Miksi laajaa dynamiikka ei oletusarvoisesti hyödynnetä täysillä?

[temama]

Juuh, jää epäselväksi, että miksi Ellu vaikuttaa niin tyytymättömältä dynamiikkkaan. Ei valaise taustaa yhtään. Ja miten tutkii 8 ja 12 bitin dynamiikan eroja käytännössä.

[Maffer]

Heh, ihan jees kysymys Ellulta. Onhan tätä täällä ihmetelty ja melko monta ketjua asiasta väänsin joskus ja jouluna. No siinä kuitenkin yksi syy miksi meni digitouhuun käpy ja kamat lähti. Mikään ei ole mennyt eteen päin vuodesta 2012 asian suhteen.

[temama]

Heh, ihan jees kysymys Ellulta. Onhan tätä täällä ihmetelty ja melko monta ketjua asiasta väänsin joskus ja jouluna. No siinä kuitenkin yksi syy miksi meni digitouhuun käpy ja kamat lähti. Mikään ei ole mennyt eteen päin vuodesta 2012 asian suhteen.

Se voipi olla, että sulla ja Ellulla ei ole ihan samat asiat mielessä tässä kohtaa.

[Maffer]

Jaa köh. Ehkä on, ehkä ei.

[temama]

se on kuitenkin sellainen juttu, että jos puhutaan puhtaasta 8bit, 12bit tai 14bit RAW kuvatiedostosta, niin onhan niissä kuitenkin eroja, käytännössä näkyy vaikka hienovaraisemmassa sävy liu'ussa jne.
Vai onko tässä kohtaa maffer joku pointti mitä itse tarkoitit, mihin olet pettynyt?

[Maffer]

Noh, kuten elmar jo otti asian puheeksi, digissä olisi potentiaalia, muttei mitään älyä (ja kyllä sen pitäisi olla optio). Eikä toisaalta kehityssuuntana dynamiikka ole ollut tärkeää pitkään aikaan, mutta nopeus on. Nopeudella päästäisiin ton AI-puolen kanssa etiä päin.

[jaava]

osaisko joku vastata kysymykseen? Kameroiden dynamiikkaa on kehittynyt vuosien mittaan jopa 14 valotusaskeleeseen, mutta silti auringon eteen jäävät kohteet ovst yhtä tummia kuin 20 vuotta sitten. Kuvankäsittelyssä saa sieltä sävyjä kaivettua, mutta miksei jo kuvaa ottaessa ei hyödynnetä sitä 14 valotusaskeleen dynamiikkaa siten, että ne puut eivät jäisi niin mustiksi?

Kenno kyllä tallentaa 14 valotusaskelta (14 stoppia) joissain kameroissa (tässä pitää pitää erillään se dynamiikka mikä saadaan kuvasignaalista esiin ja se dynamiikka, millä kameran A/D-muunnin tekee töitä). Ongelma on se, ettei kameran automatiikka ymmärrä mitä haluat näkyvässä muodossa tarkastella kameran näytöltä. Kaikkea kameran näyttö ei pysty kerrallaan näyttämään.

Teknologiat, joilla kuvia katsellaan, laahaa kehityksessä tätä nykyä hieman jäljessä.

Mutta miksi vielä ollaan samassa tilanteessa kuin 20 vuotta sitten vaikka kennojen dynamiikka on parantunut? Kirkkaat kohdat ”palaa” ihan yhtä helposti puhki, mutta nykyään kuvista pystyy keskisävyjä kaivamaan paremmin esiin. Miksei laajentunutta dynamiikka hyödynnetä siten, että kirkkaat kohdat ei palaisi yhtä helposti puhki?

Väännetään nyt siis rautalangasta vielä.

20 vuotta sitten kennojen dynamiikka oli tällainen

0……..100

Nyt se on tällainen, eli tuonne väliin on kyllä tullut lisää sävyjä

0……………...100

Mutta miksei sitä saada tällaiseksi?

0……….100…120


En tiedä ymmärsikö vieläkään kukaan, mutta luovutan tähän. Ihmettelen vaan miksi ne auringon eteen tulevat puut pysyvät aina vaan yhtä mustina vaikka dynamiikka on kehittynyt ja silmillä niissä näkyy enemmän sävyjä. Sitten kun kameroiden dynamiikka on yhtä hyvä kuin ihmissilmän, niin ne auringon eteen jäävät puut ovat silti yhtä tummia.

Kyllä kehitystä on tapahtunut, eikä puut ole yhtä tummia. Digikennojen dynamiikka oli melkoisen huono alunalkaen (heittäisin tähän ihan ilmasta 6 stoppia (=64 sävyä)). Nyt ollaan 12-14 stopin (4096-16384 sävyä) kohdalla. Sen sijaan näyttötekniikat (sekä paperikuvat, että elektroniset näytöt) ei kykene tuohon nykykuvaan. Kameran raw-kuvaa on siis kompressoitava.

Kun puhut tummista puista, niin sinun täytyy tarkoittaa kameran (raakakuvasta) kehittämää jpg-kuvaa. raw-kuvallahan ei tuollaista ongelmaa ole - niissä on tummat alueet siellä mihin ne haluat. Tokihan jpg-kuvan voi kuvata niin, että metsä on kirkas ja aurinko on puhkipalanut (koska sen kirkkaus edellyttäisi yli 120 valotusta). Sellaista kameraa ei (ainakaan kuluttajille) ole, joka kykenee tallentamaan virheettämät kirkkausarvot sekä auringosta, että etualan puiden varjopuolesta samalla valotuksella.

Mutta miksei sitä kennon 12 bitin dynamiikkaa hyödynnetä täysillä? Ne valoisuuserot pistetään sumppuun, kun eikö ne voisi levittää laajemmalle alueelle? 12 bitin kuva näyttää siis samalta kuin 8 bitin kuva. Siitä tässä oli kyse

Taidatkin rutista nykyisten kennojen lineaarisuudesta. Niissähän koko alue on lineaarinen ja senselin varauksesta voi laskea suoraan kuinka monta fotonia siihen on osunut kaavalla fotonimäärä = k x senselin varaus.
Jos halutaan levittää toiminta-aluetta toisin, esimerkiksi logaritmiseksi, jolloin muutamalla fotonilla saataisiin kunnolla näkyvät varjot ja auringon kirkkautta vaimennettaisiin vastekäyrän hitaammalla nousulla, niin valotuksista saisi kuvia, joissa sekä tummat, että kirkkaat alueet omaa muotoja.

Nykyiset lineaariset kennot ei kykene valottamaan sekä aurinkoa, että etualan metsän siimestä samalla valotuksella, ilman että joko aurinko palaa puhki (senselin varaus on täynnä), tai metsän siimes jää alivalottuneeksi (senseliin ei ole juurikaan tullut fotoneita valotusaikana).
Epälineaarisia kennoja taas ei ole näkynyt - niissä valotuksen voisi saada sillä tavoin sopivaksi, että sekä metsä, että aurinko olisivat varausalueella, josta kuvaan saa muotoja. En ole lukenut tai miettinyt minkälaisia kuvansäätöongelmia seuraa epälineaarisesta kennosta (nykyisetkään eivät ole täysin lineaarisia, mutta se ei olellisesti haittaa kuvan säätämistä).

Minä odotan kieli pitkällä lineaarisia kennoja, joissa sävytestissä saadaan dynaamiikkaa parhaillaan 15 stoppia. Niilläkään ei voi kuvata samalla valotuksella aurinkoa ja metsän varjoja virheettömästi. Mutta iso osa vaativista kohteista tulee yhdellä valotuksella otettavien joukkoon (tämä on mutua).

[javal]

Nykyään kameroissa on laaja dynamiikka mutta miksi kamerat eivät hyödynnä sitä kuvia tallentaessa? Olisi kiva jos aurinkoa kohti kuvatessa maisema ei menisi ihan tummaksi. Kuvankäsittelyssä voi tietysti availla varjoja mutta olis kiva saada jo heti kuvatessa automaattisesti

Mielenkiintoinen kysymys. Syynä on näyttöjen huono dynamiikka, joka on huonompi kuin nykykameran dynamiikka. Yleensä tätä asiaa sitten korjataan järkkärikameroiden kuvien jälkikäsittelyssä, ja kännykkäkamerat luottaa paljon sisältötietoiseen automaattiseen valotuksen korjaukseen joka myös voidaan luokitella jälkikäsittelyksi.

Tätä annettua asetelmaa kun miettii niin kannattaa hahmottaa että

Aurinko joka paistaa alhaalla horisontissa on valovoimakkuudeltaan 600 000 cd/m2.
Tuohon auringonlaskun (tai nousun) aikaan koivun varjopuoli voisi olla luokkaa 50 cd/m2.

Tyypillisen näytön maksimi valovoimakkuus, jolla siis tuo auringon pitäisi piirtää ruudulle, voipi olla vain 300 cd/m2. Eli valovoimakkuus näytöllä on 1/2000 siitä mitä se on luonnossa. Ellei jälkikäsittelyä tehdä niin samassa suhteessa pitää tuota koivun varjopuolta himmentää myös samassa 1/2000 suhteessa, joten se mikä on 50 cd/m2 luonnossa on näytöllä 0.025 cd/m2 eli näyttää mustalta kun vieressä möllöttää se 300 cd/m2 valo, ja tähän vaadittaisiin lisäksi oikea ja aito 1:12000 kontrasti, ei mikään tuotemainoksen kontrastiluku. Asia ei muutu miksikään vaikka kameran dynaaminen alue kasvaisi, koska se ei ole tässä se rajoittava tekijä - ja tämänhän sinä olit jo havainnoinut ja meille raportoinut.

[odzmo]

Näissä kahdessa edellisessä vastauksessa on selitys katseltavien kuvien (paperilta/näytöltä) "huonolle" dynamiikalle (6-8 bittiä). Silmällekin on todettu 256 pykälän (8 bitin) erotuskyvyn olevan riittävä. Silmä (aivot) skaalaa laajemman dynamiikan aina sopivalle alueelle automaattisella aukonsäädöllä.
Kun raakakuvia (tai muita 16-bittisiä kuvia) käsitellään ohjelmalla, säädöt tapahtuvat tietysti 16 bitin erotuskyvyllä. Lopputulos eli minkä silmä näytöllä näkee, on kuitenkin yleensä 8-bittiseksi skaalattu.