14-битный RAW лучше, чем 12-битный RAW?

Обычное изображение JPEG имеет только 8 бит для хранения информации о тоне каждого пикселя. При сохранении изображения в формате RAW (например, DNG) мы можем хранить тон, используя большее количество бит на пиксель, что дает нам более широкий диапазон и больше возможностей для обработки на компьютере.

Моя текущая камера может записывать изображения в 12-битном формате DNG, и я обычно использую RAW. Я заметил, что новые модели зеркальных фотокамер могут хранить 14 бит на пиксель. Мне кажется огромным преимуществом получить еще 2 бита, но на самом деле большая ли разница? Увижу ли я разницу в постобработке? Будет ли разница больше в темных (недоэкспонированных) или светлых (переэкспонированных) частях изображения?

Небольшая, но важная поправка: JPEG хранит 8 бит на канал на пиксель: 8 бит красного, 8 зеленого, 8 синего, всего 24 бита. Точно так же RAW хранит 12/14 бит на канал на пиксель: всего 36/42 бита на пиксель. 8 бит на пиксель — это то, что вы получаете в формате GIF (или 8-битном PNG): максимальная палитра из 256 цветов, что не подходит для фотографий.
+1 к исправлению, но обратите внимание, что необработанный файл действительно хранит только то количество битов на пиксель, где каждый пиксель — каждый фотосайт — фильтруется до определенного цвета. Преобразование из RAW влечет за собой демозаику, при которой полноцветная информация искусно экстраполируется от соседей. Таким образом, RAW на самом деле не хранит 36/42 бита на пиксель. (При условии, что используется стандартный набор цветовых фильтров Байера или аналогичный, что является нормальным для всех камер, кроме камер Sigma Foveon.)
@MarkWhitaker - дальнейшее исправление (даже меньшее ;-): RAW (в большинстве камер) хранит 12/14 бит на пиксель одного из 3 основных цветов. Два других цвета добавляются в постобработке с помощью демозаики Байера (или другого шаблона). Исключение составляют датчики типа Foveon, в которых датчик улавливает 3 цвета на пиксель.
Большинство изображений JPEG хранят изображение в формате YCC ( en.wikipedia.org/wiki/YCbCr ). Количество битов для каждого канала (яркость, дельта-синий, дельта-красный) определяется при сжатии изображения. Рендеринг изображения обычно делается в RGB888, что приводит к небольшой дополнительной потере (большей, чем при сжатии) информации. Существуют также CMYK и YCCK JPEG, хотя они встречаются реже, и есть «12-битные» JPEG, которые преобразуются в RGB[12][12][12] вместо RGB[8][8][8].

Ответы (3)

Это дает некоторую измеримую разницу , но не рассказывает всю историю. Портретная оценка DxOMark — это техническая оценка производительности различных камер, особенно с точки зрения глубины цвета, которую они тщательно описывают как имеющую « корреляцию » с цветовой чувствительностью, которая является фактическим нюансом цвета.

Если вы посмотрите на результаты этой метрики , вы увидите, что самые результативные камеры имеют 16 бит на пиксель, за ними следуют камеры с 14 битами на пиксель. Дорогие среднеформатные цифровые задники получают оценку DxOMark примерно 24-26, за ними следуют самые лучшие зеркальные фотокамеры с диапазоном 23-25. Затем следуют камеры с разрешением 12 бит/пикселей — я думаю, что лучшая из них — 22-точечная с чем-то.

Но обратите внимание, что DxOMark описывает разницу в 1 в этом балле как «едва заметную». Это если вы едва замечаете очень внимательно. Для большинства людей гораздо большие различия в баллах не заметны и в реальных результатах.

Воздействие на реальный мир и окончательное восприятие — одна из причин, по которой это не имеет большого значения. Но это еще не все! Если вы пойдете дальше по списку, вы найдете более старые камеры с 14-битной глубиной и более низкими оценками , чем новые 12-битные камеры. Так что это число само по себе не говорит всей технической истории. Новые датчики и технологии обработки улучшают реальные результаты другими способами. Если вы сравниваете текущие поколения, чем больше глубина, тем лучше, но не думайте, что это все.

Что касается того, дает ли это вам больше места в тенях или в светах: на самом деле биты не добавляются с обоих концов — вместо этого просто больше градации. Представьте, что одна газета дает фильмам от одной до четырех звезд, а другая использует шкалу от 1 до 10. «10» из второй газеты не обязательно намного лучше, чем четыре звезды из обзора из первой, но дополнительные «биты» учитывают больше нюансов. Это та же идея.

Эти датчики по-прежнему страдают от резкой обрезки светлых участков , поэтому, как и всегда с цифровыми изображениями, лучше выставлять экспозицию, чтобы они сохранялись, и вытягивать детали из тени: и да, большая глубина в некоторой степени поможет этому, если вы хотите пост- процесс, чтобы осветлить темные области, так как (теоретически) будет больше нюансов, которые нужно растянуть.

Важно понимать, что 12 или 14 бит от датчика, в то время как JPEG использует гамма-кривую, которая соответствует человеческому восприятию. Это не просто способ сжатия данных в формате JPEG — необходимо применить кривую, чтобы изображение выглядело правильно. Поскольку эта кривая «сжимает» биты, это одна из причин, по которой разница в восприятии меньше, чем можно было бы ожидать. (Но наличие линейных данных в неизогнутой форме является частью того, что придает RAW гибкость: легко выбрать другую кривую.)

Однако моя общая точка зрения заключается в том, что я бы не стал смотреть на базовое число, чтобы принять решение между двумя камерами. Вместо этого посмотрите на окончательные результаты.

Еще одна внешняя ссылка, представляющая ту же точку зрения, из раздела веб-сайта Американского общества медиа-фотографов «Оптимальные методы и рабочий процесс цифровой фотографии», посвященного датчикам :

На момент написания этой статьи [ 2009 г. или ранее ] ни одна 35-мм зеркальная фотокамера с 14-битным захватом явно не демонстрировала преимущества в качестве изображения по сравнению с 12-битным захватом .

Некоторые производители датчиков среднего формата заявляют о преимуществах 16-битного захвата. Тем не менее, мы никогда не видели исследования (кроме исследования производителя), которое бы показывало, что более высокая битовая глубина приводит к более высокому качеству изображения только на основе 16-битного захвата. В общем, разница между 14-битным и 16-битным захватом не была бы видна (во всяком случае, людям), если бы к изображению не была применена очень крутая кривая тона (порядка 6-7 ступеней).

(Выделение добавлено. Благодаря более раннему ответу Аарона Хокли за указатель.)

Отличный ответ! Я думаю, вы, возможно, захотите учесть, как биты распределяются между бликами, полутонами и тенями. Вы упомянули, что «дело не в том, что биты добавляются с обоих концов, вместо этого просто больше места для градации». Насколько я понимаю, уровни распределяются таким образом, что бликов становится больше, за ними следуют средние тона, затем тени, а затем темные. Увеличение битовой глубины с 12 (4096 уровней) до 14 (16384 уровня) ДОЛЖНО повлиять на блики... и значительное влияние на спад бликов, когда они достигают максимума. У вас есть дополнительные 12 288 дискретных уровней яркости помимо 12-бит.
Предполагая бинарное распределение уровней в верхних бликах, светах, средних тонах, тенях и тенях для 12-битного: 2048, 1024, 512, 256, 256. Для 14-битного: 8192, 4096, 2048, 1024, 1024. ( Немного надуманно, но это демонстрирует суть.) Эта разница должна быть видна в светлых участках, особенно в RAW (большинство необработанных инструментов ДЕЙСТВИТЕЛЬНО применяют кривую тона при импорте), и в результате получается более плавное, более восстанавливаемое затухание до того, как светлые участки исчезнут.
@jrista — переверни эту мысль с ног на голову. Проблема с пересветом — неизбежная трудная остановка, связанная с полной емкостью фотосайтов. Более высокая битовая глубина не означает большие скважины; дело в том, что скважины отбираются более точно. Поскольку более яркие данные уже содержат больше битов, добавление большего количества выборок не принесет столько пользы, как добавление большего количества к более разреженно представленным темным областям.
В вашем примере переход от 2048 к 8192 равен 4×, как и от 256 к 1024. Но на верхнем уровне уже были тысячи уровней нюансов. Рассмотрим еще ниже, где можно перейти от 16 возможных уровней темных цветов к 64 — это гораздо более значимое изменение, чем от 4096 до 16384, хотя последнее явно больше.
Идея экспонирования вправо («ETTR») состоит в том, чтобы сместить всю экспозицию — или, по крайней мере, ключевые тона — из тех низких диапазонов, где вам нужно беспокоиться о точном подсчете очень небольшого количества фотонов. Наличие большего количества значений в нижних диапазонах делает это менее важным. (ETTR все еще может быть полезен, но я думаю, что проблема с подсветкой вызывает большую тревогу при практической съемке.)
Я знаю, что пересветы — это сложная проблема, однако я думаю, что когда у вас есть больше уровней для ослабления, это МЕНЬШЕ проблем. Я полностью согласен с вами в том, что наличие большего количества битов в тенях ограничивает необходимость беспокоиться о подсчете фотонов.

Больше битов обычно означает не больший диапазон, а большую точность. Другими словами, концы шкал, самые черные черные и самые белые белые, останутся там, где они есть (0 и максимальное значение), но количество значений между ними будет тем больше, чем больше битов.

Здесь вы быстро попадаете в убывающую отдачу, так как просто нет необходимости в такой высокой точности, а сенсор камеры в любом случае даже не может обеспечить такую ​​точность.

Ага. :) Это хороший, гораздо более лаконичный способ сказать то же самое, что и мой ответ. +1 и добро пожаловать в Stack Exchange!

Я думаю, что есть некоторая путаница, связанная с различиями между 12- и 14-битным RAW, когда речь идет о его влиянии на динамический диапазон.

Насколько я понимаю, 14-битный RAW не расширяет динамический диапазон. Он не расширяет ни блики, ни тени. Это дает вам более постепенную информацию между самыми темными и самыми яркими деталями, которые может зафиксировать датчик (как будто вы получаете в 4 раза больше оттенков серого). Я почти уверен, что не замечу никакой разницы между 12- или 14-битными необработанными изображениями, снятыми одним и тем же датчиком.

Просто для удовольствия взгляните на этот тест Color IQ , я уверен, что он имеет менее 12-битную постепенность.

Этот тест на остроту цвета великолепен! Это (снова) подтвердило мою точку зрения (для себя) о важности хорошего монитора. У меня есть отличный Dell U2410, подключенный к ноутбуку HP со средним ярким экраном (настоящий цвет или как они называют эту ужасную технологию). Мой браузер открыт на рабочем столе ноутбука, и я впервые прошел этот тест на этом мониторе. В 40 лет я получил 12 баллов, что совсем неплохо. Потом решил повторить, на этот раз на мониторе Dell. Моя оценка с хорошим монитором теперь префект 0!
В любом случае, наличие большего количества промежуточных уровней цвета определенно является частью определения динамического диапазона. По сути, это отношение максимального значения к минимальной измеряемой единице.
... еще одно - вы просматриваете этот цветовой тест на своем мониторе, который, скорее всего, в лучшем случае 10-битный, при этом ваш браузер, скорее всего, не может сам отображать более 8 или 10 бит, так что да, тест имеет разрядность менее 12 бит.
Я не уверен, что это более чем косвенно относится к вопросу, но этот тест настолько интересен, что в любом случае получает от меня +1. :)
14-битный RAW лучше, чем 12-битный RAW?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v