Foto iFokus

Foto

Etikettkurser-och-utbildningar
Läst 2628 ggr
Inkanyezi
0

RAW, dynamik och exponering

Jag startar den här tråden i hopp om att den ska kunna hålla sig till ämnet, som gäller användningen av RAW. Självklart kan man ha olika skäl till att spara RAW och olika strategi för hur man tar sina bilder, hur man exponerar och hur man behandlar dem när man konverterar och gör övrig bildbehandling, och jag hoppas att alla som kommenterar kan hålla sig till ämnet utan alltför stora utvikningar kring annat som inte hör dit.

Det finns ett antal delar av processen, som alla har sin relevans, och där man kan ha olika förhållningssätt. Jag gör en lista här, som kanske kan förlängas, men jag tänker mig att den kan användas som startpunkt för vad som diskuteras:

  • Vad innebär rätt exponering?

  • Vad innebär dynamik?

  • Hur kan man exponera för högsta dynamik?

  • Hur hanterar man Vitbalans?

  • Hur mäter man ljuset?

  • Vilka hjälpmedel finns för ljusmätning?

  • Är zonsystemet relevant?

  • Hur kan man hantera högdagrar?

  • Hur kan man hantera skuggpartier?

  • Är det viktigt att minska bruset?

  • Hur minskar vi bruset?

  • Vad händer när man höjer ISO?

  • Vad vinner eller förlorar man genom att höja ISO?

  • Vilka verktyg är viktigast i råkonverteringen?

  • Hur kan man presentera ett stort dynamiskt omfång?

  • Vilken strategi är smidigast när det dynamiska omfånget är litet?

Jag tänker inte lägga upp några svar på de här frågorna i det här första inlägget, utan jag ser dem som utgångspunkt för diskussion om varför man använder RAW och hur man använder RAW; en fristående diskussion där vi inte behöver jämföra det vi gör med det man kan få ut direkt ur kameran med jpeg. Alltså inte det allmänna, som "alla vet", att man får större möjligheter med RAW, utan en mer detaljarad diskussion där vi för fram precis vad vi kan åstadkomma och hur.

Jag är medveten om att ämnet är ganska stort och inte går att sammanfatta i något enstaka inlägg, men jag hoppas att vi ska kunna komma till bättre klarhet och kanske få fram någonting av mer betående värde; en tråd man kan komma tillbaka till.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#1

Jag börjar med att lägga upp en "normalexponerad" bild under bearbetning i UFRaw. Den här bilden är tagen med kamerans matrismätning utan kompensation, och när man chimpar, eller som här i UFRaw tittar med visning av högdagervarning, så blinkar det på några ställen; främst kryssningsbåtarna som är på väg ut, men också byggnaderna till höger vid Gåshaga och ett litet lusthus vid Hustegafjärden till vänster.

Högdagervarningen berör inte mer än 0,1% av pixlarna i bilden, och det kanske inte verkar så mycket, men då bilden har tolv miljoner pixlar, så handlar det om ungefär tolvtusen pixlar som är förlorade för alltid genom att de har spillts ut över kanten på bägaren.

Tittar man på bilden så ser man ganska tydligt att den är överexponerad, eftersom den har svag teckning i himlen, helt saknar teckning på fartygen, medan detaljer som lövverk och annat kommer fram ganska bra, om än onödigt ljust. Kameran exponerar alltså ett sånt här landskapsmotiv så att man tappar detaljer i det allra ljusaste. Det är vad man kan se i DPReview som att det finns liten dynamik ovanför "rätt" exponering.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#2

För att få högdagervarningen att försvinna var jag tvungen att kompensera med minus drygt ett steg, en och en tredjedel. Då blinkar det inte längre på fartygen, och himlen får en mer mättad blå ton, närmre min upplevelse när jag ser motivet. Om man tittar på histogrammen i UFRaw, så ser man att det har flyttat en bra bit till vänster, och de allra ljusaste 0,1% som tidigare blinkade syns inte i histogrammet. Man kan dra slutsatsen att bilden är underexponerad, om man inte har klart för sig att den har exponerats efter högdagrarna på fartygen i bakgrunden. Kameran står på ISO 160, men det är samma exponering som matrismätningen hade gjort om den hade varit ställd på ISO 400.

I mina ögon behöver landskapsbilden inte ha högre dynamik än så här. Grönskan har blivit djupare, himlen har fått större mättnad, fartygen har teckning och varnar inte för högdager. Man skulle kunna betrakta det som att kamerans ljusmätare pekar åt helsike, men det är normalt att ljusmätare står så, och skälet är, att avsikten är att exponera så nära överexponering som möjligt för att få största möjliga digitalt utrymme för de olika tonerna. Den här bilden har markant mer brus än den första i de allra mörkaste delarna, som lövverket i träden.

Histogrammet ger inte mycket ledning för exponeringen. Den förra bilden har ett snyggt histogram, och den här bilden har ett histogram som inte visar någonting intill högerkanten, men ändå vet vi att där finns kanske tolvtusen pixlar som utgör en promille av bilden. Volymen på den blå toppen till höger i histogrammet är också mycket större än i den förra bilden, vilket ger himlen bättre färgmättnad.

Om jag skulle vilja ha lövverket ljusare, kan det dras upp med kurvan, genom att man krummar den lite i nedre änden, men det kommer samtidigt att visa mer av bruset. Jag är ganska nöjd med den mörkare bilden, och jag tycker inte att den är underexponerad. Men det är en smaksak om man vill ha bilden mer lik den som kameran ger utan kompensation. Genom att krumma kurvan åstadkommer jag ungefär samma sak som om jag hade ställt ISO på 400, med skillnaden att jag inte har bränt högdagrarna.

Inkanyezi
0
#3

Och med de två första bilderna har jag ganska tydligt visat vilket verktyg jag tycker är viktigast för att kunna utnyttja chipets hela dynamik. Det är inte histogrammet, och inte heller spotmätningen, utan det är högdagervarningen.

Histogrammet visar inte det viktigaste; om det klipper någonstans i bilden och var det i så fall klipper. Spotmätare kan man använda om den är pålitlig och man har kalibrerat sin mätning, och det kan vara den snabbaste metoden att få rätt exponering, men dessvärre ser jag den som inte helt pålitlig.

Högdagervarningen fungerar, och den fungerar vilket ISO man än har valt. Om man ser högdagervarning, så har man tappat bilddata, och om man inte ser högdagervarning, så kommer inga högdagrar att brännas. Nackdelen är att det inte går lika fort som att spotmäta; man måste ta ett par provbilder innan man är klar över vilken exponering som är optimal. För att få största möjliga digitala utrymme för bilden vill man inte slösa det på att exponera för lite, eftersom man då får mer brus utan att vinna dynamik. Hade jag kompenserat två hela steg så hade det också räddat högdagrarna, men bilden hade blivit för mörk och visat mer brus i sina mörkare delar.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#4

Så upptäckte jag ett litet pinsamt misstag när jag fortsatte jobba med bilden. UFRaw kommer ihåg den senaste kurvan man lade på, så båda de här bilderna har fått en kurva som är krummad uppåt, dvs högre ISO än det som kameran har ställts på. Det hade varit skoj om någon hade påpekat det; det är ju knappast jag som har varit inne och kikat på den här tråden över hundra gånger.

Här lägger jag i alla fall den jpeg som kom ur kameran utan kompensation. Den här bilden har inte redigerats utöver att den har krympts och något skärpa är pålagt i förhållande till krympningen.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#5

Och bilden som är tagen med kompensation, så som den kom direkt ur kameran som jpeg. Den är självklart mörkare, men skillnaden i teckning i fartygen är markant. Man kan öka ISO när man utgår från råfilen, genom att krumma kurvan, om man vill ha bilden ljusare, utan att fräta ur högdagrarna i fartygen.

Man kan nog hålla med Ken Rockwell om att det inte är nödvändigt att ta i råformat. Det går att godta det här resultatet, men om man vill ha lövverket ljusare så finns det utrymme att göra det. En intressant iakttagelse är att den enkla regeln "sunny 16" här fungerar bättre än kamerans inbyggda mätare med matrismätning. Exponeringen är ISO 160, 1/160 s, f 16.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#6

Jag lägger upp bilden som den ser ut i råkonverteraren utan korrektion av kurvan. Den har här normal kontrast, och den är enligt kamerans mätare exponerad drygt ett steg för lite, men det var ju nödvändigt för att bevara detaljer i fartygen i bakgrunden. Grönskan är kanske mörkare än man vill ha den, men det är vad man kan vänta sig när man korrigerar mot minus.

Bilden innehåller hela dynamiken som chipet kan fånga, och det går att ur den här bilden ta exempelvis en bild som om jag hade använt ISO 400. Det är bara lutningen på kurvan som bestämmer vilket "ISO" som kunde ha varit inställt på kameran. Brantare kurva är högre ISO, och pixlarna som är ljusast petas över kanten. Det betyder att om man tar den övre ankarpunkten på kurvan och drar den åt vänster, så får man resultatet som det hade blivit med högre ISO inställt i kameran.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#7

Och här har jag dragit kurvan så att resultatet liknar det som man får när man ställer ISO högre och inte kompenserar. Kurvan är brantare, och strukturen och detaljerna i fartygen har försvunnt. Kontrasten är ungefär samma fortfarande; det är lite knepigt att förstå hur det här kurvverktyget fungerar, men en sån här ändring ökar inte kontrasten, utan den lyfter hela bilden, som om den hade varit kraftigare exponerad.

Skillnaden jämfört med att ställa högre ISO i kameran är att jag här har tappat massor av digitala nivåer i alla delar av bilden, så att struktur och detaljer i de mörkare partierna inte har lika många bitar som om man i stället förstärker signalen mer före A/D-omvandling.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#8

När jag bara drog den övre ankarpunkten tappade jag de ljusaste delarna av bilden, men om jag i stället bara lyfter den nedre delen av kurvan genom att göra den krum, så ökar jag dynamiken som kan representeras i bilden, så att de mörkare partierna blir ljusare utan att de ljusaste förloras. Det innebär också att bilden blir mjukare, får lägre kontrast. Här har tonkurvan lyfts i nedre änden så att det svarar mot ungefär ISO 320, medan den övre ligger kvar på samma ställe, så att struktur och detaljer blir kvar i högdagrarna.

Det kan verka som en paradox, men här har jag ett större dynamiskt omfång i bilden, men det kan upplevas som en mindre dynamisk bild. Den är helt enkelt mjukare, och man kan uppfatta den som alltför mjuk. När man pressar ihop ett stort omfång i en bild så blir den mjuk. Vill man ha mer kontrast måste man ta till knep som tonseparering, tekniken som används vid HDR.

Man kan välja att göra olika korrektioner av kurvorna, så att man medvetet tappar lite av de ljusaste pixlarna, kanske inte hela promillen, för att bibehålla mer kontrast i bilden, så att den inte blir lika mjuk och "blaskig" som när man försöker få med hela tonskalan. Ett naturligt motiv har nästan alltid mer dynamik än vad vår presentation kan visa, så bilden man gör måste med nödvändighet bli en kompromiss.

Det bästa resultatet kanske man får om man gör båda typerna av korrektion. Man drar övre ankarpunkten åt vänster för att kunna behålla en del kontrast när man lyfter nedre delen av kurvan för att få bilden ljusare. Man väljer därigenom själv hur mycket av högdagrarna som man offrar.

Om man i stället hade kompenserat något mindre hade bilden haft fler digitala nivåer i samtliga delar, till priset av att något av högdagrarna hade förlorats. Det är hela tiden en balansgång med många bollar i luften när man ska bestämma exponering och framkallning. Kameratillverkarna har lagt in kurvor och exponeringsval i sina firmware för att få så bra resultat som möjligt enligt sitt sätt att se. När man själv tar kontroll över förloppet kan man göra andra val. Den här bilden, med kurvan lyft i den nedre delen och exponering kompenserad mot minus, svarar mot Nikons "Active-D Lighting" eller Canons "Highlight Tone Priority".

Inkanyezi
0
#9

Motivet som jag valde för det här första smakprovet är inte extremt. Det har inte extremt hög kontrast, men ändå lyckades kameran fräta ur högdagrar vid "normal" exponering. Det dynamiska omfånget när jag kompenserar för högdagern och drar upp nedre delen av kurvan är ungefär tio steg, mot normala åtta, och därigenom flyttar jag upp en del av grönskan från zon II enligt zonsystemet till zon III. Allt annat följer med, så att hela bilden tappar kontrast.

Som alltid är bildbedömning subjektiv. Den mer kontrastlösa bilden som har fler av motivets toner ser lite fadd ut, och jag tycker bättre om den mörkare, vilket innebär att det här motivet lika väl kan tas direkt ur kameran som jpeg. Det hänger naturligtvis ihop med att det är ett ganska "normalt" motiv, men om jag hade litat på kamerans ljusmätare hade bilden blivit överexponerad, och det är någonting som vi ofta kan se på digitalbilder som visas i iFokus.

Mindre exponering ökar färgmättnaden och hindrar att högdagrarna klipps. Många gånger har man nytta av att kolla att bilden blev rätt exponerad, genom att använda högdagervarningen. Inte sällan exponerar kameran himlen urfrätt, och när det finns en gradient i himlen, med exempelvis belysta molnslöjor, kommer någon kanal att klippa före de andra, så att man får ett färgband i övergången mellan ljus vältecknad högdager och helt urfrätt vitt. Vi ser ofta det fenomenet i solnedgångsbilder, och man kan vänja sig så mycket vid det att det inte upplevs störande.

Det här segmentet gällde främst exponeringen. Eftersom tonerna i bilden visas med digitala nivåer, kommer alla toner som är ljusare än den högsta tillgängliga digitala nivån bli helvitt på bilden. När man låter kameran bestämma har man ingen kontroll över vad som blir helvitt, men när man själv tar kontrollen kan man se till att ha struktur i motivets allra ljusaste delar. Det skiljer sig från zonsystemet som Ansel Adams utvecklade, genom att vi inte kan exponera för skuggorna och framkalla för högdagrar, utan om vi ska ha hela motivets tonomfång tillgängligt måste vi exponera efter högdagrarna och låta skuggorna falla där de faller. Sedan kan vi ta fram dem i framkalllningen, dvs RAW-konverteringen.

Inkanyezi
0
Bild 1. Klicka för att öppna i full storlek.
#10

Men det finns fler roliga saker att göra med kurvorna, och rådet att leka med dem är värt att följa. Om man vill behålla kontrasten som man får vid ISO 400, men ändå spara högdagrarna som finns kvar vid ISO 160, kan man dra högt upp i kurvan och lyfta så att den närmar sig "taket" asymptotiskt. Då får man en bild med hela tonomfånget, men spar kontrasten i mellantonerna, samtidigt som de mörkaste skuggorna lättas.

Inkanyezi
0
#11

Här tänkte jag komma in på ämnet dynamik och vad man menar med det.

Dynamik brukar användas om omfånget i ljushet i motivet, men uttrycket är tillämpligt på mediet där vi presenterar bilderna också. Problemet vi försöker komma runt är just skillnaden i dynamik mellan de två fallen. Motivet har ofta en dynamik på många tusen gånger, medan en bra bildskärm kan ha ett omfång på upp till omkring tusen gånger och en pappersbild ungefär hundra gånger. Dynamik används ibland, diametralt motsatt, om högre kontrast i bilden. En "mer dynamisk" bild har för det mesta lägre dynamiskt omfång än en "mindre dynamisk". Det är lite förvirrande att samma uttryck används på två så olika sätt, men när man diskuterar exponering och jobbar med zonsystemet handlar det alltid om motivets omfång i ljushet.

Nu brukar vi inte använda måttet "gånger" för dynamiken, utan vi talar om steg, som är analoga med kamerans bländarsteg, slutarsteg eller ISO-steg. Mellan sådana steg är det en fördubbling respektive halvering, så att bländare 2 är dubbelt så stor som bländare 2,8, som i sin tur är dubbelt så stor som 4. Dessa steg brukar ibland kallas EV, vilket på svenska har kallats "ljusvärde". En del ljusmätare och några äldre kameror, främst från Kodak och Hasselblad, har sådana ljusvärden på sina skalor för bländare och slutare. Mellan två ljusvärden är det alltså en fördubbling/halvering.

Digitalkamerornas jpeg-bilder brukar redovisa ungefär åtta sådana steg, vilket är ett ljushetsomfång på 2 upphöjt till 7 dvs 128 gånger. Det är inte särskilt imponerande, och det räcker inte för att återge ett motiv med hög kontrast. Kan man få med två steg till, kommer man till ett omfång av tusen gånger, och det kan man nästan alltid få ut med hjälp av en råfil om man inte höjer ISO utöver chipets grundkänslighet.

Kameratillverkarna väljer ofta att låta firmware ta ut ungefär åtta stegs dynamik vid omvandlingen av flera skäl. Ett av dem är att bilden lätt blir onjutbart mjuk om man tar ut hela dynamiken som är möjlig och sedan presenterar den i ett medium som har betydligt lägre dynamiskt omfång. Ett annat skäl är att man gärna vill redovisa glädjesiffror för höga ISO, vilket är lättare om man inte har högt dynamiskt omfång. Folk är vana vid att läsa "tester" där dynamiken alltid sjunker vid höga ISO, men det ser fint ut att ha hög dynamik upp till ganska höga tal, så att i stället för att använda de tolv möjliga stegen vid låga ISO, ser det bättre ut att ha åtta steg användbar dynamik vid ISO 1600, eller rentav högre. Det är naturligtvis bra, men man kan faktiskt få ut betydligt högre dynamik ur de låga ISO-talen om man själv omvandlar från RAW. Nästa problem är att presentera bilden med lämplig kontrast i ett medium som inte har större omfång än cirka hundra gånger, dvs ungefär sju steg.

Nikon och Canon har vid låga ISO lagt in menyval som medger högre omfång i motivet, dvs att man kan fånga högre dynamik. Nikon kallar det Active-D Lighting, och Canon kallar det Highlight Tone Priority. Det är samma sak, och Canons namn på det är mer realistiskt. Det handlar ju inte om någon belysning, utan det är en strategi för att inte överexponera högdagrar, medan man samtidigt framkallar de mörkare partierna mer. När kameran ställs på Active-D Lighting (eller HTP), så mäts högdagrarna och kameran placerar in dem i zonsystemets zon VII, och när bilden omvandlas dras de mörkare tonerna upp till zon III, för att man ska få en bild med hela tonomfånget. Precis som om man gör det själv, lämpar sig metoden bara för motiv med hög kontrast, annars ser bilden mjuk och blaskig ut, vilket har fått många användare att aldrig mer använda funktionen, vilket man kan se i diskussioner på nätet om finessen. Lite skuld bör man nog lägga på Nikon och Canon, som inte presenterar sin finess för vad den verkligen är.

När du spar RAW kan du alltid framkalla din bild som du vill ha den, och då gäller egentligen bara att veta att högsta motivomfång kan man bara ta när man använder en ganska låg känslighet, vanligen någonstans kring 200 på systemkameror. Detsamma gäller så klart de inbyggda finesserna hos Nikon och Canon. Vid högkontrastmotiv ska man använda matrismätning och ISO som inte är alltför högt tillsammans med Active-D/HTP. Om kontrasten är lägre kan man dra upp ISO och fortfarande använda Active-D/HTP, och råfilen kommer att vara rätt exponerad, medan den vanliga inställningen ofta kommer att ge urfrätta högdagrar, på samma sätt som man kan se i bilderna här ovanför. Nästan alla kameror exponerar så att högdagrar blir urfrätta, och skälet är att konstruktörerna vill kunna använda så många digitala nivåer som möjligt för tonerna som representeras i bilden, och att det verkar vara panisk skräck för att ha "högt brus". Överexponerade bilder är mer fria från brus, och många bryr sig inte om att högdagrarna förloras.

När man exponerar efter högdagrarna kommer man i många fall att exponera lika mycket som kamerans matrismätning skulle ha gjort med ISO ställt ett par steg högre än det ISO man har ställt in. Men för varje steg man höjer ISO förlorar man ett steg i möjlig dynamik. Om man kan få ut tolv stegs dynamik vid ISO 200, får man ut elva vid ISO 400, tio vid ISO 800, nio vid ISO 1600 och åtta vid ISO 3200. Funktionen är i stort sett linjär, och de mörka partierna kommer att visa ökande brus. När jag har provat med min kamera får jag ut tio stegs möjlig dynamik vid ISO 160, nio steg vid ISO 320, åtta vid ISO 640, sju vid ISO 1250 och sex vid ISO 2500. Det är subjektivt precis hur många steg man anser sig kunna få ut.

En faktor, som utöver chipets känslighet och bruströskel begränsar dynamiken är antalet digitala bitar i A/D-omvandlaren, men om chipet inte klarar mer än omkring tolv steg är det onödigt att gå över 14 bitar. Kameror med fullformat eller mellanformat kan ha sexton bitars omvandling, vilket tillsammans med deras lägre pixeltäthet med större "photon wells" möjliggör högre dynamik med mindre brus. Så de flesta av våra kameror har 14 bitars A/D, och det är inte meningsfullt att med de sensorerna försöka få ut större dynamik än ungefär tolv steg. Fler bitar i omvandlingen ökar råfilens storlek markant.

Inkanyezi
0
#12

Då den här monologen har blivit lite lång, startar jag en annan:

Vilken kamera är bäst för RAW?

DesK
0
#13

12 inlägg hittills är kanske inte en så jättelång tråd, men tack i alla fall för att du delar med dig av dina kunskaper Glad Jag kommer också att fundera över vilka frågor jag har till såväl denna tråden som till din nya tråd.

/Désirée