Что такое необработанная запись? Чем он отличается от обычных кадров?

Разве не было бы замечательно, если бы все, что вам нужно было сделать, это навести камеру на что-нибудь, щелкнуть кнопку и, как по волшебству, получить полностью жизнеспособное изображение с другой стороны? В наши дни и эпоху получения цифровых изображений современный опыт, безусловно, может быть похож на это.

Однако процесс не так прост, как кажется. Необработанная запись похожа на «негатив» вашего отснятого материала или цифровой фотографии, хотя в большей степени концептуально, чем в буквальном смысле. Это данные, которые делают ваш образ возможным, чистым и неподдельным.

Необработанная запись сама по себе не является «необработанным материалом», хотя многие используют этот термин для описания материала, который просто еще не был отредактирован в проекте. В чем разница между необработанной записью и обработанным материалом?

Что такое необработанная запись и как она создается?

Когда камера создает изображение, оно становится частью конвейера. Свет попадает в камеру и попадает в плоскость фотографии. Что происходит на пороге датчика?

Считайте, что датчик аналогичен экрану, на котором в конечном итоге будет отображаться изображение - ввод и вывод, это простое уравнение. Вместо пикселей сенсор украшен плотным массивом линз для фотосъёмки. Каждый фотосайт оборудован для измерения интенсивности и качества света, который он получает в точке.

Каждый фотосайт снабжен набором цветных фильтров, также называемым фильтром Байера; он состоит из одной части красного, одной части синей и двух частей зеленого. Пройдя через этот фильтр Байера на каждом фотосайте индивидуально, свет встречает полупроводник на другой стороне.

Входящий свет, характеризуемый фильтром Байера, производит небольшой электрический заряд после взаимодействия с полупроводниковым материалом. Затем этот заряд преобразуется в чистое напряжение, которое, в свою очередь, означает качество света на каждом фотосайте.

Затем эти качества переводятся в двоичные значения для компьютера, который в конечном итоге будет их интерпретировать. Теперь у нас есть поле цифровых сигналов, которое можно сложить, как пазл; эта мозаика до того, как будет обработана или сокращена каким-либо образом, мы называем необработанной записью.

Связанный: Что такое датчик изображения?

На каждый мегапиксель приходится работать с миллионом этих фотосайтов. Чем больше фотосайтов вы поместите в сенсор камеры, тем больше информации устройство сможет извлекать из окружающей среды с каждой фотографией.

До любого DeBayering или обработки эта область фотосайтов на самом деле не соответствует тому, что мы обычно ожидаем увидеть от современной цифровой камеры. В то время как каркас значений яркости будет на месте, этот фундамент будет трудно увидеть сквозь цифровую искаженность, вызванную паттерном Байера.

Как этот глючный, неестественно выглядящий беспорядок вообще превратился в реальное изображение?

Почему необработанная запись не выглядит как обычное фото?

Сами по себе датчики камеры на самом деле полностью дальтоник и чувствительны только к интенсивности света. Это то, что делает фильтры Байера необходимыми на каждом фотосайте; интерпретация чего-либо, кроме двоичных значений яркости, без них была бы буквально невозможна.

Запомните конфигурацию каждого фильтра Байера - две части - зеленые, одна - синяя и одна - красная, расположенные в виде небольшой шахматной доски. Как и в случае с любым фильтром, который вы наклеиваете на переднюю часть камеры, сквозь него может проходить только свет того же цвета.

Это означает, что полупроводник за этими фильтрами принимает фотонные сигналы, которые соответствуют тому, что каждый фильтр Байера позволял продолжать работу за ним. После того, как эта информация была декодирована и переведена в файл растрового изображения, цвет на фотографии будет выглядеть естественным, подобно тому, как мы воспринимаем цвет как человеческие существа.

Что такое DeBayering?

Аналого-цифровое преобразование, или сокращенно АЦП, - это процесс преобразования реального света в цифровое объединение данных, с которым вы можете работать на компьютере.

ADC в первую очередь занимается перемещением, которое происходит между моментом, когда свет попадает на датчик, и временем, когда информация, которую он несет, выражается в двоичных единицах. Теперь собранные аналоговые данные могут быть прочитаны и поняты компьютером - компьютером внутри камеры или компьютером, на котором вы в конечном итоге будете хранить эти файлы.

После того, как это произойдет, мы официально выйдем из мира камер; Теперь мы имеем дело с самим преобразователем необработанных данных и алгоритмом, используемым для оживления изображения.

Как работает DeBayering?

Цифровые изображения выражаются в двоичном формате; каждый фотосайт может принимать одну из 256 уникальных яркостных идентичностей. Идентификационный ноль соответствует самому темному черному цвету, а число 256 - максимально яркому белому.

Рассмотрим это в свете наших трех цветов Байера: для каждой возможной светящейся идентичности есть ровно 256 возможных оттенков красного, 256 возможных оттенков синего и 256 возможных оттенков зеленого для Выбери из.

256 в третьей степени... Кто-нибудь может дать нам калькулятор?

ДеБайеринг, также называемый демозаикингом, не является точным повторением массива показаний фотосайта в пиксельной форме. Если бы это было так, то потребовалась бы чрезвычайно мощная камера, чтобы запечатлеть около 16 миллионов значений цвета, которые требуются человеческому глазу.

Вместо этого ДеБайеринг берет каждое чтение с фотосайта и интерпретирует его вместе со своими соседями, усредняя значения, которые он находит.

Несмотря на то, что эта необработанная запись визуально состоит только из 768 уникальных значений цвета, процесс DeBayering может интерполировать всю матрицу показаний образцов цвета, чтобы получить достоверное и точное представление изображенного объекта или сцена.

Связанный: Как работают различные типы датчиков изображения?

Различные вкусы DeBayering

Существует множество различных форматов необработанных файлов, каждый из которых оптимизирован по точности, глубине и красоте.

Все необработанные форматы файлов требуют поддержки соответствующего алгоритма ДеБайеринга, часто от того же производителя, который используется для интерпретации мозаики Байера. Некоторые из этих алгоритмов особенно полезны при выполнении определенных задач, таких как съемка темных сцен или устранение технических ошибок, таких как хроматическая аберрация.

Несколько примеров необработанных расширений файлов по брендам:

• Canon CRW, CR2 и CR3
• R3D из RED
• Nikon NEF и NRW
• Sony ARW, SRF и SR2
• RAW и RW2 от Panasonic
• ОРЗ Арри
• 3FR и FFF от Hasselblad
• BRAW Blackmagic

Этот список типов необработанных файлов по брендам далеко не исчерпывающий. Компании по обработке изображений, такие как Epson, также придумывают свои собственные типы необработанных файлов; Каждый раз, когда вы имеете дело с аналого-цифровым преобразованием, идеальная запись в формате RAW.

Связанный: Зачем снимать в 4K?

Цифровой необработанный захват: настолько реально, что это почти страшно

Честно говоря, нет ничего лучше, чем раскрасить необработанные кадры - они обработаны минимально, без сжатия и не заботясь о любых промежуточных преобразованиях файлов или передаче данных, помещая их как можно ближе к источнику.

Если вы никогда не пробовали рабочий процесс, включающий необработанные кадры, у вас нет времени лучше, чем настоящее, чтобы проверить, что он может предложить.

Что такое логарифмическая гамма-кривая в кинематографии?

Хотите увеличить тональный диапазон вашего материала при пост-продакшене? Узнайте, как это сделать с кривой гамма-кривой.

Читать далее

Об авторе