Pourquoi mon appareil photo est-il si indulgent pour une exposition exagérée lors de la prise de vue en RAW?

J'ai trouvé que mon appareil photo (Sony A99) est très indulgent en termes de surexposition lors de la prise de vue en RAW. J'entends par là, je peux surexposer par un arrêt ou ainsi et quand je rentre à la maison pour le post-traitement, je peux le sous-exposer et récupérer tous les détails.

Bien sûr, cela ne fonctionnerait pas en jpeg. Il n'y a pas de données au-delà de la zone la plus à droite de l'histogramme. Mais pas la même chose avec RAW, les données reviennent comme par magie dans l'histogramme. Pourquoi? L'appareil photo me réserve-t-il une zone de l'histogramme au cas où je me trompe? Si c'est le cas, cela ne signifie-t-il pas qu'une certaine latitude est perdue si je tire correctement (parfaitement exposé)?

De plus, pourquoi est-ce uniquement disponible pour une surexposition? Mais pas une sous-exposition? Je ne pense pas que je serai en mesure d'extraire des détails des zones noires écrasées.

C'est l'un des avantages de la prise de vue brute.

Vous ne pouvez pas récupérer les détails de surbrillance ou d'ombre à partir d'un JPEG car il a 8 bits de profondeur de couleur par composant de couleur, ¹ et il est mappé de sorte que la valeur de pixel la plus basse soit interprétée comme "noir" et la plus élevée soit "blanche". Il n'y a simplement rien en dessous du noir ou au-dessus du blanc. Les créateurs de JPEG l'ont fait parce que 8 bpc sont suffisants pour que les humains perçoivent une image en couleur correctement exposée. ² L'œil humain a une plus grande plage dynamique que JPEG ne le permet, mais il ne peut pas voir cette plage complète tout le temps. ³

La plupart des caméras brutes sont capables de capturer au moins 10 bpc. 12 bpc + est très courant, et 14 bpc + est possible avec les meilleurs capteurs. L'astuce est de savoir comment utiliser cette plage dynamique supplémentaire? Il existe plusieurs espaces de conception pour trouver une solution:

• Capture et affichage sur toute la plage

  Le posemètre de l'appareil photo pourrait essayer de capturer autant de plage dynamique qu'il est physiquement possible, et il pourrait essayer de tout afficher sur le petit écran à l'arrière de l'appareil photo. Votre logiciel de traitement brut peut également tenter de vous montrer toute la plage dynamique du fichier image à l'écran. Lors de l'enregistrement d'un JPEG, la caméra pourrait simplement cartographier cette gamme dymamique complète de manière évidente, en éliminant efficacement les bits les moins significatifs du capteur.

  Personne ne fait ça. ⁴

  Si vous prenez une photo d'un buisson rétro-éclairé au coucher du soleil, l'appareil photo pourrait tenter de capturer les fourmis noires dans l'ombre gris foncé sous le feuillage vert foncé dense tout en capturant en même temps les détails des taches solaires sur le disque solaire.

  Les caméras ne font pas cela parce que l'image résultante ressemblerait à de la boue rayée. Les yeux humains n'ont pas la plage dynamique pour voir les fourmis et les taches solaires en même temps, donc le cerveau humain ne s'attend pas à voir de telles choses. ⁵ Nous n'avons pas non plus de technologie d'affichage suffisamment performante pour reproduire une image physiquement correcte. ⁶

• Tranche du milieu

  Au lieu de cela, la caméra pourrait simplement placer sa notion d'exposition «correcte» en plein milieu de la plage et extraire le JPEG 8 bits et l'aperçu d'écran du milieu de la plage. Si votre appareil photo possède un capteur 12 bits, il pourrait effectivement vous donner une plage de réglage d'exposition de ± 2 arrêts, car chaque 1 bpc se traduit par 1 arrêt, en termes photographiques.

  Je ne pense pas que ce soit une mauvaise façon de procéder, mais cela ne donnerait pas les images les plus agréables. Les sociétés de caméras qui ont fait cela ne vendraient pas beaucoup de caméras.

• Point noir et courbe gamma

  Un bien meilleur plan consiste à choisir un niveau de luminosité dans l'image pour appeler le noir ⁷ , puis à choisir une courbe gamma pour remapper les données brutes du capteur dans cette plage de 8 bpc.

  Avec cette méthode, l'appareil photo et le logiciel de traitement brut peuvent choisir de laisser certaines des données brutes en dehors de la plage mappée, de sorte que le fichier image brut code plus noir que noir et plus clair que blanc. Il s'agit de la région d'où vous tirez lorsque votre logiciel de traitement brut récupère les détails de surbrillance ou d'ombre.

Il n'y a pas d'autorité universelle imposant la méthode à utiliser, et même s'il y en avait, il y a beaucoup de variations dans la technologie existante et encore beaucoup plus de place pour de nouvelles variations. Par exemple, les DNG avec perte utilisent un espace colorimétrique de 8 bpc, mais la façon non linéaire dont les données d'image d'entrée sont mappées aux valeurs de sortie, vous avez encore un peu de plage dynamique à utiliser en dehors de la plage d'affichage normalement visible.

Notes de bas de page:

1. 8 bpc est également appelé "24 bits" par ceux qui préfèrent considérer ensemble les trois canaux nécessaires à l'imagerie couleur.

2. À tout moment, l'œil humain a une plage dynamique inférieure à celle de 8 bpc. La seule raison pour laquelle nous utilisons même autant de bits par canal est que les ordinateurs aiment traiter les données en morceaux de 8 bits, tout comme les affichages numériques. Toute valeur qu'une variante de 7 bpc ou 9 bpc de JPEG pourrait avoir est effacée par des décennies d'inertie historique nous poussant à rester avec 8.

3. Si vos yeux pouvaient utiliser leur plage dynamique complète tout le temps, vous n'auriez pas à plisser les yeux pendant un certain temps lorsque vous sortez d'une maison faiblement éclairée à midi, ou lorsque vous allumez la lampe de chevet lorsque vous vous réveillez dans l'obscurité.

4. Je n'ai aucun doute que cela a été essayé plusieurs fois dans des laboratoires de recherche. Je ne serais même pas surpris d'apprendre qu'un logiciel a été rendu public pour cela. Si je voulais être précis, je devrais réécrire cette phrase en quelque chose de moins percutant comme: "Personne n'a réussi sur le plan commercial à produire un logiciel ou du matériel qui présente des images en utilisant cette méthode."

5. C'est en partie la raison pour laquelle il est difficile de faire un bon HDR .

6. Et si nous avions une telle technologie, vous ne seriez pas en mesure de regarder le soleil dans l'image reproduite, pas plus que vous ne le pourriez en prenant la photo.

7. Ou blanc, si vous préférez. Ça n'a vraiment pas d'importance. Vous pouvez travailler les mathématiques de toute façon.

L'histogramme affiché par votre appareil photo est basé sur l'aperçu jpeg intégré à l'appareil photo généré lorsque vous enregistrez un fichier RAW. Dans l'aperçu, les données est révolu et irrécupérables. Cependant, les informations sont toujours présentes dans le fichier RAW.

La plupart des caméras utilisent entre 12 et 14 bits par canal couleur, mais la norme JPEG n'autorise que 8 bits par canal. Lorsque vous affichez votre fichier RAW sur votre ordinateur, l'affichage y est également limité à 8 bits par canal de couleur. La même chose se produit sur votre ordinateur qui se produit sur l'écran d'aperçu de l'appareil photo et dans l'histogramme. En modifiant l'exposition lors du post-traitement, vous modifiez quels huit des 12-14 bits par canal de couleur sont réellement affichés sur le moniteur. En ajustant les courbes de tonalité, vous pouvez même réduire davantage cette plage dynamique en seulement 8 bits.

La plage dynamique est la différence entre la partie la plus sombre et la plus lumineuse d'une image. Les fichiers JPEG doivent représenter chaque couleur avec 8 bits d'informations alors que le brut peut utiliser plus de bits (donc plus de valeurs possibles).

Il existe deux options pour déterminer comment la caméra peut résoudre la différence de profondeur de bits. Soit il peut représenter une variation plus petite pour chaque valeur (petits pas), soit il peut représenter une plage dynamique plus large. Il pourrait également faire une combinaison entre les deux.

Pour les caméras qui ont une large plage dynamique pour le capteur, le jpeg va normalement être focalisé autour d'une partie seulement de la plage dynamique pour donner des dégradés fluides avec un nombre limité de valeurs possibles. Cependant, le fichier brut couvrira toute la plage dynamique du capteur et pourra ainsi stocker des informations qui seraient autrement hors de portée pour le JPEG (car elles dépassent la valeur maximale de 8 bits).

Cette marge supplémentaire dans le fichier RAW vous permet de déplacer les points vers le bas dans la plage qui peut être exprimée par un JPEG que vous produisez manuellement ultérieurement via un utilitaire RAW.

En bout de ligne? Vous demandez comment utiliser la pleine allocation dynamique de votre appareil photo, qui, en fait, dépasse celle suggérée par la largeur du cadre d'histogramme ajusté JPEG de votre A99.

Voici un tutoriel publié sur UglyHedgehog qui résout ce problème précis.

http://www.uglyhedgehog.com/t-372364-1.html