highlight pukulan), atau untuk luar (mendapatkan interior yang kurang terang) - atau mengambil dua foto dan membuat komposit HDR.

Rentang dinamis Raw yang lebih tinggi memungkinkan Anda mengambil satu bidikan, dan secara selektif 'mendorong' atau 'menarik' area tertentu untuk mengungkap detail yang ada di area yang terlalu / kurang terpapar.

Tembakan di sini menunjukkan skenario semacam ini. https://www.camerastuffreview.com/camera-guide/review-dynamic-range-of-60-camera-s

Roddy
sumber
3
...is that you can post-process them to bring the bits you're interested in within the rnage that the human eye can see. Lebih akurat untuk mengatakan bahwa Anda menekan bit yang Anda inginkan ke dalam rentang yang dapat ditampilkan monitor . Mata manusia bahkan memiliki rentang yang lebih dinamis daripada gambar RAW 14-bit. Ini bukan tentang apa yang dapat dilihat mata, ini tentang menangkap semua rentang dinamis itu sehingga nantinya dapat dikompresi ke dalam rentang tampilan dinamis perangkat video standar.
J ...
2
Tidak, tampilan rentang dinamis adalah apa adanya karena secara teknologi sulit dan mahal untuk membuatnya lebih baik. Tampilan 14-bit akan luar biasa. Rentang yang lebih dinamis berarti ruang warna yang lebih besar - gambar yang lebih hidup, berwarna, dan akurat. Layar utama saya, misalnya, adalah panel 12-bit (meskipun melalui pencarian) internal dan dapat menghasilkan 99% dari gamut warna AdobeRGB. Perbedaan antara itu dan panel sRGB 8-bit normal (dengan biasanya sekitar 6-bit efektif) adalah sulit dipercaya. Lebih banyak rentang dinamis selalu lebih baik.
J ...
1
rentang dinamis tidak terkait dengan ruang warna dan cakupan sRGB, kalibrasi dan "bit" ada di sini untuk presisi, bukan untuk menampilkan gambar yang lebih berwarna
szulat
1
@J ... en.wikipedia.org/wiki/Adaptation_(eye) "pada waktu tertentu, mata hanya bisa merasakan rasio kontras seribu." = 10 bit.
Roddy
1
@Roddy Ya, tapi ada lebih banyak persamaan daripada mutlak terang dan gelap. Seperti di atas, ini juga tentang resolusi warna.
J ...
-3

'Wikisperts' lupa bahwa apa pun kedalaman yang Anda proses, Anda HANYA melihat hasilnya dalam 8 bit. Tempelkan file 3bit (8 level) ke dalam sistem 8 bit Anda dan layar akan menampilkan 8 level (256/7 = 0 hingga 7) 0 hingga 255 dalam langkah 36. 4 bit akan menampilkan 16 (0 hingga 15). Tempelkan file 10, 12 atau 14 bit di dalam Anda akan melihat 256 level. Kartu video Anda akan mengkonversi level 1024, 4096 atau 16.384 ke 256. Inilah sebabnya, apa pun file RAW yang Anda muat, segera setelah ditawarkan ke prosesor video Anda, levelnya menjadi 8 bit (256). Saya bekerja dalam fisika medis, sebagian besar departemen pencitraan sekarang memiliki pencitraan 12 bit untuk skrining payudara dan sejenisnya. Namun, mata manusia tidak dapat mendeteksi lebih dari 900 level ish sehingga perangkat lunak digunakan untuk mendeteksi perubahan kecil dalam kepadatan jaringan jadi jika Anda bertemu seseorang yang memiliki sistem 10, 14 atau 14 bit, mereka akan sangat berhutang dan sangat kecewa. Kebetulan, kami juga berjuang untuk mendeteksi perubahan warna, visi kami bergulir di bawah 16 juta warna kecuali perubahan kecil dalam rona yang sama, di mana kami melihat pita. Kamera kami mampu sekitar 4 Triliun warna tetapi seperti banyak hal, apa yang secara teoritis mungkin dan sebenarnya mungkin bisa menjadi dua binatang yang sangat berbeda.

Bob_S
sumber
1
Apa yang Anda lihat dengan monitor 8 bit bukan apa yang Anda miliki dalam file 14 bit Anda, jadi apa? Sebagaimana dinyatakan dalam jawaban sebelumnya, lebih banyak informasi tampaknya selalu lebih baik ...
Olivier
Saya akan tetap sederhana. Ambil foto Anda dalam bentuk mentah, Hasilkan jpg Anda dari file mentah Anda. Untuk melihat manfaatnya, bandingkan jpg Anda dengan yang diproduksi oleh kamera. Ini perbedaan antara lensa pro dan sampah.
Bob_S
Bisakah Anda menjelaskan argumen Anda tentang lensa? Bagi saya itu tidak ada hubungannya dengan diskusi ini: memiliki 12 bit rentang dinamis dan memilih apa yang ingin Anda simpan setelah pemrosesan akhir sama sekali tidak terkait dengan kualitas lensa. Dan ya, Anda dapat melihat 12 bit rentang dinamis pada layar 8 bit, cukup mainkan dengan koreksi EV!
Olivier
Tidak Anda tidak bisa. Layar 8 bit Anda akan menampilkan tingkat n / 256 atau 256 / n, tergantung pada apakah Anda menawarkan file yang lebih kecil atau lebih besar dari 8 bit. Kita dapat mengatur titik di mana bit-bit itu dipilih oleh penyesuaian dalam PS tetapi kami tidak memiliki PENGENDALIAN atas bit mana yang ditampilkan, yaitu celah antara bit-bit itu akan sama, sehingga data hilang !. Jika kami punya, kami (NHS untuk satu) tidak akan repot-repot menghabiskan £ 46rb pada peralatan pencitraan 12 bit yang memberi tidak lebih baik dari gambar 8 bit.
Bob_S
Saya bertanya-tanya apa yang Anda tidak mengerti tentang dapat mengeksploitasi rentang dinamis yang lebih tinggi dari yang terlihat untuk membuat gambar. Jika Anda memiliki file dengan rentang dinamis 12 bit, Anda dapat memilih untuk menampilkan rentang 8 bit yang Anda inginkan, itu mudah. Jika Anda seorang fotografer, Anda akan mendapatkan betapa pentingnya hal ini: memiliki detail dalam sorotan dan dalam bayangan adalah impian semua orang. Saya tidak akan menjelaskan lebih lanjut tentang masalah ini, silakan baca jawaban sebelumnya
Olivier