Зачем
Путь света внутри камеры: от фотона до файла — цепочка из девяти этапов и то, на каком из них информация теряется навсегда.
В предыдущей главе мы разобрались, что изображение создаёт стекло. Теперь посмотрим, что происходит с этим изображением дальше — внутри коробки.
Понимать эту цепочку нужно ради одного очень практического вопроса: что из потерянного можно вернуть потом, а что нельзя никогда. Половина ошибок начинающего — это попытка исправить в редакторе то, что было уничтожено на съёмке физически.
Девять этапов
| # | Этап | Что происходит | Что теряется здесь навсегда |
|---|---|---|---|
| 1 | Объектив | строит изображение | всё, что не разрешила оптика: детали, контраст в контровом |
| 2 | Затвор | ограничивает время экспонирования | смазанное движение; недоснятое время |
| 3 | Микролинзы и фильтр Байера | каждый пиксель получает свет одного цвета | две трети цветовой информации — по построению |
| 4 | Фотодиод | фотоны превращаются в электроны | всё, что выше насыщения ячейки, — пересвет необратим |
| 5 | Усилитель (ISO) | заряд усиливается перед оцифровкой | ничего, но шум чтения фиксируется относительно сигнала |
| 6 | АЦП | аналоговый заряд становится числом | точность ниже разрядности; ниже этого уровня — цифровой шум |
| 7 | Демозаик | недостающие цвета достраиваются интерполяцией | точность цвета на мелкой детали; появляется муар |
| 8 | Цветовой пересчёт и кривая | баланс белого, матрица цвета, гамма или log | при 8 битах — плавность градиентов |
| 9 | Сжатие и запись | субдискретизация цветности, кодек | цветовое разрешение (4:2:0), мелкие детали при сильном сжатии |
Главная граница: до и после АЦП
Раздели эту таблицу пополам по шестому этапу — и всё встанет на места.
До АЦП всё физично и необратимо. Фотоны, которые не попали на матрицу, не попали. Ячейка, залитая до насыщения, не помнит, насколько сильно её залили: сто процентов и триста процентов записываются одним и тем же числом. Отсюда железное правило: пересвет не восстанавливается, сколько ни двигай ползунки.
После АЦП всё — арифметика. Баланс белого, цветовая матрица, гамма, контраст, насыщенность — это умножения и таблицы. Их можно пересчитать заново, если исходные числа сохранены с достаточной точностью.
Важно
Отсюда и вся разница между RAW и готовым файлом.
RAW сохраняет результат шестого этапа — числа с АЦП, до демозаика и до всякой цветовой обработки. Поэтому в RAW баланс белого меняется бесплатно и без потерь: он ещё не был применён.
JPEG или видеофайл сохраняет результат девятого этапа. Все решения о цвете, контрасте и кривой уже вшиты в числа. Менять их можно, но каждый раз ты растягиваешь уже округлённые данные — и упираешься в разрядность.
Именно поэтому фотографу почти всегда стоит снимать RAW, а видеографу — выбирать максимальную битность и наименее «готовый» профиль, который он готов обрабатывать.
Где живёт каждая настройка
Полезное упражнение — расставить знакомые настройки по этапам. Оно сразу объясняет, почему одни правятся потом легко, а другие не правятся вовсе.
| Настройка | Этап | Правится после съёмки? |
|---|---|---|
| Диафрагма | 1 | нет |
| Выдержка | 2 | нет |
| ISO | 5 | частично: в RAW сдвиг яркости возможен, но собранный свет уже не изменить |
| Баланс белого | 8 | да, в RAW бесплатно |
| Профиль или log | 8 | да в RAW; в видео — в пределах записанной битности |
| Резкость и шумоподавление в камере | 8 | да, лучше выключить и делать потом |
| Битность записи | 9 | нет |
| Кодек и битрейт | 9 | нет |
Совет
Отсюда простое правило настройки камеры под съёмку: всё, что относится к этапам 8 и 9, выключай или ставь по минимуму вмешательства (нейтральный профиль или log, шумоподавление и резкость на минимум, максимальная битность). А всё, что относится к этапам 1–4, продумывай заранее, потому что второго шанса не будет.
Что дальше в этой главе
Четыре следующие статьи разбирают ключевые этапы подробно:
- этапы 4 и 5 — как работает матрица: откуда берётся шум и почему он не от «высокого ISO»;
- границы этого диапазона — динамический диапазон;
- этапы 3 и 7–8 — Байер, демозаик и цвет: почему матрица вообще не видит цвета;
- этап 9 — битность, субдискретизация, битрейт: что из трёх действительно важно;
- этап 2 — затвор и rolling shutter.
Проверь себя
- Почему пересвеченные света не восстанавливаются, а провалившиеся тени иногда восстанавливаются?
- На каком этапе применяется баланс белого и почему в RAW его можно менять без потерь?
- Почему шумоподавление и повышение резкости лучше выключить в камере и сделать позже?
Углубить понимание
Обязательные
- Книга Charles Poynton. «Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces»
- Документация Полное руководство по эксплуатации твоей камеры — раздел о форматах записи
Практическое задание
Разложи собственную камеру по этапам. Задание бумажное, делается с руководством по эксплуатации в руках, и оно расставляет по местам всё меню сразу.
Часть 1. Классификация настроек. Выпиши пятнадцать настроек, которые реально используешь (или видишь в меню и не понимаешь). Для каждой определи:
| Настройка | Номер этапа | Правится после съёмки? | Как узнал |
|—|—|—|—|
Колонка «как узнал» — важная: там должно быть либо «по руководству, стр. N», либо рассуждение из этой статьи. Не «кажется».
Часть 2. Проверка на RAW. Сними один кадр в RAW при заведомо неверном балансе белого — например, поставь «лампа накаливания» при съёмке на улице днём. Открой в RAW-конвертере и приведи баланс к нормальному.
Если конвертера ещё нет, поставь darktable или RawTherapee — оба свободные и бесплатные. Подробно о них и о порядке работы — в статье RAW на практике.
Затем сними тот же кадр с тем же неверным балансом в JPEG и попробуй исправить его в редакторе.
Опиши разницу: что получилось в обоих случаях, где появились артефакты.
Часть 3. Проверка необратимости. Сними кадр с явно пересвеченным участком (небо, лампа, белая стена на солнце). Попробуй вытянуть детали в этом участке в редакторе.
Опиши, что получилось.
Что сдать: таблица из пятнадцати строк, описание опыта с балансом белого, описание опыта с пересветом.
Самопроверка: три критерия.
- В таблице есть настройки обоих типов — и правящиеся, и неправящиеся. Если у тебя всё правится, ты выписал только настройки обработки; добавь диафрагму, выдержку и битность.
- В части 2 RAW должен исправиться чисто, а JPEG — с заметной потерей: цветными пятнами, огрублением полутонов или неустранимым оттенком.
- В части 3 в пересвеченном участке не появилось деталей — только серое пятно. Если детали появились, участок не был полностью пересвечен: найди по зебре или гистограмме по-настоящему выбитый и повтори. Это ощущение — «там пусто» — стоит получить руками один раз, чтобы дальше всю жизнь беречь света.
Отмечайте прогресс — заведите бесплатный аккаунт. Уже есть? Войти.