Quel est l'intérêt de capturer des images 14 bits et de les éditer sur des moniteurs 8 bits?

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Je suis un peu confus. Si mon reflex numérique capture une image de 14 bits pendant la prise de vue au format RAW. N’ai-je pas besoin d’un moniteur 14 bits pour tirer pleinement parti de la capture au format RAW? Quel est l'intérêt de capturer une image en 14 bits et de l'ouvrir et de l'éditer avec un moniteur de profondeur de 8 bits seulement?

utilisateur1187405
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Il suffit d’au moins 10 bits de RAW pour appliquer la courbe gamma requise par sRGB, car la capture est linéaire.
Mark Ransom

Réponses:

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Vous pouvez éditer vos photos avec un ancien moniteur noir et blanc CRT gravé et le problème reste le même: les bits supplémentaires comptent.

Voici une simulation d'histogramme de 14 bits (A) et de 8 bits (B). Les deux sont sur une grille bleue qui simule un affichage 8 bits ou un format de fichier 8 bits.

En B, toutes les lignes coïncident. (Le format 8 bits est suffisant car il est proche de ce que nos yeux peuvent percevoir dans différents niveaux de gris)


À présent. Imaginez que vous ayez besoin de déplacer votre histogramme parce que vous voulez une image heureuse plus lumineuse.

Les différents niveaux sur le côté gauche glissent vers la droite.

Sur votre fichier brut, il y a suffisamment de "sous-niveaux" pour remplir les mêmes lignes bleues. (C)

Mais les données sur l'image 8 bits commencent à former des "trous" (zone rouge). Cela créera des problèmes de bande, une augmentation du bruit, etc.

entrez la description de l'image ici

La différence importante réside donc dans le fait que vous manipulez ou contrôlez votre image et que vous disposez de données supplémentaires. Cela vous donne la liberté.

Rafael
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+1 bel exemple, mais il ne faut pas le prendre à la lettre - en réalité, le format brut 14 bits est linéaire alors que la sortie 8 bits ne l'est pas (à cause du gamma). encore un bon moyen de visualiser ce que le traitement d’image peut faire pour l’histogramme!
samedi
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Oui, très littéralement. Le gamma est en réalité LE problème majeur qui nécessite 12 ou 14 bits. Le gamma est essentiellement le plus grand changement de ton de ce type et, à ses débuts, il était mal fait et insuffisamment en 8 bits. Ainsi, les dispositifs de création d'image (scanners puis caméras, qui doivent utiliser le gamma) devaient passer à 10 bits, puis à 12 et maintenant à 14 bits ... tous les bits pour lesquels nous pouvons acheter du matériel, du moins jusqu'à récemment. Il est vrai que notre œil ne voit jamais de données gamma (sauf dans l'histogramme). Suite ..
WayneF
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@WayneF c'est une idée fausse commune. Le gamma est tout aussi bénéfique maintenant à l'ère numérique que c'était à l'époque des tubes cathodiques analogiques. l'affichage doit présenter les mêmes niveaux que l'original, c'est vrai! mais notre perception est non linéaire. C'est pourquoi vous pouvez coder la luminosité en mode 8 bits à l'aide de gamma et obtenir un résultat similaire à celui de la coder linéairement avec 11-12 bits. plus de bits signifie plus de mémoire, plus de bande passante, plus de puissance perdue sans effets visibles. c'est pourquoi gamma est là pour le dire. voir aussi les exemples de gradients ici: cambridgeincolour.com/tutorials/gamma-correction.htm
szulat
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Correct. Le gamma a toujours sa place dans l'imagerie numérique et la vidéo, car il exploite bien les valeurs de code. Sur le bas de la plage de luminosité, 8 bits avec gamma équivaut à 10 bits linéaires (car la pente gamma est proche de 4). Dans les flux de production de film, les encodages de journaux sont plus courants que les encodages gamma, mais pour la même raison: économie des valeurs de code.
Dithermaster
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Version abrégée: les modifications apportées à une photo numérique sont appliquées mathématiquement et la résolution de l'écran est indépendante de celle des calculs (à moins que vous n'utilisiez un logiciel de traitement d'image désordonné). Les modifications sont calculées en utilisant la profondeur de bits complète et bénéficient donc de la précision supplémentaire disponible.
aroth
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Des profondeurs de bits plus élevées vous offrent plus d'options pour l'édition sans perte de données.

Ne commettez pas l'erreur d'associer la représentation d'une image à son rendu . La modification produit les meilleurs résultats de qualité lorsque vous utilisez la représentation, où les données sous-jacentes ont la résolution la plus élevée. Il se trouve que votre moniteur offre une résolution plus faible vue de l'image , mais ce n'est pas liée à la qualité de la représentation sous - jacente.

Si vous vous souvenez des mathématiques à l'école, il y avait toujours une règle: ne jamais arrondir les calculs intermédiaires lors du calcul des résultats; effectuez toujours les calculs puis arrondissez à la fin lorsque vous présentez les résultats. La exacte même chose s'applique ici. Votre moniteur est la fin, où "l'arrondi" a lieu lors de la présentation à vous. Votre imprimante peut "arrondir" différemment. Toutefois, à toutes les étapes intermédiaires, vous utilisez les données brutes pour obtenir les résultats les plus précis et vous stockez la représentation haute résolution d'origine sur disque afin de pouvoir conserver ces informations et de continuer à effectuer une édition précise ultérieurement.

Considérez ceci: supposons que vous ayez une image source de 5760 x 3840. Pour conserver la plus grande souplesse d’édition et de rendu, éditez l’image à cette taille et conservez cette taille. Si vous le visionniez sur un moniteur 1440 x 900, vous ne feriez que zoomer sur votre éditeur, vous ne voudriez probablement pas redimensionner et rééchantillonner les données pour les adapter. La même chose vaut pour la résolution des couleurs.

Le son est similaire. La carte son de votre ordinateur n’a peut-être que des capacités de sortie 12 bits. Mais si vous enregistrer, de stocker et de faire fonctionner sur 16 bits ou 24 bits, vous pourriez faire un signal à faible volume ou 16x 4096x plus fort (respectivement) et encore atteindre une perte de qualité minimale de sortie sur cet ordinateur. Ne convertissez qu'à la fin lorsque vous êtes sur le point de présenter le résultat final. L'équivalent visuel éclaire une image extrêmement sombre avec un minimum de bandes.

Quelle que soit la capacité de votre moniteur, si vous effectuez une opération de modification, par exemple, multipliez la luminosité par 2, vous souhaitez effectuer cette opération sur la représentation haute résolution originale de l'image.


Voici un exemple simulé. Disons que vous avez pris une photo très sombre. Cette image sombre se trouve dans la rangée supérieure, avec les formats de stockage interne simulés à 4, 8 et 14 bits par canal. La rangée du bas représente les résultats de l'éclaircissement de chaque image. La luminosité était multiplicative, facteur d'échelle 12x:

entrez la description de l'image ici ( Source , photographié par Andrea Canestrari)

Notez la perte d'informations permanente. La version 4 bits n'est qu'un exemple illustratif d'extrême. Dans la version 8 bits, vous pouvez voir des bandes particulièrement dans le ciel (cliquez sur l'image pour l'agrandir). La chose la plus importante à noter ici est que la version 14 bits a été mise à l'échelle avec la plus haute qualité, indépendamment du fait que sa forme de sortie finale était le format PNG 8 bits que j'ai enregistré et du fait que vous êtes susceptible de l'afficher sur. un affichage 8 bits ou moins .

Jason C
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Ou même un affichage 6 bits. Tous les moniteurs LCD n’affichent pas en réalité une profondeur complète de 8 bits par canal.
Random832
@ Random832 Existe-t-il un test fiable pour savoir ce dont est capable votre écran LCD? J'ai une image en dégradé générée par ordinateur qui montre des bandes, mais je ne suis jamais sûr si cela était dû à la capacité de mes yeux de voir les différences d'un niveau ou si mon moniteur le distordait.
Mark Ransom
@Mark Découvrez ce bel article sur le sujet: avsforum.com/forum/… - ça peut être compliqué, il y a beaucoup d'endroits pour les goulots d'étranglement dans la chaîne du signal de votre sortie vidéo à la lumière qui sort de l'écran , beaucoup de fausses informations dans les spécifications (par exemple, les profondeurs annoncées étant BS en raison d’un décodeur 6 bits sur une carte de circuit imprimé aléatoire) et des descripteurs edid, etc. C'est un système complexe et sachant que la profondeur réelle n'est pas un cas d'utilisation courant, aussi , bonne chance! Ymmv
Jason C
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@MarkRansom m'a clairement montré que je pouvais voir un baguage à des limites clairement définies, tous les quatre niveaux. Certains affichages font un dithering qui peut être un peu plus difficile à identifier
Random832
^ Notez également que certains affichages font un dithering temporel plutôt que spatial, ce qui est probablement presque impossible à remarquer s’il est fait correctement, mais vous pourrez peut-être le repérer dans les zones sombres si vous avez les yeux perçants.
Jason C
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14bit Raw ne correspond pas à la résolution en bits de votre moniteur. Raw est un format minimalement traité. Voir Format d'image brute .

Le format brut permet aux logiciels de post-traitement tels que Lightroom et Photoshop d’apporter des ajustements précis aux images qui ne seraient pas possibles avec des fichiers JPEG.

En ce qui concerne le moniteur, les moniteurs à large gamme sont généralement de 10 bits et possèdent une table d’élimination interne qui stocke les informations d’étalonnage provenant de calibrateurs tels que X-Rite ou Spyder. Votre carte vidéo doit également prendre en charge le format 10 bits.

Pour les puces Nvidia, les cartes de classe de station de travail prennent en charge la technologie 10 bits. La plupart, sinon toutes les cartes de la classe Gaming, ne proviennent pas de mon expérience. Il en va de même avec les jeux de puces AMD.

Si vous n'allez pas post-traiter vos images, vous pouvez facilement passer au format JPEG.

Gmck
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il est à noter que dans presque tous les cas, l'œil humain ne verra pas plus de 8 bits, sauf de rares dégradés lisses (principalement synthétiques, par opposition aux photos bruyantes naturelles, où la postérisation est cachée dans le bruit)
szulat
8 bits ne représentent en réalité que 256 nuances, ce qui est insuffisant pour afficher des dégradés lisses sans tramage.
Gmck
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vrai, mais ces gradients presque jamais peut être vu dans les photos de la vie réelle à cause du bruit
szulat
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@Gmck: Il y a une énorme différence entre 0,39% de luminosité et 0,78% de luminosité. Une courbe logarithmique à 256 niveaux suffirait pour obtenir des gradients lisses, mais de nombreux effets de filtrage nécessitent essentiellement un mappage linéaire des valeurs en fonction de la luminosité (le remplacement de deux valeurs de pixel par leur moyenne laissera donc la luminosité globale inchangée).
Supercat
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Vous devriez peut-être lire cette question en premier.

Comment la gamme dynamique de l'oeil humain se compare-t-elle à celle des appareils photo numériques?

Fondamentalement, la plage dynamique du papier est inférieure à 8 bits et la plage dynamique de l'homme n'est pas différente.

L’avantage d’une plage dynamique élevée dans les images RAW est que vous pouvez les post-traiter pour ramener les bits qui vous intéressent dans la plage que le périphérique d’affichage peut représenter, ce qui correspond à ce que l’œil humain peut voir.

Ainsi, l'exemple classique est un intérieur de pièce avec la lumière du soleil à l'extérieur. Lorsque l'œil humain bascule de l'intérieur vers l'extérieur, l'iris se contracte pour réduire la quantité de lumière entrant, vous permettant ainsi de voir les détails extérieurs ainsi que les détails intérieurs.

Une caméra ne fait pas cela, alors vous devriez normalement exposer soit pour l'intérieur de la pièce (et obtenir des points forts), soit pour l'extérieur (obtenir un intérieur sous-exposé) - ou prenez deux photos et créez un composite HDR.

La plage dynamique plus élevée de Raw vous permet de prendre une seule photo et de "pousser" ou "tirer" de manière sélective certaines zones pour révéler des détails se trouvant dans les zones sur / sous-exposées.

Les plans ici montrent ce genre de scénario. https://www.camerastuffreview.com/camera-guide/review-dynamic-range-of-60-camera-s

Roddy
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...is that you can post-process them to bring the bits you're interested in within the rnage that the human eye can see. Plus exact de dire que vous squish les bits que vous voulez dans la plage que le moniteur peut afficher . L'œil humain a une plage dynamique encore plus grande qu'une image RAW 14 bits. Il ne s'agit pas de ce que l'œil peut voir, mais de capturer toute cette plage dynamique afin qu'elle puisse ensuite être compressée dans la plage dynamique d'affichage d'un périphérique vidéo standard.
J ...
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Non, la gamme dynamique d’affichage est ce qu’elle est car il est techniquement difficile et coûteux de l’améliorer. Un affichage 14 bits serait incroyable. Une plage plus dynamique signifie un espace de couleurs plus grand - des images plus vibrantes, colorées et précises. Mon affichage principal, par exemple, est en interne un panneau 12 bits (bien que via une recherche) et peut générer 99% de la gamme de couleurs AdobeRGB. La différence entre cela et un panneau sRGB 8 bits normal (avec généralement environ 6 bits effectifs) est incroyable. Plus la plage dynamique est toujours meilleure.
J ...
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la plage dynamique n'est pas liée à l'espace colorimétrique et la couverture, l'étalonnage et les "bits" sRVB sont ici pour la précision, pas pour l'affichage d'images plus colorées
szulat
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@J ... en.wikipedia.org/wiki/Adaptation_(eye) "à tout moment, l'œil ne peut percevoir qu'un rapport de contraste de mille." = 10 bits.
Roddy
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@Roddy Oui, mais l'équation ne se limite pas à la luminosité absolue. Comme ci-dessus, il est également question de résolution des couleurs.
J ...
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Les 'Wikisperts' oublient que, quelle que soit la résolution en bits utilisée, vous ne voyez que le résultat en 8 bits. Collez un fichier 3 bits (8 niveaux) dans votre système 8 bits et l’affichage indiquera 8 niveaux (256/7 = 0 à 7) de 0 à 255 par incréments de 36. Un bit 4 indiquera 16 (0 à 15). Collez un fichier 10, 12 ou 14 bits dans 256 niveaux. Votre carte vidéo convertira les niveaux 1024, 4096 ou 16,384 en niveaux 256, ce qui explique pourquoi, lorsqu’un fichier RAW est chargé, dès qu’il est proposé à votre processeur vidéo, il passe à 8 niveaux (256). J'ai travaillé dans la physique médicale, la plupart des départements d'imagerie ont maintenant une imagerie 12 bits pour le dépistage du cancer du sein, etc. Cependant, l’œil humain ne peut pas détecter un niveau supérieur à 900 niveaux. Le logiciel est donc utilisé pour détecter des changements infimes de la densité tissulaire. Ainsi, si vous rencontrez une personne disposant d’un système 10, 14 ou 14 bits, ils seront très endettés et méga déçus. Incidemment, nous avons également du mal à détecter les changements de couleur. Notre vision passe en dessous de 16 millions de couleurs, à moins que des changements infimes se produisent dans une teinte similaire, là où nous remarquons des bandes. Notre caméra est capable de produire environ 4 trillions de couleurs, mais comme beaucoup de choses, ce qui est théoriquement possible et réellement possible peut être constitué de deux animaux très différents.

Bob_S
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Ce que vous voyez avec un moniteur 8 bits n’est pas ce que vous avez dans votre fichier 14 bits, et alors? Comme indiqué dans la réponse précédente, plus d'informations semblent toujours être meilleures ...
Olivier
Je vais rester simple. Prenez vos photos en raw, Produisez vos jpg à partir de votre fichier raw. Pour voir l’avantage, comparez votre jpg avec ceux produits par la caméra. C'est la différence entre un objectif pro et un objectif de déchets.
Bob_S
Pouvez-vous expliquer votre argument à propos de l'objectif? Pour moi, cela n'a rien à voir avec cette discussion: avoir une plage dynamique de 12 bits et choisir ce que vous voulez conserver après le post-traitement n'est absolument pas lié à la qualité de l'objectif. Et oui, vous pouvez voir 12 bits de plage dynamique sur un écran 8 bits, il suffit de jouer avec les corrections EV!
Olivier
Non tu ne peux pas. Votre affichage 8 bits affichera des niveaux n / 256 ou 256 / n, selon que vous proposez un fichier plus petit ou plus grand que 8 bits. Nous pouvons ajuster le point auquel ces bits sont sélectionnés par des ajustements dans PS, mais nous n'avons AUCUN CONTRÔLE sur lequel les bits sont affichés, c'est-à-dire que l'écart entre les bits sera le même, donc il manque des données !. Si tel était le cas, nous (le NHS pour un) ne prendrions pas la peine de dépenser 46 000 £ sur du matériel d’imagerie 12 bits qui ne donne pas mieux que des images 8 bits.
Bob_S
Je me demande ce que vous ne comprenez pas sur le fait de pouvoir exploiter une plage dynamique plus haute que visible pour créer une image. Si vous avez un fichier avec une plage dynamique de 12 bits, vous pouvez choisir d’afficher la plage de 8 bits de votre choix, c’est aussi simple que cela. Si vous étiez photographe, vous comprendriez à quel point c'est important: avoir des détails en surbrillance et à l'ombre est le rêve de tous. Je ne développerai pas davantage le sujet, veuillez lire les réponses précédentes.
Olivier