Что означает предупреждение о недостаточной/передержке в программном обеспечении для редактирования изображений?

Мы все знаем предупреждения об экспозиции, которые предлагает цифровая камера: если показывает, какие части настолько яркие или темные, что больше не существует различия между еще более яркими или более темными областями. Это означает, что эти области не могут показать больше деталей. И это ограничение аппаратной функции записи, т.е. диапазона чувствительности сенсора.

Это все ясно.

Что меня озадачивает, так это то, что Lightroom продолжает создавать такие предупреждения, когда я меняю экспозицию изображения. Например, так: я открываю панели «Гистограмма» и «Основные», включаю предупреждение о передержке в гистограмме (нажмите на верхний правый прямоугольник), а затем перемещаю ползунок «Экспозиция» вправо. Это вскоре приводит к тому, что области становятся полностью белыми, и срабатывает предупреждение о передержке.

Для меня это не имеет смысла, так как сейчас это просто числа, и нет предела динамическому диапазону чисел, верно? Я ожидаю, что программное обеспечение для редактирования может работать с бесконечным динамическим диапазоном, и только когда я применяю это к выходному носителю, то есть к принтеру, монитору или чему-то еще, мне нужно выбрать доступный диапазон этого носителя, а затем либо обрезать диапазон или сжать его.

Но здесь Lightroom, кажется, сразу говорит мне, что я нахожусь за пределами некоторого диапазона, но какой именно?

Предыстория: давайте представим, что у меня есть дисплей, который может работать с более широким диапазоном EV, чем у камеры. Теперь представьте, что у меня есть изображение, на котором солнце переэкспонировано из-за ограничений камеры. Теперь я хотел бы использовать программное обеспечение для редактирования изображений, чтобы вручную добавить больше «деталей» в эту область изображения солнца, увеличив яркость там для лучшего эффекта, потому что моя внешняя среда могла справиться с этим дополнительным диапазоном. Как мне это сделать, если такой инструмент, как Lightroom, по-видимому, уже обрезает мой диапазон в этой точке?

Ответы (3)

Будет установлен предел числам, которые вы можете использовать, и абсолютный белый цвет — это то, что вы можете сделать — не имеет значения, будет ли это значение 255 255 255 в 8-битном изображении или 65 535 65535 65 535 в 16-битное изображение (или соответствующие значения в 32-битном изображении). Как только вы нажмете черный на одном конце и белый на другом, вы исчерпаете доступный динамический диапазон, независимо от устройства вывода.

Экраны, прозрачные пленки с задней подсветкой и проекторы никогда не могут стать темнее, чем «выключено», или ярче, чем «полностью включено». Бумага никогда не может стать ярче, чем сама бумага, и темнее, чем самые темные чернила, которые вы можете на нее нанести. Высокий динамический диапазон может изменить расстояние между черным и белым (как на экране с очень высокой контрастностью) или может означать менее заметный и более плавный переход между уровнями, но черный все равно будет черным, а белый останется белым. . Таким образом, несмотря на то, что исходные биты в файле RAW все еще могут быть доступны для Lightroom (или смарт-объекта Photoshop или аналогичного) для расчета, для отсечения важны выходные значения. Белый и черный являются жесткими ограничениями отсечения, поэтому предупреждения о передержке и недодержке говорят вам то, что вы должны знать.

Следует также отметить, что с художественной точки зрения обрезка светлых и черных участков не обязательно является чем-то плохим. В частности, в случае, когда с художественной точки зрения желателен высокий контраст, можно ЗАХОТЕТЬ отсечение.
Верно. И иногда они неизбежны для всех практических целей — зеркальные блики можно сделать серыми без получения какой-либо детализации, в то время как глубокие неосвещенные углубления и черный бархат редко дадут что-либо, кроме шума считывания с сенсора. Но нужно знать, что происходит отсечение, чтобы сделать осознанный выбор.
Ваш и ответ от Мигеля все еще не очень заставляют меня понимать эффект. Я разработчик программного обеспечения, поэтому я очень хорошо понимаю формат файла и значение диапазонов чисел. И из-за моего прошлого мне трудно принять эти ограничения, которые я описал в своем вопросе.
@Thomas: для упрощения рассмотрите только один канал. Любая операция, выполняемая над изображением, представляет собой функцию, переводящую целое число (8, 16 или 32-битное, в зависимости от разрядности) в другое целое число. Например, регулировка контрастности может принимать 8-битное значение от 250 до 255 (т. е. яркие значения становятся ярче) и от 5 до 0 (т. е. темные значения становятся темнее). Но поскольку 255 — это максимально возможное значение для 8-битного канала, любое начальное значение выше 250 также станет 255. Точно так же 0 — это наименьшее возможное значение, поэтому значения меньше пяти также станут 0. Эти области будут обрезаны в этом конкретный канал.
@ThomasTempelmann «И из-за этого фона ...»? Это должно облегчить понимание. Вы создаете значение, которое выходит за пределы возвращаемого типа, а у функции преобразования есть только два варианта: ограничить возврат границами типа (пиксель — это структура беззнаковых байтов|коротких|целых чисел, где все 1 в любом члене это насыщение канала) или разрешить переполнение и неопределенное поведение (не только один канал вернется к нулю, но его «перенос» повлияет на соседний член канала, который может даже находиться в другом пикселе).

Вы должны интерпретировать эти предупреждения о воздействии следующим образом:

«Если вы экспортируете изображение LDR с текущими настройками, это области, в которых вы потеряли детали, которые существуют в исходном неотредактированном изображении».

Это очень полезно, потому что вы можете перемещать ползунки и сразу же видеть, как ваши изменения повлияют на финальное экспортированное LDR-изображение.

Также обратите внимание, что Lightroom, безусловно, не будет иметь бесконечного динамического диапазона. Компьютеры довольно плохо представляют бесконечность, изображения обычно представляются на компьютере (Lightroom или каким-либо другим способом) в одном из нескольких форматов:

  • 8 бит на пиксель: стандарт для изображений LDR. Диапазон для каждого значения пикселя составляет 0-255.
  • 16 бит на пиксель: стандарт для изображений HDR. Диапазон для каждого компонента пикселя составляет 0-65535. Если вы снимаете в необработанном виде, это наиболее вероятное представление, даже несмотря на то, что необработанные файлы обычно имеют только 10 или 12 бит на пиксель.
  • 32-битная с плавающей запятой: каждый пиксель представляет собой число с плавающей запятой. В этом режиме обычно можно легко представить значения компонента пикселя в диапазоне от 0,0 (черный) до 1,0 (белый), а также значения вне диапазона. Хотя это может показаться отличным форматом, числа с плавающей запятой также страдают от проблемы, заключающейся в том, что не все возможные значения могут быть представлены, для любого желаемого числа вы должны найти ближайшее значение, которое может быть представлено в этой форме, как и с целыми числами. Операции в формате с плавающей запятой выполняются медленнее, чем с целыми числами.
  • 64-битная с плавающей запятой: то же, что и выше, но точнее и медленнее в обработке.

Обратите внимание, что для всего вышеперечисленного цветное изображение требует трех значений для представления пикселя: красной, зеленой и синей составляющих. Таким образом, в действительности формат 8 бит на пиксель использует 24 бита для представления цветного изображения. Изображение в градациях серого имеет только один компонент на изображение.

С целыми числами вы также должны использовать ближайшее значение, которое может быть представлено в формате.
@mattdm: правда, мой ответ не ясно указывал на это. Надеюсь, теперь стало понятнее. Спасибо!
Я предполагаю, что еще одна неясная вещь: используются ли эти возрастающие биты для выражения большего диапазона или большей точности в том же общем диапазоне? Как и почему выбираются границы диапазона?
В 32-битном формате с плавающей запятой вы можете точно представить до 7 цифр с десятичной точкой в ​​любом месте этих 7 цифр. 64-битная с плавающей запятой увеличивает это число до 16 цифр. Диапазон [0-1] хорош тем, что он обеспечивает наибольшую точность десятичных цифр (т. е. 7 или 16 цифр после запятой), оставляя при этом много места для представления чисел, выходящих за пределы диапазона.

Я знаю, что глупо отвечать на мой собственный вопрос, особенно если другие тоже пытались дать ответ. Тем не менее, лучшее объяснение, которое я только что нашел, находится на этой веб-странице: photozone.de — Яркость и экспозиция .

Это показывает мне, что у меня было неправильное представление о функции «Экспозиция» в программном обеспечении для редактирования.

Одна вещь, которую Стэн Роджерс помог мне понять, заключается в том, что мы всегда смотрим только на диапазон относительной яркости от 0 до 1.

Я ожидал, что «Экспозиция» сместит все средние значения серого к крайнему концу (черному или белому) таким образом, чтобы сжать самые низкие или самые высокие значения пропорционально их положению. То есть, когда я увеличиваю экспозицию, средне-серый тон (0,5) будет увеличиваться больше (например, на 0,2), чем уже очень яркий тон (например, 0,9 только на 0,03). Таким образом, особенно при использовании внутри высокоточных чисел (т. е. чисел с плавающей запятой), потери информации практически не будет.

Однако оказывается, что изменение экспозиции — это прямая имитация того, что делает камера, т.е. она просто сдвигает значения от 0 до 1 на постоянное смещение, что может привести к клиппингу, если смещение выходит за границы.

Я просто не ожидал, что инструмент предложит элемент управления, который будет изменять информацию таким образом. На мой взгляд, такой вид управления экспозицией, который неизбежно приводит к клиппированию, вряд ли когда-либо полезен, тогда как управление «яркостью», как я объяснил выше, которое осветляет все вверх/вниз пропорционально их текущей яркости, почти всегда будет полезным. будет предпочтительной операцией, поскольку она лучше предотвращает потерю деталей.

Тем не менее, Lightroom и все другие инструменты, которые я знаю, предлагают управление экспозицией на видном месте вместо - IMO - гораздо лучшего управления яркостью, тем самым фактически вводя в заблуждение случайного фотографа, заставляя его использовать инструменты, которые не дают ему наилучших результатов.

Или я (все еще) что-то пропустил здесь?

Совершенно не стыдно ответить на свой вопрос. Это даже поощряется и помогает. blog.stackoverflow.com/2011/07/…
Я не знаю, могу ли я сказать, что экспозиция более заметна, чем яркость в Lightroom. Он указан первым, потому что (я полагаю) это настройка, которую вы обычно хотите попробовать в первую очередь. То есть, если ваша экспозиция выключена, сначала отрегулируйте ее, затем отрегулируйте контрастность и яркость, а затем, при необходимости, отрегулируйте экспозицию. В идеале ваша экспозиция будет точной, и вам не нужно будет с ней возиться. (Я еще не настолько хорош, но я работаю над этим.)
Что означает предупреждение о недостаточной/передержке в программном обеспечении для редактирования изображений?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v