¿Cuál es el punto de capturar imágenes de 14 bits y editarlas en monitores de 8 bits?


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Estoy un poco confundido Si mi DSLR está capturando una imagen de 14 bits mientras filmo RAW. ¿No necesito un monitor de 14 bits también para aprovechar al máximo la captura en RAW? ¿Cuál es el punto de capturar una imagen en 14 bits y abrir y editar solo un monitor de profundidad de 8 bits?



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Se necesitan al menos 10 bits de RAW solo para aplicar la curva gamma que requiere sRGB, porque la captura es lineal.
Mark Ransom

Respuestas:


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Puede editar sus fotos con un viejo monitor CRT en blanco y negro quemado y sigue siendo el mismo asunto: el recuento de bits adicionales.

Aquí hay una simulación de un histograma de 14 bits (A) y uno de 8 bits (B). Ambos están sobre una cuadrícula azul que simula una pantalla de 8 bits o un formato de archivo de 8 bits.

En B, todas las líneas coinciden. (El formato de 8 bits es lo suficientemente bueno porque está cerca de lo que nuestros ojos pueden percibir en diferentes niveles de gris)


Ahora. Imagine que necesita mover su histograma porque quiere una imagen feliz más brillante.

Los diferentes niveles en el lado izquierdo, deslice hacia la derecha.

En su archivo sin procesar hay suficientes "subniveles" para llenar las mismas líneas azules. (DO).

Pero los datos en la imagen de 8 bits comienzan a formar "huecos" (zona roja). Esto creará problemas de bandas, mayor ruido, etc.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, la diferencia importante es cuando manipulas o controlas tu imagen, y tienes datos adicionales. Esto te da libertad.


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+1 buen ejemplo, pero uno no debería tomarlo literalmente: en realidad, el crudo de 14 bits es lineal mientras que la salida de 8 bits no lo es (debido a gamma). ¡sigue siendo una buena forma de visualizar lo que el procesamiento de imágenes puede hacerle al histograma!
szulat

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Si, muy literalmente. Gamma es en realidad EL mayor problema que requiere 12 o 14 bits. Gamma es esencialmente el mayor cambio tonal de este tipo, y en los primeros días, se realizó de manera inadecuada e inadecuada en 8 bits. Entonces, los dispositivos creadores de imágenes (escáneres y luego cámaras, que tienen que hacer gamma) tuvieron que mejorar a 10 bits, luego a 12 y ahora a 14 bits ... todos los bits para los que podemos permitirnos hardware, al menos hasta hace poco. Es cierto, por supuesto, que nuestro ojo nunca ve datos gamma (excepto en el gráfico de histograma). Continúa ..
WayneF

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@WayneF esto es un error común. Gamma es igualmente beneficioso ahora en la era digital como lo fue en los días de CRT analógico. la pantalla tiene que presentar los mismos niveles que el original, ¡cierto! pero nuestra percepción es no lineal. Es por eso que puede codificar el brillo como 8 bits utilizando gamma y obtener el resultado similar a codificarlo linealmente con 11-12 bits. más bits significa más memoria, más ancho de banda, más energía desperdiciada sin efectos visibles. es por eso que gamma está aquí para decir. vea también los gradientes de ejemplo aquí: cambridgeincolour.com/tutorials/gamma-correction.htm
szulat

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Correcto. Gamma todavía tiene un lugar en la imagen digital y el video porque hace un buen uso de los valores del código. En el extremo inferior del rango de brillo, 8 bits con gamma es equivalente a 10 bits lineales (porque la pendiente gamma es cercana a 4). En los flujos de trabajo de películas, las codificaciones de registro son más comunes que las codificaciones gamma, pero exactamente por la misma razón: economía de valores de código.
Dithermaster

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Versión corta: las ediciones a una foto digital se aplican matemáticamente, y la profundidad de bits de su pantalla es independiente de la profundidad de bits de las matemáticas (a menos que esté utilizando un software de edición de imágenes basura). Las ediciones se calculan utilizando la profundidad de bits completa y, por lo tanto, se benefician de tener disponible la precisión adicional.
Aroth

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Las profundidades de bits más altas le brindan más opciones para editar sin perder datos.

No cometa el error de vincular la representación de una imagen con cómo se representa . La edición produce los mejores resultados de calidad cuando opera en la representación, donde los datos subyacentes tienen la resolución más alta. Sucede que su monitor proporciona una vista de resolución más baja de la imagen, pero esto no está relacionado con la calidad de la representación subyacente.

Si recuerda las matemáticas de la escuela, siempre hubo una regla general: nunca redondee los cálculos intermedios cuando calcule los resultados; siempre realice las matemáticas y luego redondee al final cuando presente los resultados. La exacta misma cosa se aplica aquí. Su monitor es el final, donde tiene lugar el "redondeo" cuando se lo presenta. Su impresora puede "redondearse" de manera diferente. Pero en todos los pasos intermedios, utiliza los datos sin procesar para obtener los resultados más precisos, y almacena la representación original de alta resolución en el disco para poder mantener esa información y continuar con la edición precisa más adelante.

Considere esto: supongamos que tiene una imagen de origen de 5760 x 3840. Mantendría la mayor flexibilidad de edición y representación editando la imagen en ese tamaño y dejándola en ese tamaño. Si lo estuviera viendo en un monitor de 1440 x 900 que simplemente alejaría en su editor, probablemente no cambiaría el tamaño y la muestra de los datos para que se ajustara. Lo mismo ocurre con la resolución del color.

El audio es similar. Quizás la tarjeta de sonido de su computadora solo tiene capacidades de salida de 12 bits. Pero si graba, almacena y opera con audio de 16 o 24 bits, puede hacer que una señal de bajo volumen sea 16x o 4096x más alta (respectivamente) y aún así lograr una pérdida mínima de calidad de salida en esa computadora. Convierta hacia abajo solo al final cuando esté a punto de presentar el resultado final. El equivalente visual es iluminar una imagen extremadamente oscura con un mínimo de bandas.

No importa cuál sea la capacidad de su monitor, si realiza una operación de edición, por ejemplo, multiplique los brillos por 2, desea hacerlo en la representación original de alta resolución de la imagen.


Aquí hay un ejemplo simulado. Digamos que tomaste una foto muy oscura. Esta imagen oscura es la fila superior a continuación, con formatos de almacenamiento interno simulados de 4, 8 y 14 bits por canal. La fila inferior es el resultado de iluminar cada imagen. El brillo era multiplicativo, factor de escala 12x:

ingrese la descripción de la imagen aquí ( Fuente , fotografiada por Andrea Canestrari)

Tenga en cuenta la pérdida de información permanente. La versión de 4 bits es solo un ejemplo ilustrativo de un extremo. En la versión de 8 bits, puede ver algunas bandas particularmente en el cielo (haga clic en la imagen para ampliarla). Lo más importante a tener en cuenta aquí es que la versión de 14 bits escala con la más alta calidad, independientemente del hecho de que su forma de salida final era el PNG de 8 bits que lo guardé y del hecho de que probablemente esté viendo esto en una pantalla de 8 o menos bits .


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O incluso una pantalla de 6 bits. No todos los monitores LCD realmente muestran una profundidad completa de 8 bits por canal.
Random832

@ Random832 ¿hay alguna prueba confiable para saber de lo que es capaz su LCD? Tengo una imagen de degradado generada por computadora que muestra bandas, pero nunca he estado seguro si eso se debía a que mis ojos podían ver diferencias de 1 nivel o si mi monitor lo estaba distorsionando.
Mark Ransom

@ Mark Echa un vistazo a esta agradable reseña sobre el tema: avsforum.com/forum/… : puede ser complicado, hay muchos lugares para cuellos de botella en la cadena de señal desde la salida de video hasta la luz que sale de la pantalla , mucha información errónea en las especificaciones (por ejemplo, las profundidades anunciadas son BS debido a un decodificador de 6 bits en alguna placa de circuito aleatorio) y descriptores edid, etc. Es un sistema complejo y conocer la profundidad real no es un caso de uso común, por lo que , ¡buena suerte! Ymmv
Jason C

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@MarkRansom lo que me dejó claro fue que podía ver bandas en límites claramente definidos, cada cuarto nivel. Algunas pantallas difuminan, lo que puede ser algo más difícil de identificar
Random832

^ También tenga en cuenta que algunas pantallas hacen un tramado temporal en lugar de espacial, lo que probablemente sea casi imposible de notar cuando se hace correctamente, pero es posible que pueda detectarlo en áreas oscuras si tiene ojos agudos.
Jason C

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14bit Raw no se correlaciona con la profundidad de bits de su monitor. Raw es un formato que se procesa mínimamente. Ver formato de imagen sin formato .

El formato sin formato permite que el software de procesamiento posterior, como Lightroom y Photoshop, realice ajustes precisos a las imágenes que no serían posibles con archivos JPEG.

En cuanto al monitor, los monitores de amplia gama suelen ser de 10 bits y tienen una LUT interna que almacena información de calibración de calibradores como X-Rite o Spyder. Su tarjeta de video también debe ser compatible con 10 bits.

Para los chips Nvidia, las tarjetas de clase de estación de trabajo admiten 10 bits. La mayoría, si no todas las cartas de clase de juego no provienen de mi experiencia. Es similar con los conjuntos de chips AMD.

Si no va a procesar sus imágenes posteriormente, puede cambiar fácilmente a JPEG.


Vale la pena señalar que, en casi todos los casos, el ojo humano no verá más de 8 bits de todos modos, a excepción de gradientes suaves raros (en su mayoría sintéticos, a diferencia de las fotos ruidosas naturales, donde la posterización está oculta en el ruido)
szulat

8 bits son realmente solo 256 sombras, y no son suficientes para mostrar gradientes suaves sin difuminado.
Gmck

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es cierto, pero tales gradientes casi nunca se pueden ver en las fotos de la vida real debido al ruido
szulat

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@Gmck: Hay una gran diferencia entre el 0,39% de brillo y el 0,78% de brillo. Una curva logarítmica de 256 niveles sería suficiente para gradientes suaves, pero muchos efectos de filtrado requieren esencialmente un mapeo lineal de valores al brillo (por lo que reemplazar dos valores de píxeles con su promedio no afectará el brillo general).
supercat

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Tal vez deberías leer esta pregunta primero.

¿Cómo se compara el rango dinámico del ojo humano con el de las cámaras digitales?

Básicamente, el rango dinámico del papel es inferior a 8 bits, y el rango dinámico del ser humano no es diferente.

La ventaja del alto rango dinámico en las imágenes RAW es que puede procesarlas posteriormente para llevar los bits que le interesan dentro del rango que el dispositivo de visualización puede representar, lo que a su vez se relaciona con lo que el ojo humano puede ver.

Entonces, el ejemplo clásico es el interior de una habitación con luz solar afuera. A medida que el ojo humano cambia de mirar el interior al exterior, el iris se contrae para reducir la cantidad de luz que entra, lo que le permite ver los detalles del exterior, así como los detalles del interior.

Una cámara no hace eso, por lo que normalmente tendrías que exponer ya sea para el interior de la habitación (y obtener golpes destacados) o para el exterior (obtener un interior subexpuesto), o tomar dos disparos y hacer un compuesto HDR.

El mayor rango dinámico de Raw le permite tomar una sola toma y selectivamente 'empujar' o 'tirar' de ciertas áreas para revelar detalles que se encuentran en esas áreas sobre / subexpuestas.

Las fotos aquí muestran este tipo de escenario. https://www.camerastuffreview.com/camera-guide/review-dynamic-range-of-60-camera-s


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...is that you can post-process them to bring the bits you're interested in within the rnage that the human eye can see. Es más preciso decir que aplasta los bits que desea dentro del rango que puede mostrar el monitor . El ojo humano tiene incluso más rango dinámico que incluso una imagen RAW de 14 bits. No se trata de lo que el ojo puede ver, se trata de capturar todo ese rango dinámico para que luego se pueda comprimir en el rango dinámico de la pantalla de un dispositivo de video estándar.
J ...

2
No, el rango dinámico de la pantalla es lo que es porque es tecnológicamente difícil y costoso mejorarlo. Una pantalla de 14 bits sería increíble. Un rango más dinámico significa un mayor espacio de color: imágenes más vibrantes, coloridas y precisas. Mi pantalla principal, por ejemplo, es internamente un panel de 12 bits (aunque mediante búsqueda) y puede producir el 99% de la gama de colores AdobeRGB. La diferencia entre eso y un panel sRGB normal de 8 bits (con una efectividad de aproximadamente 6 bits) es increíble. Más rango dinámico siempre es mejor.
J ...

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rango dinámico no está relacionada con el espacio de color sRGB y la cobertura, la calibración y "bits" está aquí para mayor precisión, no para mostrar más imágenes coloridas
szulat

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@J ... en.wikipedia.org/wiki/Adaptation_(eye) "en cualquier momento dado, el ojo solo puede sentir una relación de contraste de mil". = 10 bits
Roddy

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@Roddy Sí, pero hay más en la ecuación que absoluto brillante y oscuro. Como arriba, también se trata de la resolución del color.
J ...

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Los 'Wikisperts' olvidan que cualquiera que sea la profundidad de bits que procese, SOLO verá el resultado en 8 bits. Pegue un archivo de 3 bits (8 niveles) en su sistema de 8 bits y la pantalla mostrará 8 niveles (256/7 = 0 a 7) 0 a 255 en pasos de 36. Un 4 bits mostrará 16 (0 a 15). Pegue un archivo de 10, 12 o 14 bits, verá 256 niveles. Su tarjeta de video convertirá los niveles de 1024, 4096 o 16,384 a 256. Es por eso que, sea cual sea el archivo RAW que cargue, tan pronto como se lo ofrezca a su procesador de video, se convierte en niveles de 8 bits (256). Trabajé en física médica, la mayoría de los departamentos de imágenes ahora tienen imágenes de 12 bits para exámenes de detección de senos y similares. Sin embargo, el ojo humano no puede detectar mejores niveles de 900 ish, por lo que se utiliza un software para detectar cambios mínimos en la densidad de los tejidos, por lo que si conoce a alguien que tiene un sistema de 10, 14 o 14 bits, estarán muy endeudados y mega decepcionados. Incidentalmente, también luchamos por detectar cambios en el color, nuestra visión se despliega por debajo de los 16 millones de colores a menos que haya cambios mínimos en un tono similar, donde notamos bandas. Nuestras cámaras son capaces de unos 4 billones de colores, pero como muchas cosas, lo que es teóricamente posible y realmente posible pueden ser dos animales muy diferentes.


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Lo que ves con un monitor de 8 bits no es lo que tienes en tu archivo de 14 bits, ¿y qué? Como se indicó en la respuesta anterior, más información parece ser siempre mejor ...
Olivier

Lo mantendré simple. Tome sus fotos en bruto, produzca sus archivos jpg a partir de su archivo sin procesar. Para ver la ventaja, compare su jpg con los producidos por la cámara. Es la diferencia entre una lente profesional y una de basura.
Bob_S

¿Puedes explicar tu argumento sobre la lente? Para mí no tiene nada que ver con esta discusión: tener 12 bits de rango dinámico y elegir lo que desea conservar después del procesamiento posterior no está relacionado en absoluto con la calidad de la lente. Y sí, puedes ver 12 bits de rango dinámico en una pantalla de 8 bits, ¡solo juega con correcciones EV!
Olivier

No, no puedes. Su pantalla de 8 bits mostrará n / 256 o 256 / n niveles, dependiendo de si ofrece un archivo más pequeño o más grande que 8 bits. Podemos ajustar el punto en el que se seleccionan esos bits mediante ajustes en PS, pero no tenemos CONTROL sobre qué bits se muestran, es decir, la brecha entre los bits será la misma, por lo que faltan datos. Si lo tuviéramos, nosotros (el NHS para uno) no nos molestaríamos en gastar £ 46k en equipos de imágenes de 12 bits que no proporcionaron mejores imágenes de 8 bits.
Bob_S

Me pregunto qué no entiendes acerca de poder explotar un rango dinámico más alto de lo visible para crear una imagen. Si tiene un archivo con un rango dinámico de 12 bits, puede elegir mostrar el rango de 8 bits que desee, es así de fácil. Si fueras fotógrafo, entenderías lo importante que es esto: tener detalles en relieve y en la sombra es el sueño de todos. No daré más detalles sobre el tema, lea las respuestas anteriores.
Olivier
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