• кодирование – образование кодовых комбинаций импульсов.
Дискретизация(discretization)
- представление непрерывной функции дискретной совокупностью её значений при разных наборах аргументов.
По времени
По пространству
В цифровой фотографии дискретизация характеризуется количеством пикселей на кадр
Квантование (sampling)
- разбиение диапазона значений некоторой величины на конечное число уровней и округление этих значений до ближайших к ним уровней.
1 бит
Слайд 13
Глубина цвета (Color Depth)
– это количество градаций, допустимых для каждого пикселя.
Указывается в количестве бит на пиксель или бит на канал для данной цветовой модели.
Глубина цвета
R ~ 8 bit G ~ 8 bit B ~ 8 bit
24 bit
Глубина цвета
Слайд 17
Глубина цвета
Глубина цвета
Квантование
образование кодовых комбинаций импульсов.
0, 1010, 10100, 11110, 11001...
… 1110011, 10111001, 11011100, 100000000
Сигналы:
аналоговые
дискретные
цифровые
фазовая модуляция
44100 Гц и 16 бит
Зачем вообще сжимать?
Так выглядела современная АТС на 5000 линий в Стокгольме 1890 году.
Построение изображения
настройки четкости и резкости
добавляется цветность и насыщенность изображения
поднимается освещенность
выравнивается яркость сцены
устраняются пересветы и провалы в тенях.
Рождение цифрового негатива
RAW — формат цифровых файлов изображения, содержащий необработанные данные об электрических сигналах с фотоматрицы цифрового фотоаппарата
RAW — не изображение, а матрица чисел, где каждое число — это яркость одного пикселя в одном из цветовых каналов (RGB).
не являются конечным изображением, но содержат всю необходимую информацию для его создания
RAW преимущества
Высокий динамический диапазон и цветовой охват
12-14 бит на канал (4096-16384 оттенка) против 8 бит в JPEG.
Больше деталей в светах и тенях, плавные градиенты.
Гибкая неразрушающая обработка
Все изменения (ББ, экспозиция, кривые) сохраняются как метаданные.
Исходные данные остаются неизменными, можно всегда откатиться.
Максимальное качество изображения
Отсутствие артефактов сжатия и постеризации.
Возможность использовать лучшие алгоритмы шумоподавления и резкости на ПК.
Полный контроль над рендерингом
Ручная настройка баланса белого, контраста, насыщенности после съёмки.
Выбор алгоритма демозаики и цветового пространства.
"Страховка" от ошибок съёмки
Возможность значительно скорректировать экспозицию (особенно +1-3 EV) без серьёзной потери качества.
RAW недостатки
Большой размер файлов
Объём в 2-6 раз больше, чем у JPEG.
Меньше кадров в серии, быстрее заполняется карта памяти и жёсткий диск.
Необходимость последующей обработки (конвертации)
Файлы требуют обязательной обработки в RAW-конвертере перед использованием.
Увеличивает время на работу с фотографиями.
Отсутствие единого стандарта формата
У каждого производителя свой формат (.CR3, .NEF, .ARW).
Проблемы с совместимостью в будущем, нужна конвертация в DNG.
Замедление работы камеры
Буфер камеры заполняется быстрее, что снижает скорость серийной съёмки.
Требуются более мощные и дорогие карты памяти.
Сложность обмена
Нельзя сразу отправить клиенту или выложить в соцсети.
Для просмотра на большинстве устройств нужна предварительная конвертация в JPEG/TIFF.
Визуальный пример RAW vs JPEG
На примере одна картинка
(в формате webp)
«Проявление» (Development),
процесс конвертации файлов RAW, позволяет интерпретировать заложенную в скрытом изображении информацию
декодирование
Демозаика/Дебайеризация
Удаление дефектных пикселей
баланс белого
снижение шума
преобразование цвета
Воспроизведение тона
сжатие
Дебайеризация
— это процесс восстановления цветного изображения из данных, полученных с матрицы цифровой камеры, где каждый пиксель записан только в одном из трёх цветов (красный, зелёный или синий) согласно фильтру Байера
Цифровые негативы/сырые данные/RAW
RAW – это не формат файла
Из-за технических особенностей матриц и АЦП разных производителей всеобщего стандарта RAW не существует
DNG (Digital Negative Specification) - открытый формат для Raw-файлов изображений, используемый в цифровой фотографии. Попытка компании Adobe стандартизировать брендовый хаос.
Особенности RAW
Нельзя работать напрямую, без интерпретации
Камера не устанавливает:
ББ
Смещение экспозиции
Параметры экспозиции и цвета
Резкость и шумоподавление
Изображения не сжаты
Бо́льшая широта экспозиционных ступеней
тем не менее сигнал оцифрован, то есть прошел этапы дискретизации и квантования в АЦП
Метаданные
производитель камеры
модель
выдержка
диафрагма
светочувствительность в ед. ISO
использование вспышки
разрешение кадра
фокусное расстояние
размер матрицы
эквивалентное фокусное расстояние
дата и время съёмки
ориентация камеры (вертикально/горизонтально)
тип баланса белого
географические координаты и адрес места съёмки
Вопросы по теме
Что такое АЦП?
Какие этапы АЦП выполняются?
Какие преимущества у RAW перед JPEG?
Сколько уровней квантования в обычном изображении?
