5 мифов о цифровой фотографии

Статья Аллена Мурабайаши из блога PhotoShelter. Перевод Alex.

Мифы и заблуждения о цифровой фотографии прочно укоренились в среде фотографов, и никто не старается исправить неверные представления. Часть этих мифов возникла при попытке провести аналогии с пленочной фотографией. А учитывая сложную физику процессов цифровой фотографии, возникновение мифов совсем не удивительно, но в этой статье мы разрушим 5 из них.

№1 ISO изменяет чувствительность

К сожалению, матрица фотоаппарата это не пленка. Она имеет только одну чувствительность. Изменение ISO не повышает чувствительность (не позволяет камере захватывать больше фотонов). Вместо этого камера усиливает слабый сигнал программно, что сопровождается усилением шумов. Тут можно провести аналогию со звуком: когда вы увеличиваете громкость записи низкого качества, трек становится громче, но звучит все паршивее.

Самый простой способ проиллюстрировать этот миф – сравнить 2 фотографии с разным ISO, сделанные в ясный день.

ISO 100

ISO 12800

Даже когда освещения вполне достаточно, использование высокого ISO «дурачит» сенсор камеры, из-за этого он захватывает меньше света. При увеличении ISO уменьшается динамический диапазон, становится больше шумов и общее качество снимка уменьшается.

В некоторых современных камерах есть система «ISO invariant», которая позволяет получать одинаковое количество шума при разных ISO. Это позволяет фотографам сохранять света в сценах с высоким динамическим диапазоном, вытягивать тени при постобработке, даже если исходное изображение сильно недоэкспонировано.

В итоге: Высокие ISO повышают шумность изображения, потому что физика. Но новые технологии, например инвариантность ISO («ISO invariant») дают фотографам дополнительные возможности.

№2 Чем больше битность цвета, тем лучше качество изображения

Битность цвета связана с разрешением аналого-цифрового преобразователя в вашей камере. Чем она выше, тем больше информации с одного пикселя матрицы может быть получено, тем больше будет полутонов, тональных переходов на итоговой фотографии. Современные камеры оснащаются 14-битными преобразователями, которые могут разрешать 16384 уровня. Почему бы не сделать 16-ти или 24-х битные преобразователи, чтобы получить ещё больше цвета и плавных переходов? Помимо огромных файлов, которые будут получаться в результате увеличения количества данных, в определенной точке эффект от нашего прекрасного сенсора сойдет на нет из-за…. шума.

Хах, шум. Да он просто везде! Сначала появится шум в светах во время записи снятого фото. Потом добавится шум, полученный по всех звеньях цепочки обработки сигнала. А если попытаться нарезать файл на блоки, которые имеют размер меньше чем ваш шум (с большей битовой глубиной), мы не получим никакого существенного выигрыша в точности передачи.

Аналогия будет не полной, но все же, в качестве примера можем привести пловцов-олимпийцев. Почему время на дистанции измеряют только в сотых? На дистанции в 50 м. вольным стилем, 1/1000 секунды равна 2,39 мм. дистанции. Но олимпийские правила допускают вариации длины дорожки до 3см. Так что несмотря на то, что измерительные устройства вполне позволяют регистрировать 1/1000 секунды, вы не можете гарантировать, что спортсмен, пришедший вторым, не проплыл более длинную дистанцию. Проблема шума – это как изменение длины дорожки в бассейне. Нет никакого смысла получать лучшую детализацию, пока проблема шума не решена.

В итоге: Увеличение глубины цвета, как и количества мегапикселей. Если качество изображения ваша конечная цель, есть смысл присмотреться и к другим важным факторам.

№3 Идеальная экспозиция существует

(на самом деле, существует идеальное соотношение сигнал-шум SNR)

Итак, вы пытаетесь проэкспонировать портрет в контровом свете, или увести изображение в силуэт? Идеальная экспозиция это вещь субъективная, но если мыслить категориями электроники, вам необходим лучший SNR. Звучит немного занудно, но хороший SNR даст вам больше пространства для постобработки изображения. Это особенно актуально для фанатов ETTR (expose to the right – метод замера экспозиции при съемке цифровой камерой, при котором гистограмма уводится вправо)

Встроенный экспонометр вашей камеры, как правило, измеряет экспозицию, основываясь на 18% серого, что не обязательно соответствует ETTR.

Ричард Батлер из DPReview пишет: «однажды записанное, соотношение сигнал-шум после не может быть улучшено. Зато может стать хуже, так как добавится электронный шум. Но если вы повышаете или понижаете сигнал, шум будет повышаться на тоже значение. В итоге SNR не изменится. Вот почему изначальное экспонирование кадра так важно.»

Даже если ETTR изображение выглядит слишком светлым, лучше записать оптимальный сигнал, а довести фото до идеала при постобработке.

В итоге: Хотите выжать из вашего оборудования лучшее качество изображения? Снимайте RAW, используйте базовое ISO и ETTR.

№4 Эквивалентные фокусные расстояния для двух различных размеров сенсора не эквивалентны

При всем разнообразии современных матриц, фотографы, кажется одержимы «эквивалентностью»: как снимает эта камера и объектив по сравнению с традиционными 35мм? Большинство фотографов знают, что сенсор формата Micro 4/3 имеет кроп фактор 2. Чтобы получить эквивалент полного кадра, вы должны умножить фокусное расстояние объектива на 2. Меньше известно, что и диафрагма должна быть умножена на эквивалент ГРИП. Тони Нортрап объясняет:

Размер матрицы влияет на глубину резкости. Чем больше датчик, тем меньше ГРИП, так что чтобы получить ГРИП как на 200мм f/5.6 на полном кадре, вам необходимо использовать объектив 100мм f/2.8 на Micro 4/3.

В итоге: Если ваша цель – малая глубина резкости, выбирайте фотоаппарат с большой матрицей и светосильную оптику.

№5 Больше пиксель – лучше качество изображения

В условиях низкой освещенности это действительно так: большие пиксели, обычно, имеют более высокий SNR, так как могут захватить больше света. Но чем больше пикселей, тем меньше разрешение (а это количество пикселей, из которого формируется изображение). Интересно, что чем больше света, тем более высокий SNR имеют матрицы с маленькими пикселями, но с большим разрешением.

И, хотя матрицы специальных камер, используемых для астрофотографии (в Kodak KAI 11002 используется  Atik 11000 с размером пикселя в 9μM), большинство современных полнокадровых зеркалок имеет размер пикселя около 5-6,5 μM. С другой стороны, микроскопы могут иметь размер пикселя в 24μM, а 100 MP задник Phase One (среднеформатная система камер) – 4,6 μM. Производители камер выбирают размер пикселя исходя из особенностей конкретной техники, и в этом выборе всегда есть компромисс.

100 MP  Phase One, несмотря на небольшой размер пикселя, имеет гигантскую матрицу, которая захватывает больше света и дает очень высокое качество изображения.

В таблице ниже даны размеры пикселей для различных устройств. Как вы можете убедиться, размер пикселя это не решающий фактор, определяющий качество изображения, за исключением условий низкой освещенности.

Размер сенсора и дифрагма – вот рецепт качества изображения. Проще говоря, при заданном фокусном расстоянии и диафрагме, камера с большим сенсором соберет гораздо больше света. Больше света = больше сигнала = лучше SNR и качество изображения.

Многие фотографы, предпочитающие средний формат утверждают, что чем больше пиксель, тем больше глубина цвета, выше разрешение и лучше качество изображения. Однако вероятнее всего, что больший сенсор, в сочетании с большими линзами объектива (и стекла, предназначенные для этих датчиков), захватят гораздо больше света, чем 35 мм матрица с таким же фокусным расстоянием и экспозицией.

В итоге: не слишком беспокойтесь о величине ваших пикселей. То, как вы их используете, имеет гораздо большее значение. 

(]]>Источник]]>)

Добавить комментарий