Le RAW 14 bits est-il meilleur que le RAW 12 bits?

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Une image JPEG standard ne dispose que de 8 bits pour stocker des informations sur la tonalité de chaque pixel. Lors du stockage de l'image au format RAW (par exemple, DNG), nous pouvons stocker la tonalité en utilisant plus de bits par pixel, ce qui nous donne une plage plus large et plus d'options de traitement sur l'ordinateur.

Mon appareil photo actuel peut enregistrer des images au format DNG 12 bits, et j'utilise normalement RAW. J'ai remarqué que les nouveaux modèles de reflex numériques sont capables de stocker 14 bits par pixel. Pour moi, cela ressemble à un énorme avantage pour obtenir ces 2 bits de plus, mais en réalité, est-ce une grande différence? Vais-je voir la différence dans le post-traitement? La différence serait-elle davantage sur les parties sombres (sous-exposées) ou surlignées (surexposées) de l'image?

Tomasz Błachowicz
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Petite correction mais importante: les JPEG stockent 8 bits par canal par pixel: 8 bits de rouge, 8 de vert, 8 de bleu, 24 bits au total. De même, RAW stocke 12/14 bits par canal par pixel: 36/42 bits par pixel au total. 8 bits par pixel est ce que vous obtenez avec le format GIF (ou un PNG 8 bits): une palette maximale de 256 couleurs, ce qui n'est pas bon pour les photos.
Mark Whitaker
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+1 à la correction, mais notez que le fichier brut ne stocke vraiment que le nombre de bits par pixel, où chaque pixel - chaque photosite - est filtré dans une certaine couleur. La conversion de RAW implique le dématriçage, où les informations en couleur sont intelligemment extrapolées à partir des voisins. Donc RAW ne stocke pas vraiment 36/42 bits par pixel. (En supposant un Bayer standard ou un réseau de filtres de couleur similaire comme c'est normal pour tous les appareils photo Foveon sauf Sigma.)
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@MarkWhitaker - correction supplémentaire (encore plus petite ;-): RAW (dans la plupart des caméras) stocke 12/14 bits par pixel, de l'une des 3 couleurs primaires. Les deux autres couleurs sont ajoutées en post-traitement par dématriçage Bayer (ou autre motif). Une exception à cela est les capteurs de type Foveon où 3 couleurs par pixel sont capturées par le capteur.
ysap
La plupart des images JPEG stockent l'image au format YCC ( en.wikipedia.org/wiki/YCbCr ). Le nombre de bits pour chaque canal (luminance, delta-bleu, delta-rouge) est déterminé lorsque l'image est compressée. Le rendu de l'image est généralement effectué sur RGB888, ce qui entraîne une petite perte supplémentaire (plus que la compression) d'informations. Il existe également des fichiers JPEG CMJN et YCCK, bien qu'ils soient plus rares, et il existe des fichiers JPEG à 12 bits, qui sont rendus en RVB [12] [12] [12] au lieu de RVB [8] [8] [8]
rsaxvc

Réponses:

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Cela fait une différence mesurable mais ne raconte pas toute l'histoire. Le score portrait de DxOMark est une évaluation technique de la sortie de divers appareils photo spécifiquement en termes de profondeur de couleur, qu'ils décrivent soigneusement comme ayant une " corrélation " avec la sensibilité des couleurs, qui est la nuance réelle de la couleur.

Si vous regardez les résultats de cette métrique , vous pouvez voir que les caméras les plus performantes ont 16 bits par pixel, suivies de celles avec 14 bits par pixel. Les dos numériques de format moyen coûteux obtiennent des scores DxOMark de 24 à 26 environ, suivis des reflex les plus performants avec une plage de 23 à 25. Ensuite, les caméras avec 12 bits / pixels viennent ensuite - je pense que celle du haut est quelque chose de 22 points.

Mais notez que DxOMark décrit une différence de 1 dans ce score comme "à peine perceptible". C'est si vous remarquez à peine très attentivement. Pour la plupart des gens, des différences de score beaucoup plus importantes ne sont pas non plus perceptibles dans les résultats réels.

L'impact sur le monde réel et la perception finale sont l'une des raisons pour lesquelles ce n'est pas énorme. Mais il y a plus! Si vous allez plus loin dans la liste, vous trouverez des caméras plus anciennes avec une profondeur de 14 bits et des scores inférieurs à ceux des caméras 12 bits plus récentes. Donc, ce nombre seul ne dit pas non plus toute l'histoire technique. Un capteur et une technologie de traitement plus récents améliorent les résultats réels par d'autres moyens. Si vous comparez les générations actuelles, une meilleure profondeur est meilleure, mais ne présumez pas que c'est tout.

Quant à savoir si cela vous donne plus de place dans les ombres ou dans les hautes lumières: ce n'est pas vraiment que les bits sont ajoutés à chaque extrémité - au lieu de cela, il y a juste plus de gradation. Imaginez qu'un journal attribue aux films une à quatre étoiles, tandis qu'un autre utilise une échelle de 1 à 10. Un "10" du deuxième journal n'est pas nécessairement beaucoup mieux qu'une critique quatre étoiles du premier, mais les "bits" supplémentaires permettent plus de nuances. C'est la même idée.

Ces capteurs souffrent toujours de la coupure sévère des hautes lumières , donc comme toujours avec le numérique, il est préférable d'exposer afin que ceux-ci soient conservés et tirent les détails de l'ombre: et oui, une meilleure profondeur aidera cela dans une certaine mesure, si vous voulez poster processus pour éclaircir les zones sombres, car il y aura (en théorie) plus de nuances à étirer.

Une chose importante à réaliser est que les 12 ou 14 bits du capteur, tandis que les JPEG utilisent une courbe gamma qui correspond à la perception humaine. Ce n'est pas seulement un moyen pour JPEG de compresser les données - une courbe doit être appliquée pour que l'image soit correcte. Puisque cette courbe "écrase" les bits, c'est en partie la raison pour laquelle il y a moins de différence de perception que ce à quoi on pourrait s'attendre. (Mais avoir ces données linéaires sous la forme non incurvée fait partie de ce qui donne à RAW sa flexibilité: il est facile de choisir une courbe différente.)

Mon point global, cependant, est que je ne regarderais pas le nombre sous-jacent pour prendre une décision entre deux caméras. Regardez plutôt les résultats finaux.


Une autre référence externe, présentant le même point de vue, de la section du site Web de l'American Society of Media Photographers "Digital Photography Best Practices and Workflow" sur les capteurs :

Au moment d'écrire ces lignes [ nb 2009 ou antérieur ], aucun appareil photo reflex numérique 35 mm doté d'une capacité de capture de 14 bits ne montre clairement un avantage de qualité d'image par rapport à la capture de 12 bits .

Certains fabricants de capteurs de format moyen revendiquent un avantage avec la capture 16 bits. Cependant, nous n'avons jamais vu d'étude (autre que celle du fabricant) qui montre qu'une profondeur de bits plus élevée se traduit par une meilleure qualité d'image basée sur la capture 16 bits seule. En général, la différence entre la capture 14 bits et 16 bits ne serait pas visible (pour les humains de toute façon) à moins qu'une courbe de tonalité fortement abrupte ne soit appliquée à l'image (de l'ordre de 6 à 7 arrêts).

(Je souligne. Merci à une réponse antérieure d'Aaron Hockley pour le pointeur.)

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Très bonne réponse! Je pense que vous voudrez peut-être prendre en compte la façon dont les bits sont répartis entre les reflets, les tons moyens et les ombres, cependant. Vous avez mentionné que "ce n'est pas que des bits sont ajoutés à chaque extrémité, mais qu'il y a juste plus de place pour la gradation". À ma connaissance, les niveaux sont alloués de telle sorte que les hautes lumières deviennent plus, suivies par les tons moyens, suivis par les ombres puis les sombres. Augmenter la profondeur de bits de 12 (4096 niveaux) à 14 (16384 niveaux) DEVRAIT avoir un impact sur les reflets ... et un impact significatif sur la réduction des reflets lorsqu'ils atteignent leur pic. Vous disposez de 12 288 niveaux de luminance discrets supplémentaires au-delà de 12 bits.
jrista
En supposant une distribution binaire des niveaux dans les hautes lumières, les lumières, les tons moyens, les nuances et les ombres à 12 bits: 2048, 1024, 512, 256, 256. Pour 14 bits: 8192, 4096, 2048, 1024, 1024. ( Un peu artificiel, mais cela démontre le point.) Cette différence devrait être visible dans les hautes lumières, en particulier avec RAW (la plupart des outils bruts appliquent une courbe de tonalité lors de leur importation), et se traduisent par une baisse plus douce et plus récupérable avant que les hautes lumières n'explosent.
jrista
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@jrista - renverse cette pensée. Le problème de surbrillance soufflé est un arrêt dur inévitable, lié à la pleine capacité des puits des photosites. Une profondeur de bits plus élevée ne signifie pas de plus grands puits; c'est que les puits sont échantillonnés plus finement. Étant donné que les données de plus lumineux déjà a plus de bits, en ajoutant plus d' échantillonnage , il n'achète pas autant que l' ajout de plus aux zones sombres plus-peu-représentés ne.
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Dans votre exemple, passer de 2048 à 8192 est 4 ×, tout comme 256 à 1024. Mais le niveau supérieur avait déjà des milliers de niveaux de nuances. Considérez encore plus loin, où l'on pourrait passer de 16 niveaux possibles de couleurs sombres à 64 - c'est un changement beaucoup plus significatif que de 4096 à 16384, même si le dernier est clairement plus.
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Je sais que les reflets soufflés sont un problème difficile, mais je pense que lorsque vous avez plus de niveaux à atténuer, c'est MOINS de problème. Je suis entièrement d'accord avec vous que le fait d'avoir plus de bits dans les ombres limite le besoin de se soucier du comptage des photons.
jrista
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Plus de bits ne signifie généralement pas plus de portée, mais plus de précision. C'est-à-dire que les extrémités des échelles, les noirs les plus noirs et les blancs les plus blancs, resteront où ils sont (à 0 et à la valeur maximale) mais le nombre de valeurs entre eux sera plus grand avec plus de bits.

Vous tombez rapidement dans des rendements décroissants ici car il n'y a tout simplement pas besoin de beaucoup de précision, et le capteur de la caméra n'est souvent même pas en mesure de résoudre cette précision de toute façon.

cours de photographie
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Ouais. :) C'est une façon agréable et beaucoup plus succincte de dire la même chose que ma réponse. +1 et bienvenue sur Stack Exchange!
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Je pense qu'il y a une certaine confusion liée aux différences entre 12 et 14 bits RAW en ce qui concerne son impact sur la plage dynamique.

Ma compréhension est que le RAW 14 bits n'élargit pas la plage dynamique. Il n'agrandit ni les hautes lumières ni les ombres. Il vous donne des informations plus progressives entre les détails les plus sombres et les plus brillants que le capteur peut capturer (c'est comme si vous obteniez 4 fois plus de nuances de gris). Je suis sûr que je ne remarquerais aucune différence entre des images brutes 12 ou 14 bits capturées par le même capteur.

Juste pour le plaisir, jetez un œil à ce test Color IQ , je suis sûr qu'il est de moins de 12 bits de gradualité.

kristof
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Ce test d'acuité des couleurs est génial! Cela a (encore) prouvé mon point (à moi-même) sur l'importance d'un bon moniteur. J'ai un excellent Dell U2410 connecté à un ordinateur portable HP avec un écran lumineux moyen (couleur vraie ou quoi qu'ils appellent cette horrible technologie). Mon navigateur est ouvert sur le bureau de l'ordinateur portable et j'ai d'abord fait ce test sur ce moniteur. À 40 ans, j'ai obtenu un score de 12, ce qui n'est pas mal du tout. J'ai alors décidé de recommencer, cette fois sur le moniteur Dell. Mon score avec un bon moniteur est désormais un préfet 0!
ysap
Quoi qu'il en soit, avoir plus de niveaux de couleur intermédiaires fait définitivement partie de la définition d'une plage dynamique. Fondamentalement, c'est le rapport de la valeur maximale à l'unité minimale mesurable.
ysap
... encore une chose - vous visualisez ce test de couleur sur votre moniteur, qui est probablement 10 bits dans le meilleur des cas, votre navigateur n'étant probablement pas capable de rendre plus de 8 ou 10 bits lui-même, alors oui, le test est de moins de 12 bits.
ysap
Je ne suis pas sûr qu'il soit plus que tangentiellement pertinent pour la question, mais ce test est si intéressant qu'il obtient un +1 de ma part en tout cas. :)
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