Elämä on erilaista Minulle LR merkitsi aikoinaan raw-kuvaamisen tulemista yhtä vaivattomaksi kuin mitä jpg-kuvaaminen on. Mutta tuo oli lähemmäs 10 vuotta sitten. Nyt kun sosiaalinen media painaa päälle joka kulmalta, ja kuvaa pitäisi jaella ystävien kesken aika vilkkaasti, niin jpg:n merkitys on korostunut. Näin etenkin jos kamerassa on wifi jolla jpg siirtyy kännykkään ohi tietokoneen.
Onko jpg:ssä todellakin epälineaarisesti rgb-arvot? Jotenkin epäilen ylläolevaa, muissa 8-bit -formaateissa sävyt jakautuvat ihan tasan. Ainoa missä ei jakaudu, on RAW ja siinäkin syyt ovat muualla kuin bittisyyksissä. 8-bittisessä valkoinen esitetään yleensä 24-bitillä, kaikkien 3:n osa-arvon ollessa 255. Ennenhän puhuttiinkin 24-bittisistä väreistä. Myöhemmin 32-bittisistä kun mukaan tuli läpinäkyvyys.
Tarkoitus oli yksinkertaistaa esitystä ja esittää vain joko 8-bittinen mustavalkoinen jpg muoto, tai vaihtoehtoisesti RGB:n yksi kanava. Kuten itsekin huomasit, mutta teit tyylilajin valinnan. En nyt sotkisi selvään asiaan kuitenkaan RGB-kanavia. Kuvasensorissa on kuva-antureita (senseleitä), jotka mittaavat kuvapisteeseen tulevaa fotonimäärää lineaarisesti: yksi fotoni kasvattaa kuvapisteen/senselin arvoa yhdellä yksiköllä (fotoni, e, C, mV tms.). Kuvapisteen arvo luetaan A/D-muuntimella, joka määrää uuden yksikön ja jossa yksikössä kuvapisteiden arvot voidaan lukea RAW-tiedostosta. Tämä arvo on lineaarisessa suhteessa senselin tallentamaan fotonimäärään. Sävyt jakautuvat tasan siinä vaiheessa kun ne heijastavat senselien (CCD ja jotakuinkin myös CMOS) arvoja. Nehän ovat luonteeltaan fotonikerääjiä, ja jokainen fotoni kasvattaa varausta. Taulukko on jaettu logaritmisesti stoppeihin. Ihmisen silmä on luonteeltaan logaritminen: kun stoppilukema kasvaa yhdellä, ihminen kokee sen valon kaksinkerteistumisena. Ihmissilmän dynamiikka on luokkaa 15 stoppia (laskentatavasta riippuen päästään jopa yli 20-stopin) ja se kykenee erottamaan 30 sävyeroa per stoppi pimeissä kohdissa (kaksinkertaisen määrän kirkkaissa). Vastaava taulukko 14-bitin resoluution kuvapisteille: Valkoinen, Stop 0, lukualue 8192 - 16383 ... Harmaa 5, Stop 5, lukualue 256 - 511 Harmaa 6, Stop 6, lukualue 128 - 255 Musta, Stop 7, lukualue 0 - 127 Tässä taulukossa kaikissa stopeissa on enemmän kuin 30 sävyeroa. Miksi muuten jakaa dynamiikka-alue kahdeksaan stoppiin?
Mä ajattelen asiaa (ehkä täysin väärin) yksinkertaistettuna siten, kuvaushetkellä tallentuva kirkkausalueen yläpää kompressoidaan jotakuinkin samoin kuin dbx kohinanvaimennuksessa ja tummia sävyjä vahvistetaan samoin kuin yleisesti tehdään musiikin dynaamisen alueen kompressonnissa. Nähdäkseni lopputuloksen 8-bittisen "puhdas valkoinen" on samalla kirkkaustasolla kuin 16-bittisen, mutta väli 0 mustasta "täyteen kirkkauteen" muodostuu tarkemmista portaista noiden kahden ääripään välillä. Tämä ajatus perustuu siihen tosiasiaan, että jos nyt sattumalta aurinko paistaisi suoraan tuolla 130 000 luxin voimakkuudella niin valkoisen kohteeseen kuin ihminen osaa tehdä, valottuu se puhtaaksi valkoiseksi aivan samalla valotusarvoilla käytettäessä 8-, 16-, 32-, tai 64-bittistä taltiointia. Ja todellinen reservi, jota käyttää sävyjen kaivamisessa löytyisi nimenomaan sieltä tummasta päästä. Muutenhan esim. JiiPekkinä kuvattaessa kaikki vaaleat tietyn kirkkauden yläpuolella palaisivat aina puhki (ja sitähän ne eivät tee). Seikka joka on huomattavissa ja hyödynnettävissä kun aukaisee JiiPekin esim. photarissa "Open as raw" -komennolla.
Jos yhtään ymmärrän oikein sun tekstin, niin juuri noin. Dynamiikka on yksinkertaisesti kuvan vaalean pään ja tumman pään erotus. Esimerkiksi 14-bittisessä kamerassa dynamiikka voi olla (jos kamera ei kohise ja saturoituu vasta kun A/D-muunnin on yläarvossaan) 16384 ja jpg kuvassa 256. Se ei kuitenkaan tarkoita jpg-kuvassa olevan pienempi dynamiikka vaikka lukuarvona sitä onkin, koska askeleet ovat eri suuret: 14-bitin kamerassa askel on 1/16384 ja jpg-kuvassa 1/256. Dynamiikan lukuarvot tulee normeerata (saattaa vertaislukelpoisiksi) jos eo. lukuja halutaan vertailla. Jos esimerkin dynamiikka-luvut normeerataan niin: 14-bittisen kameran dynamiikka: 16384 * 1/16384 = 1.0 jpg-kuvan dynamiikka: 256 * 1/256 = 1.0 Eli kuvien dynamiikka on täysin sama. Mutta resoluutiot eri hehtaarilla.
* Kiitos, juuri tuota ajoin takaa, joskin ajattelen, että tallenttua dataa käsitellään kennolta A/D-muuntimelta lähtiessä, eikä käyttäjälle tarjoilla "puhdasta, lineaarista dataa, vaan jokainen tehdas tkee omat painotuksensa. * Mitä tarkoitat "resoluutio" tässä asiayhteydessä ?
Tuolla aikaisemmassa viestissä täsmensin välillä löysää tapaani puhua dynamiikasta: Kyllähän siinäkin voi käyttää dynamiikka-sanaa, kun tarkoittaa A/D muuntimen lukualueen laajuutta, jolla se/ne kykenee muunoksien lukuarvoja antamaan. Vai pitäskö olla täsmällisempi ja puhua A/D-muuntimen dynamiikasta. Ja tuota samaa näyttää tekevän moni muukin. Kameran dynamiikkahan on se arvo, joka jää mustan pään kohinan ja kirkkaan pään saturaation väliin. Siis se varsinainen kuvasignaalin alue.
Voisitteko vielä avata käsitteitä. Olen ajatellut dynamiikalla sitä eroa mikä on kameran tallentaman tummimman ja kirkkaimman sävyn välillä. Mittausteknisellä resoluutiolla ymmärsin kameran tallentamien sävyjen väliä. Meneekö tämä oikein vai väärin?
Menee oikein. Termi on dynaaminen resoluutio. Moni menee siinä metsään kun vertaa digitaalista kuvaa ja ääntä keskenään. CD-soittimessa 16 bittinen dynamiikka todellakin tarkoittaa maksimaalista eroa hiljaisimman ja kovimman äänen välillä (96 db ja 65536 askelta), mutta kuvassa se dynamiikka voi olla ääretön, koska ääripäät ovat täysin musta ja valkoinen. JPGin 8 bittisyys sitten rajoittaa vain dynaamisen resoluution 256 askeleeseen näiden ääripäiden välillä. Otetaan esimerkkinä yhden (1) bitin jpeg-kuva. Dynamiikka on sama kuin +1000 bitin kuvassa, mutta sävyjä on vain kaksi: musta ja valkoinen.
RAW-tiedostoihin näytetään kirjoitettavan melkoisen tarkkaan juuri se arvo, mikä luetaan senselin A/D-muuntimelta. Tosin netistä on silmiin sattunut jotain pientä tästä poikkeavaakin - en tosin muista onko ne olleet virallista tietoa vai pelkkiä huhupuheita. Kuitenkin ne RAW-tiedostot, joiden dataa olen lukenut, näyttää kyllä todella raa'alta (ei mitään käsittelyitä) senseli-datan osalta.
Voi olla, että senselidatan osalta tässä ollaan menty hieman periaate edellä. Minusta senselien lievää epälineaarisuutta olisi helppo oikaista jo kamerassa taulukoimalla. Vaikka kamerakohtaisesti. Samalla voisi hoitaa senselien väliset mustan-poikkeamat (systemaattista virhettä, bias), joka näkyy RAW-datassa kohinakomponenttina. Tämä taitaa olla tosin hieman lämpötilariippuva.
Digikameroissa on kaksi dynamiikkaa ja resoluutiota rinnakkain: 1. A/D-muuntimen dynamiikka ja A/D-muuntimen resoluutio 2. Signaalin (tai senselin ja analogielektroniikan) dynamiikka ja resoluutio Ensimmainen on dynamiikaltaan laajempi kuin senselistä irtoava dynamiikka. Myös resoluutio on parempi A/D-muutimessa. Signaalin dynamiikan määrää mustan pään kohinasta erottuva signaali ja kirkaan pään saturaatio (kun senselin vastaanottamien fotonien vaikutus lakkaa kasvattamasta signaalia). Signaalin resoluution määrää senselin ja sen analogielektroniikan kohina: Kun kohinan seasta ei enään erota signaalia, on saavutettu raja. Jos jpg:n 8-bittiä on saatu RAW-tiedostosta siten, että siinä on tosiaan 8-bittiä signaalia, niin onhan siinä silloin koko rahan edestä dynamiikkaa. Mutta tämä väittämä "Mikäli kuva muutetaan harmaasävykuvaksi, edelleen sama 8 aukkoa" ei taida yleensä mennä ihan näin: värikanavien dynamiikka ei ole sama R, G ja B kanaville (ainakaan standardivaloilla), jos tehdään muunnos harmaaksi. No saatan kyllä puhua läpiä päähänikin