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战斧RAW学堂,第九课:高光溢出与暗部噪音

本主题由 战斧 于 2008-3-17 22:19 推荐主题 本主题被作者加入到个人文集中
斧爷最近毛衣打出几件了?咱这课还有么?

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仔细看完斧爷全课程,把所以问题一一罗列,请斧爷指导:
第一课:
引用斧爷文字:图像传感器是由数百万、以及上千万数量小方块的CCD或CMOS感光元件(简称像素),以平面阵列方式排列组成,并且于感光元件表层上,成功整合了RGB (红、绿、蓝)三原色的滤镜。如果一台拥有一千二百万像素的数码相机,明显地就是最少12,000,000小方块的感光元件了。
问:这里所说的成功整合了RGB (红、绿、蓝)三原色的滤镜,是每个感光元件上一个还是,每个感光元件上有三个RGB滤镜?
第四课:
引用斧爷文字:于一个灰阶的记录信息中,分别是RGB三原色的像素,一个像素捕捉了光子,最终转化成数字色阶数据,RAW以12-bit,也就是记录了4,096个色阶,分别是R=4096,G=4096,B=4096。
问:RGB三滤镜,分别是R=4096,G=4096,B=4096。那么与第一课所说的:下课前,战斧必须补充一点,Bayer图样的条状阵列形式图像传感器,RGB三原色,也就是红、绿、蓝三原色,其中所搭载的绿色滤镜元件,是红、蓝的2 倍,只因人类眼睛识别颜色不是线性的,我们的眼睛对于绿色,显然是比较敏感。因此护眼常识都在鼓励人们多看绿色的缘故。理论上RGB的3原色滤镜数量比例是1: 2: 1。那么R=4096,G=4096,B=4096和1: 2: 1有什么不一样的说法?或者换回来说:是不是一个12,000,000的感光CCD,如果是每个感光元件上装一个滤镜,那么,其实只有它的三分之一是我们拍一张片实际用上的?

第六课:
引用斧爷文字:"色阶挤压",或"色阶分离"的状况下,实际丢失了  大量有用色阶,用摄影的专业惯用语来说,就是损失了成像的细节,色彩变得呆板了,尤其是暗部的细节丢失得更是明显。
和下面一课一起问。
第八课:
引用斧爷文字:“向右曝光”是错的!
引用斧爷文字:或许,原作者于文章中阐述了许多正确的论点,然而原文作者为着吸引读者的眼球,显然变成了"标题党",而且更会让一部分同学,误导于拍摄之时,直方图全然倾向右侧,一个美丽的误会,造成千百万人误认向右曝光,让全中国人民的照片,就这样地曝光于右侧,最终就是过曝,成像变成了遍地死白了。
个人观点,觉得斧爷只说其一,并没有全部解是这中间他的意思,正如前面一位兄弟说的:
其实把ETTR完全理解成向右曝光是一种误解,这里面的Right是双关语,同时有“右”和“正确”两个意思。
ETTR是两个步骤,第一步向右曝光,第二步正确曝光。
第一步拍摄的时候,在主体不过曝的前提下尽量向右曝光+EV
第二步后期处理RAW的时候-EV,恢复成正确的曝光。
最终出片是正确的曝光,而不是向右曝光。
这里又说一下我个人的一点小意见:我们知道:传统相机使用胶片为记录,而数字相机不是真正意义上的照相机,它只是一台模拟照相机功能的记算机,所以它有计算机的特性,就是我们尽可能多的彩集信号,以供后期RAW冲洗之用,数字相机和传统胶片不同的是,直方图的应用,所以我们拍图片时,曝光尽可能的使直方图的分布区达到最宽,就是斧爷所说的正确曝光。但是,我们说,摄影并不是一门技术,它是技术与艺术的结合体,所以,对于摄影艺术来说,它并没有绝对的分界线说哪个是正确曝光,不同的被摄对象,有时我们希望它明快,有的想表现沉重。但是,如斧爷说的正确曝光还是一个不变的定律,白中可以看出更白,反之黑中还有更黑,这样照片才更耐看。
最后还是引用斧爷文字:我一直严格要求“源照片,RGB转CMYK,输出”,三者之间的色彩一致性,所以我经常强调校正显示器与校正输出的协调重要性。
不过如果说做到RGB转CMYK到输出三者之间的色彩一致性,那真的很难很难,


第九课:
引用斧爷文字:图像传感器就是一个硕大的游泳池,而这个CCD游泳池是由一千万个方形小水桶(感光元件),以阵列方式并排而成。此时天上下着滂沱大雨,雨水把一部分的方形小水桶灌满了,也等同光线通过镜头,抵达数码相机内的图像传感器的感光元件上一样。
这个比喻很生动,我记得以前和新人说感光时,也用了这一比喻,只是以前的胶片,我说光圈如同是自来水管,快门就是开这个水的时间,而胶片的感光时间就如同是一个水池,如果水管粗了,那么把水池注满的所用时间短,而水管细就所光时间长。现在用的是CCD,用斧爷的比喻就再好不过。

引用斧爷文字:生成紫边的原理基本上与上述的“游泳池水桶”有类似的雷同,于高反差的成像边缘,一边是高光的成像,另一边是暗部(弱光)的成像,也就是树叶和树干与天空的反差成像,或主体边缘与天空或强光的接合处。树叶边缘的是高光位,高光已经满溢,光子开始流向相对弱光区的树叶(当然元凶是镜片的color waves shifting),结果这个高光“侵略行动”与树叶弱光边缘的对冲,导致了“偏色”,而紫边就是于这种情况下形成了。
“紫边”不一定是紫色的,也有紫蓝色,浅蓝色,深蓝色,和深紫色的。
问:以前知识紫边形成,但是还是不太明白:为什么它总是偏紫色而不是其它色系?它不是因为边缘的是高光位,高光已经满溢,光子开始流向相对弱光区的树叶这一现象,并且由于镜片本身的紫色而成像在CCD上呢?
引用斧爷文字:究竟如何避免高光溢出?答案是于大部分的实拍情况下,实施“正确曝光”。
问:如果象天空这一类图片,如果天上云彩正常曝光了,那么树木或都房屋一定是一片黑,怎么才有一举双得?因为天与房屋的光比一定大于我们数字相机的最大动态范围,就是曝光中的高光过曝,而暗部又流失。
这里就想到我以前又一个问题:NewYork摄影教科书里一个问题:对于海边一个人物进行曝光,这时相机的自动平均测光为F8,S800,曝光后天空正常,而人物脸部较黑。如果这时我们改用F5,S800,得到一个天空与人物均正常的照片?我是很多年依然不能理解。
以上请斧爷指正,教导!

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多谢屁屁同学的提问,你让我不再感觉到自言自语。

问:这里所说的成功整合了RGB (红、绿、蓝)三原色的滤镜,是每个感光元件上一个还是,每个感光元件上有三个RGB滤镜?

战斧回答:
图像传感器的类型也有好几种,例如富士自行开发的Super CCD,就有别于传统类型。Foveon X3技术的图像传感器,更是以“三明治”式的滤镜方式处理受光的RGB三原色。每个感光元件上只有一块滤镜,如果是低频光谱的R(红色)感光元件,整合了一个低通(Low-Pass)滤镜,只允许红色光谱频进入感光元件上,而稍高的G和B的光谱,显然已经被过滤掉了。

问:RGB三滤镜,分别是R=4096,G=4096,B=4096。那么与第一课所说的:下课前,战斧必须补充一点,Bayer图样的条状阵列形式图像传感器,RGB三原色,也就是红、绿、蓝三原色,其中所搭载的绿色滤镜元件,是红、蓝的2 倍,只因人类眼睛识别颜色不是线性的,我们的眼睛对于绿色,显然是比较敏感。因此护眼常识都在鼓励人们多看绿色的缘故。理论上RGB的3原色滤镜数量比例是1: 2: 1。那么R=4096,G=4096,B=4096和1: 2: 1有什么不一样的说法?或者换回来说:是不是一个12,000,000的感光CCD,如果是每个感光元件上装一个滤镜,那么,其实只有它的三分之一是我们拍一张片实际用上的?

战斧回答:
他们是一致的,我感觉屁屁同学有点儿混淆。4096是色阶的数量。12,000,000的感光CCD是像素的总量。任何单一色彩都是通过RGB三组色阶所组成,例如纯白色是=255,255,255的色阶。红色可以是=255,0,0。或者是=255,4,0.。又或者是=255,7,4。三个RGB色阶组合都是红色,只是人眼无法识别而已。因此,每一个颜色都是通过RGB形成一个颜色的数据,不存在只用上三分之一像素的说法。

问:关于“向右曝光”是错的!

战斧回答:
我只是想申明和指出“标题党”。其实这是一个摄影基础课程,于摄影的艺术范畴,如果需要作出一些艺术表现,偶尔需要牺牲部分成像的细节。但是由于摄影初学者对于这方面了解不深入,连一个本来应该“正确曝光”处理,而变成了“向右曝光”,曲解了解ETTR的原意,一知半解的ETTR手法,死得会很难看。倒不如先学会什么是"正确曝光",少林寺下山了以后,想高光爆炸就爆炸,想暗部一片黑就全片尽墨,摄影艺术家芸芸。然而,先学会走,再学去跑。

问:以前知识紫边形成,但是还是不太明白:为什么它总是偏紫色而不是其它色系?它不是因为边缘的是高光位,高光已经满溢,光子开始流向相对弱光区的树叶这一现象,并且由于镜片本身的紫色而成像在CCD上呢?

战斧回答:
紫边的形成,我已经回答清楚,紫边不一定是紫色的,但大多数是属于可见光频谱里的高频段光线。这也是因为传感器对于光子的接收速率,试想一下,一个水桶盛载了大水,另一个水桶盛载了几滴水,当然是盛载大水的桶子先溢出。

问:如果象天空这一类图片,如果天上云彩正常曝光了,那么树木或都房屋一定是一片黑,怎么才有一举双得?因为天与房屋的光比一定大于我们数字相机的最大动态范围,就是曝光中的高光过曝,而暗部又流失。
这里就想到我以前又一个问题:NewYork摄影教科书里一个问题:对于海边一个人物进行曝光,这时相机的自动平均测光为F8,S800,曝光后天空正常,而人物脸部较黑。如果这时我们改用F5,S800,得到一个天空与人物均正常的照片?我是很多年依然不能理解。

战斧回答:
于恰当的情况和场景下,善用你的外置闪光灯!(Fill-in补光)

摄影在乎人,兵器不能少!

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我觉得最后一问还可以说,尽量在身边缺少能解决逆光溢出问题的设备时,少拍逆光片,的确很难掌握,我的恐怖片不知道胸带看了没,基本都是练习用片,目前还没有很成功的

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斧爷,低通滤镜不是过滤蓝色和绿色用的吧?按你的说法不成了红色滤镜了?

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引用:
原帖由 Hasselblad 于 2008-6-3 16:28 发表
斧爷,低通滤镜不是过滤蓝色和绿色用的吧?按你的说法不成了红色滤镜了?
R,G,B,三种感光元件,分别整合使用3种不同光谱的滤镜。譬如说,R的感光元件,除了过滤G,B的光谱,剩下来就是R的低频光谱,如此类推。还有在图像传感器之前,安装了过滤红外的滤镜。至于UV紫外线, 图像传感器并不感冒,除非要拍天文宇宙片,那是另外的False Color拍摄设备。
摄影在乎人,兵器不能少!

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再回斧爷答:
他们是一致的,我感觉屁屁同学有点儿混淆。4096是色阶的数量。12,000,000的感光CCD是像素的总量。任何单一色彩都是通过RGB三组色阶所组成,例如纯白色是=255,255,255的色阶。红色可以是=255,0,0。或者是=255,4,0.。又或者是=255,7,4。三个RGB色阶组合都是红色,只是人眼无法识别而已。因此,每一个颜色都是通过RGB形成一个颜色的数据,不存在只用上三分之一像素的说法。
我还是表达不明白,我意思是这句话:其中所搭载的绿色滤镜元件,是红、蓝的2 倍,1:2:1,(噢,刚写完我就明白了,这可以说是CCD一个缺点,正如印刷的灰平衡,一定是兰色比红黄色多,不知这样是否正解?)这样问题还是前面的,如果刚好进入这个红滤镜的是绿光,那么如图所示它不是成了黄色?(又错了,明白,光是白色的,也就是说,红滤镜上形成的一定是红的255级中一个色)好,那又回到1:2:1,还是不能明白,说的白了,就是为什么红滤镜是定点在一个地方?它本来那里也许应该是黄色呢?

问:关于“向右曝光”是错的!
战斧回答:
我只是想申明和指出“标题党”。其实这是一个摄影基础课程,于摄影的艺术范畴,如果需要作出一些艺术表现,偶尔需要牺牲部分成像的细节。但是由于摄影初学者对于这方面了解不深入,连一个本来应该“正确曝光”处理,而变成了“向右曝光”,曲解了解ETTR的原意,一知半解的ETTR手法,死得会很难看。倒不如先学会什么是"正确曝光",少林寺下山了以后,想高光爆炸就爆炸,想暗部一片黑就全片尽墨,摄影艺术家芸芸。然而,先学会走,再学去跑。
这样说话很好,确实他的标题让人误解。先学会走,再去跑,经典!
战斧回答:
紫边的形成,我已经回答清楚,紫边不一定是紫色的,但大多数是属于可见光频谱里的高频段光线。这也是因为传感器对于光子的接收速率,试想一下,一个水桶盛载了大水,另一个水桶盛载了几滴水,当然是盛载大水的桶子先溢出。
就是说光频谱里的紫色比其他光谱长。

这里就想到我以前又一个问题:NewYork摄影教科书里一个问题:对于海边一个人物进行曝光,这时相机的自动平均测光为F8,S800,曝光后天空正常,而人物脸部较黑。如果这时我们改用F5,S800,得到一个天空与人物均正常的照片?我是很多年依然不能理解。
战斧回答:
于恰当的情况和场景下,善用你的外置闪光灯!(Fill-in补光)
我的意思是书上并没有提到补光,他怎么说这样就可以得到一个天空与人物均正常曝光的照片,是因为胶片宽容度?

[ 本帖最后由 屁弹弹 于 2008-6-3 20:18 编辑 ]

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RGB滤色图
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引用:
原帖由 战斧 于 2008-6-3 16:59 发表


R,G,B,三种感光元件,分别整合使用3种不同光谱的滤镜。譬如说,R的感光元件,除了过滤G,B的光谱,剩下来就是R的低频光谱,如此类推。还有在图像传感器之前,安装了过滤红外的滤镜。至于UV紫外线, 图像传感器 ...
谢谢,希望有一天数码单反都不使用低通滤镜。

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引用:
原帖由 屁弹弹 于 2008-6-3 18:29 发表
还是不明白,我意思是这句话:其中所搭载的绿色滤镜元件,是红、蓝的2 倍,1:2:1,(噢,刚写完我就明白了,这可以说是CCD一个缺点,正如印刷的灰平衡,一定是兰色比红黄色多,不知这样是否正解?)这样问题还是前面的,如果刚好进入这个红滤镜的是绿光,那么如图所示它不是成了黄色?(又错了,明白,光是白色的,也就是说,红滤镜上形成的一定是红的255级中一个色)好,那又回到1:2:1,还是不能明白,说的白了,就是为什么红滤镜是定点在一个地方?它本来那里也许应该是黄色呢?
你钻死胡同里去啦,比如某一个像素点接收的是红色的信号,并不代表着那个点一定对应着画面中的红颜色,而是不管这一点是什么颜色,该像素点只记录红色的光值。比如说那里是绿色,根本就没红色,那好,那个像素点就记录R=0。

而与之相邻的像素点,记录蓝色或者是绿色的光值。

每个像素点都必须有RGB三色的数值才能描述出这一点的颜色,如果只记录了红色,另外两种颜色怎么办捏?

答案是,另两种颜色,是靠“猜”的,或者叫“计算”的,或者叫“插值”的,总而言之,不是该像素点真正看到的。

有没有真正看到的时候捏?答案是有的,Foveon X3,或者是扫描型数码后背,或者是多次拍摄型数码后背。


引用:
原帖由 屁弹弹 于 2008-6-3 18:29 发表 

我的意思是书上并没有提到补光,他怎么说这样就可以得到一个天空与人物均正常曝光的照片,是因为胶片宽容度?
 



其实不是都正常,而是折中,就好比天空与人物谈判似的,你让一步,欠曝一点点,我也让一步,过曝一点点,好啦,扯平啦,都看见啦。



就大多数135来说,数码的宽容度是不如胶片的,主要原因就是那个“低通滤镜”。


就大多数120来说,数码的宽容度是超过胶片的,主要原因就是不用“低通滤镜”。

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不好意思啦斧爷,班门弄斧了。

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问:
还是不明白,我意思是这句话:其中所搭载的绿色滤镜元件,是红、蓝的2 倍,1:2:1,(噢,刚写完我就明白了,这可以说是CCD一个缺点,正如印刷的灰平衡,一定是兰色比红黄色多,不知这样是否正解?)这样问题还是前面的,如果刚好进入这个红滤镜的是绿光,那么如图所示它不是成了黄色?(又错了,明白,光是白色的,也就是说,红滤镜上形成的一定是红的255级中一个色) 好,那又回到1:2:1,还是不能明白,说的白了,就是为什么红滤镜是定点在一个地方?它本来那里也许应该是黄色呢?

战斧回答:
为什么还不明白?敢情是战斧表达能力差劲了。
让我们先重看Bayer图案的架构(第一章节),这是传统图像传感器的感光元件的排列方式。RGB像素的总量比例约1比2比1,光线抵达表面就通过不同的滤镜,只接受既定的光子能量,电荷转变成电子数码色阶,像素是超微小的,肉眼是看不见的,试想23.5 X 15.7mm的平面APS-C面积里,整合了15,000,000像素的感光元件,连一粒肉眼的微尘也比一颗像素还要巨大,所以不存在色彩不对应的问题。

摄影在乎人,兵器不能少!

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