Co to jest ETTR (Expose To The Right)?

26

Biorąc pod uwagę tę odpowiedź i to pytanie , czym dokładnie jest ETTR? Jak może zmniejszyć szum obrazu? Jaka jest różnica między czujnikami filmowymi a cyfrowymi?

W powyższej odpowiedzi, jakie jest 5 przystanków i czy jest to związane z ETTR?

Jak w rzeczywistości mogę zastosować tę technikę podczas fotografowania?

K
źródło
Odpowiedź na pytanie o sens zatrzymania w tym kontekście znajduje się w części Co to jest „zatrzymanie”?
mattdm
@mattdm Rozumiem, co oznacza zatrzymanie, jednak odpowiedź podana w pytaniu dotyczącym „zakresu 5 stopni”, czy jest to standardowy zakres jasności tonu?
K ''
Och, widzę zamieszanie. Liczba ta pochodzi z cytatu z artykułu ETTR Luminous Landscape , a 5 przystanków wybrano jako rozsądną liczbę reprezentującą całkowity zakres dynamiczny lustrzanki cyfrowej w czasie, gdy artykuł został napisany. Możesz pracować z tym samym obliczeniem z dowolną inną dowolną liczbą całkowitych przystanków. Pięć to tylko przykład.
mattdm
@mattdm o ok, to ma sens, dzięki
K ''

Odpowiedzi:

30

„Odsłonięcie w prawo” oznacza zarejestrowanie najjaśniejszego obrazu, jaki można, a następnie zmniejszenie jasności postu w celu osiągnięcia pożądanego poziomu.

Słowo „prawo” pochodzi od histogramu, gdzie konwencjonalnie jasność wzrasta od lewej do prawej, a zatem zwiększenie jasności przesuwa cały histogram w prawo.

ETTR pomaga zredukować szum po prostu przechwytując więcej światła, co redukuje szum fotonowy, i daje lepszy stosunek sygnału do szumu [elektrycznego] (dzięki większemu sygnałowi). Zdjęcia o wysokiej czułości ISO wydają się głośne z powodu niskiego poziomu światła i wzmocnienia słabego sygnału.

Technika działa, pod warunkiem, że nie zwiększysz ekspozycji do punktu, w którym osiągnie maksymalną możliwą wartość i zostanie odcięty, ponieważ spowoduje to utratę informacji (znane jako przycinanie / przesuwanie świateł). Zazwyczaj jest to postrzegane jako obszar obrazu (zwykle niebo), który ma czystą biel.

Zasadniczo technika ta działa na film, z pewnością odsłaniając lewą stronę, a następnie przesuwając obraz, gdy drukowanie zwiększy ziarno. Jednak film ma inną charakterystykę odcięcia, ponieważ pasemka delikatnie zsuwają się, a nie przekraczają twardego limitu.

Oto eksperyment, który przeprowadziłem, aby zademonstrować ten efekt (i odrzucić artykuł na blogu, który stwierdził, że ETTR nie działa):

Oto ekspozycja mierzona przez aparat:

Tutaj użyłem ETTR i zwiększyłem ekspozycję miernika kamery o 1 stopień, używając dłuższej ekspozycji:

Na koniec, aby pokazać różnicę, oto standardowa ekspozycja z przesunięciem obrazu ETTR pośrodku:

Widoczna jest redukcja hałasu, szczególnie w fioletowej łatce w lewym dolnym rogu.

Matt Grum
źródło
3
+1, szczególnie za dostarczenie ładnego przykładu i podkreślenie problemu obciętymi podświetleniami , co jest ważnym aspektem praktycznym.
mattdm
8

Krótko mówiąc, ETTR to sprytne użycie dwóch faktów:

  1. W silnym świetle (po prawej stronie krzywej poziomu) jest więcej informacji niż w słabym świetle (po lewej stronie krzywej poziomu). Wynika to z faktu, że kaprys ma liniową reakcję na natężenie światła, podczas gdy postrzeganie człowieka jest raczej logarytmiczne (to, co postrzegasz jako dwa razy jaśniejsze, w rzeczywistości nie jest dwukrotnie większe niż ilość światła, ale znacznie więcej)

  2. Szum jest obecny wszędzie, ale postrzegasz stosunek szumu do sygnału: jeśli sygnał jest duży, nie możesz go zobaczyć, jeśli sygnał jest tej samej kolejności lub mniejszy niż hałas, zobaczysz szum. Im więcej zbierasz światła, tym większy jest twój sygnał, a mniejszy jest odbiór szumu

Podczas prześwietlania swojego obrazu (a zwłaszcza globalnie ciemnego obrazu) używasz prawej części krzywej poziomu do przechowywania obrazu, a nie lewej. Dzięki temu masz dwie zalety (1) więcej informacji (bardziej wyraźne tony) i (2) zbierając więcej światła, zwiększasz stosunek sygnału do szumu (więc uzyskujesz mniej widzialnego szumu)

Po zakończeniu leczenia możesz następnie poprawić swój poziom i uzyskać odpowiedni ton.

Wracając do kamery filmowej (otrzymuję obraz czarno-biały, który jest równoważny kolorowi, ale łatwiej go rozgryźć) każde ziarno ma próg (liczbę fotonów), powyżej którego zmieni kolor na czarny i będzie poniżej, który pozostanie biały (i będzie wypłukane podczas obróbki filmu) „hałas” był wielkością ziarna, która była związana z czułością.

floqui
źródło
+1 Podobało mi się „to, co postrzegasz jako dwa razy jaśniejsze, w rzeczywistości nie jest dwukrotnie większe niż ilość światła, ale znacznie więcej”
K ''
1
„więcej informacji” jest nieco mylące. Jest tyle samo bitów dla prawej połowy histogramu, co dla lewej połowy, prawda?
Joe
@Joe masz rację. Jednak twoje postrzeganie działa jak „kompresowanie” prawej części i „pompowanie” lewej części histogramu, więc w jasnych światłach jest więcej tonów
floqui
4

Są tacy, którzy myślą, że ETTR to folklor, a nie fakt. Ctein (który ma wiele dziesięcioleci doświadczenia i jest głównym grafikiem) napisał, że to wszystko jest bykiem. (link: http://theonlinephotographer.typepad.com/the_online_photographer/2011/10/expose-to-the-right-is-a-bunch-of-bull.html ) Proponuję przynajmniej spojrzeć na jego komentarz.

Mnie? Bardzo szanuję Cteina, ale mam tendencję do wystawiania się nieco w prawo (zazwyczaj około 3/4 stopu kompensacji), w zależności od tematu. W najgorszym przypadku ETTR wydaje się być placebo, a nie szkodliwe. Czy to naprawdę pomocne? Nie wszyscy się z tym zgadzają ..

chuqui
źródło
4
Zanim zaczniesz się denerwować zapalnym tytułem powiązanego artykułu, zwróć uwagę, że ten akapit podsumowuje kluczową kwestię: W dzisiejszych czasach szum nie jest tak naprawdę dużym źródłem utraty jakości obrazu [...] Aparaty i czujniki są o wiele lepsze . Przycięte fragmenty, jak rozmawialiśmy z Mike'em w zeszłym tygodniu, nie zniknęły. To wciąż duży problem, gdy próbujesz uzyskać prawdziwą jakość na cyfrowym zdjęciu. Argument polega na tym, że w większości sytuacji dmuchane piksele stanowią większy problem w świecie rzeczywistym niż szum.
mattdm
3

Cytowane odpowiedzi zawierają potrzebne informacje. Może nie być wystarczająco „dostępny” bez czytania i ponownego czytania. Spróbuję podsumować to, co zostało powiedziane w tych referencjach oraz w wielu innych miejscach, ale zwróć uwagę, że jest to podsumowanie i wiele szczegółów jest dostępnych gdzie indziej.

Czujnik aparatu cyfrowego generuje sygnał wyjściowy, który jest liniowo powiązany z poziomem światła. nie musi tak być i tutaj mogą być zalety, ale postępuje się tak jak dotąd.

W przypadku czujnika liniowego zmniejszenie o połowę jasności powoduje zmniejszenie o połowę „odczytu” lub poziomu światła. Jeśli „odczyt” wynosi 4000 przy 100% maksymalnego poziomu czujnika, to będzie 2000 przy 50% maksymalnego poziomu czujnika
i będzie 1000 przy 25% z maks.
500 przy 12,5% z maks.
250 przy 6,25% od maks.
125 przy 3,125% MAKS.
62 AT ...

ALE każda połowa poziomu światła odpowiada jednemu zatrzymaniu lub jednemu poziomowi EV. Myślenie w jednostkach EV jest o wiele bardziej intuicyjne, ale można je również wyrazić w stopach.

Tak więc pierwsze „zatrzymanie” zakresu czujnika ma pewną EV rzeczywistej jasności na górze tego zakresu i 1 EV mniej na dole, a czujnik ma maksymalny odczyt 4000 i minimum 2000, a 2000 „zliczeń” w poprzek ten lub EV poziom.
Obszary na zdjęciu, które są o jeden poziom EV mniej jasne niż maksymalna jasność = drugi poziom stop / EV na obrazie i mają poziomy światła od 1000 do 2000 oraz zakres 1000
Trzeci stop ma poziomy światła od 500 do 1000 i zakres 500
Czwarty przystanek ma poziomy światła od 250 do 500 i zasięg 250

Oznacza to, że pierwsze zatrzymanie ekspozycji ma wiele wartości liczbowych między górnym a dolnym poziomem. Hałas o określonej wielkości, który stanowi pewien procent jego zakresu, będzie stanowić rosnący procent zakresu zatrzymania w miarę spadku poziomu światła. np. powiedzmy, że hałas wynosił +/- 5 jednostek względem zakresu dynamicznego czujników 4000: 1.
W górnym przystanku hałas wynosi 5/2000 = 1/400 = 0,25% zakresu.
W drugim zatrzymaniu hałas wynosi 5/1000 = 0,5%.
Zanim osiągniemy 8 stopień, dostępny jest zakres dynamiczny
= 4000 / (2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2) ~ + 16 kroków czujnika, a 5 jednostek hałasu to 5/16 lub około 31% zakresu. tzn. na drugim końcu jasności dany poziom szumów może mieć niewielki wpływ, ale gdy jasność spada, poziom szumu podwoi się za każdym razem o 1 stopień, a procent podwojenia szumu zmienia się dwukrotnie.

Przekładając to na praktykę - zrób wysokiej jakości zdjęcie ISO, w którym zdjęcie zaczyna być głośne. Teraz spójrz na obszary cienia - przekonasz się, że są one znacznie bardziej dotknięte - w odwrotnej proporcji do ich jasności.

Tak więc - poziomy EV, które znajdują się blisko górnej krawędzi czujników, maksymalny poziom obsługi światła mają mniejszy wpływ na hałas. Nie ma znaczenia, jaki jest poziom światła, o ile można go w odpowiednim czasie skorygować. Zamiast tego podnosimy wszystkie poziomy jasności, aż najjaśniejszy poziom prawie się przycina. Dzięki temu niższe poziomy mogą mieć możliwie największą zmienność czujnika.

Pamiętaj, że 5 przystanków to tylko wygodny zakres do rozważenia - ten efekt właściwej zmiany biegów ma znaczenie w całym zakresie.

Film ma zwykle logarytmiczną odpowiedź na światło, dlatego zachowuje szerszą różnorodność poziomów w niższym skutecznym zakresie.

Russell McMahon
źródło
Obliczę czujnik DR zatrzymuje się nieco inaczej. Konwertery A / D są urządzeniami binarnymi i mogą kodować co najwyżej tyle informacji, ile wynosi ich głębia bitowa. Ponieważ w systemie binarnym każda dodatkowa cyfra stanowi podwojenie przestrzeni numerycznej wszystkich poprzednich cyfr, współczesne kamery są skutecznie ograniczone do 14 przystanków lub 2 ^ 14 poziomów. Jednak niezwykle trudno jest w rzeczywistości osiągnąć 14 przystanków zakresu dynamicznego, biorąc pod uwagę konieczny narzut związany z konwersją ładunku elektronicznego na ADU (jednostki analogowo-cyfrowe). Maksymalne nasycenie wynosi zwykle mniej niż 2 ^ 14, więc wydajność w świecie rzeczywistym ...
jrista
... jest zwykle ograniczony do około 13 przystanków zakresu dynamicznego lub mniej (zakładając bardzo wybaczającą metodę obliczania zakresu dynamicznego ... wielu kwestionuje nawet tyle, ile jest w rzeczywistości możliwe, a oferta, że ​​10-11 przystanków jest wszystkim, co naprawdę możemy w rzeczywistości dzięki bardziej konserwatywnym metodom.) Binarny charakter ADC prowadzi również do tego, że każdy dodatkowy bit dodaje prawie dwa razy więcej możliwych poziomów luminancji niż poprzednio, więc 15-bitowy czujnik oferowałby około 32000 poziomów w porównaniu z przybliżonym 16000 14-bitowy czujnik.
jrista
Zakres dynamiczny najlepszych nowoczesnych systemów kamer nieznacznie przekracza liczbę bitów w ADC. Ta pozorna niemożność jest dobrze uwzględniona we wcześniejszej odpowiedzi wymiany stosu i wiąże się w równym stopniu ze zdolnością do „ditherowania” wyjścia ADC do liczby bitów większej niż podana, jeśli systemy sygnału i pomiaru są w stanie zapewnić taką dokładność. Wybiegam, jeszcze więcej ...
Russell McMahon
1

Pomyślałem, że warto dodać ten cytat z białej księgi Adobe, ponieważ jest to objaśnienie firmy, która tworzy najpopularniejsze oprogramowanie do przetwarzania zdjęć, a zwłaszcza konwertowania danych RAW na obrazy.

Możesz skusić się na niedoświetlenie zdjęć, aby uniknąć zdmuchnięcia rozjaśnienia, ale jeśli to zrobisz, marnujesz wiele bitów, które kamera może uchwycić, i narażasz się na znaczne ryzyko wprowadzenia szumu w półcieniach i cieniach. Jeśli niedoświetlasz, próbując uchwycić szczegóły podświetlenia, a następnie stwierdzisz, że musisz otworzyć cienie w surowej konwersji, musisz rozłożyć te 64 poziomy w najciemniejszym przystanku na szerszy zakres tonalny, który wyolbrzymia hałas i zachęca do posteryzacji .

Prawidłowa ekspozycja jest co najmniej tak samo ważna w przypadku cyfrowego rejestrowania obrazu, jak w przypadku filmu, ale w dziedzinie cyfrowej prawidłowa ekspozycja oznacza utrzymywanie najjaśniejszych fragmentów tak blisko, jak to możliwe, bez wypalania. Niektórzy fotografowie określają tę koncepcję mianem „Eksponuj w prawo”, ponieważ chcesz się upewnić, że podświetlenia znajdują się jak najbliżej prawej strony histogramu.

Brak uwagi
źródło
0

Jedną z rzeczy, o których należy pamiętać, jest to, że fotografia cyfrowa i filmowa różnią się całkowicie pod względem czułości, a ponadto różne typy czujników są również różne.

W przypadku negatywnej ekspozycji filmu czułość filmu zależy od wielkości poszczególnych ziaren. Podczas gdy ziarna stają się znacznie bardziej widoczne przy niedoświetleniu (ponieważ nakładają się mniej), wybór filmu zasadniczo determinuje zarówno rozdzielczość przestrzenną, jak i zdolność do reprezentowania różnej jasności.

Także film sam w sobie jest naprawdę obojętny. Jeśli nie pada na nie żadne światło, możesz „odsłonić” je przez miesiące (czyli po prostu trzymać je w aparacie lub we wkładzie) bez zmian, zanim przekażesz je do opracowania

Cyfrowe czujniki są zupełnie inne. Rozmiar fotokomórek jest stały (chociaż można połączyć szeregowe przetwarzanie końcowe, aby nieco zmniejszyć hałas), a koncepcja „studni ładunkowych” oznacza, że ​​powstałe napięcie jest prawie proporcjonalne do nadchodzącej energii świetlnej. Czujniki w dzisiejszych czasach są albo znacznie mniejsze niż typowy czujnik filmowy i / lub są o wiele bardziej czułe. Głównym czynnikiem dotyczącym czułości, szczególnie w przypadku mniejszych czujników lub czujników o wysokiej rozdzielczości, jest liczba fotonów: liczba fotonów rejestrujących się dla każdego piksela może być tak mała, że ​​statystyczna zmiana ich liczby jest znaczącym źródłem szumu obrazu: szumem fotonowym.

Następnie następuje wzmocnienie analogowe i późniejsza kwantyzacja.

ISO na czujnikach cyfrowych zostanie zastosowane do określenia „prawidłowej ekspozycji” i wpływania na wzmocnienie analogowe (inżynierowie procesu znani jako „stopniowanie wzmocnienia” przed kwantyzacją).

Do jakiego stopnia? Niektóre typy czujników pozwalają na zatrzymanie całego ISO na wzmocnienie analogowe, podczas gdy ułamkowe zatrzymanie ISO wpływa tylko na pomiar i przetwarzanie (więc ISO160, ISO200, ISO250 mogą wszystkie korzystać z tej samej konfiguracji analogowej / kwantyzacji, ale miernik z + 1 / 3EV, 0EV i -1 / 3EV korekty, a następnie skompensuj wynik cyfrowo).

Istnieją również czujniki „niezmienne ISO”, takie jak Sony Exmor, które nie zmieniają niczego na ścieżce analogowej i kwantyzacji: obraz ISO200 niedoświetlony o 4 stopnie zawiera te same dane, co odpowiednio naświetlony obraz ISO3200 na tych czujnikach, jest tylko interpretowany inaczej . Oznacza to również, że jest prawie niemożliwe wysadzenie świateł przy wyższych wartościach ISO za pomocą tych czujników przynajmniej w surowych plikach.

Chociaż nie wszystkie czujniki mają całkowitą niezmienność ISO, większe czujniki z potencjalnie większymi stronami fotograficznymi często nadal mają dobre rezerwy digitalizacji, a zatem odporność na prześwietlenia, tak że prześwietlone obrazy o wyższej ISO wydają się być dość porównywalnej jakości (przynajmniej podczas pracy z plikami raw) „prawidłowo” naświetlone obrazy o niższej ISO, więc wybranie dodatniej kompensacji ekspozycji lub kompensacji lampy błyskowej może dać lepszą rozdzielczość cienia.

Tak więc „ekspozycja w prawo” będzie mieć całkiem różne rezerwy w zależności od zastosowanego czujnika i ustawienia ISO, przy czym większe czujniki i większe wartości ISO często mają większe rezerwy, aby uzyskać więcej światła do kamery, tak jak robiłby to „średni” pomiar.


źródło