Экспокоррекция в RawTherapee

Введение

Данная статья является обзорным и справочным материалом к вкладке Exposure (экспозиция) программы RawTherapee 5.7. Экспокоррекция в RawTherapee представляет собой отдельную вкладку, которая содержит инструменты коррекции экспозиции изображения с использованием слайдеров и кривых в разных режимах. Рассмотрим параметры и инструменты в этой вкладке.

1. Экспокоррекция в RawTherapee. Вкладка Exposure

Autolevels (автоуровни)

Инструмент анализирует суммарную гистограмму и затем настраивает положение слайдеров в свитке Exposure (Экспозиция) для получения оптимального варианта. Отвлечемся немного и рассмотрим принцип построения гистограмм.

Гистограммы

2. Гистограмма в RawTherapee

По гистограмме изображения можно определить сколько на вашей фотографии теней, средних, светлых и максимально белых тонов. Делается это для того, чтобы определиться — правильно ли выбрана экспозиция при съёмке. Ориентируясь на гистограмму, важно обратить внимание на пики (всплески) в крайних тенях и светах.

Обычно фотограф работает с суммарной (яркостной) гистограммой, но средства камер и редакторов умеют отображать и поканальные гистограммы — такое же распределение плотности пикселей по яркостям  но отдельно в красном, синем и зеленом каналах. Поканальные гистограммы используются опытными фотографами для более тщательной работы с изображениями.

Слайдеры инструмента autolevels (автоуровни):

• Exposure compensation (компенсация экспозиции);
• Highlight compression (сжатие светов);
• Highlight reconstruction (восстановление светов);
• Black (черные);
• Lightness (светлые);
• Contrast (контраст);

Autolevels предполагается использовать как отправную точку. С этого момента экспокоррекция в RawTherapee начинает помогать проявлять  RAW. Не обязательно рассматривать данный инструмент как конечный. Результат работы autolevels необходим, чтобы фотограф сориентировался на начальном этапе корректировки экспозиции.

Экспокоррекция в RawTherapee содержит алгоритм автоматики, который хорошо срабатывает для типичных фотографий. Если Вы используете нестандартное распределение тонов в фотографии, например стиль «высокий ключ», то autolevels не подойдет. В таком случае предпочтительно самостоятельно настраивать параметры.

Индикаторы Clip (клиппирование)

Индикаторы clip отображают значения клиппирования при подстройки экспозиции. Данное значение отражает процент пикселей допущенных к клиппированию. Если вы нажмëте на эти кнопку то увидите  и области на некоторых изображениях, уровень которых достиг максимального светлого и максимально темного значений. Иногда их называют выбитыми пикселями. Это случается от ошибок экспонирования или от разниц динамических диапазонов камеры и снимаемой сцены.

3. Индикатор клиппирования в RawTherapee в % и включение подсветки областей клиппирования

Минимальное значение клип-индикатора  0,00; максимальное — 0,99; Чем  выше значение, тем больше  контраст изображения, ниже — меньше.

Highlight Reconstruction (восстановление светов)

Инструмент HR пытается восстанавливать переэкспонированные, (клиппированные) области светов. Это слишком яркие области raw файлов. HR пользуется тем фактом, что одновременного клиппирования  во всех трëх каналах raw файлов не происходит.

Нюансы деталей изображения  потерянные клиппированием в одном канале,  восстанавливаются за счëт взятия информации из других каналов, где выбивания пикселей не произошло.

4.Выбор алгоритма восстановления светов в RawTherapee. Highlight Reconstruction

Также HR может воспользоваться информацией из каналов с близлежащих областей пикселей, используя метод распространения цвета.

5. Восстановление светов в RawTherapee (Highlight Reconstruction)

При необходимости можно воспользоваться кнопкой autolevels которая автоматически задействует инструмент highlight reconstruction .

Highlight Reconstruction содержит в себе четыре метода восстановления деталей:

1. Luminance recovery — восстановление деталей нейтрально серыми. При таком методе рекомендуется устанавливать слайдер highlight reconstruction на максиумм (100);
2. Color Propagation  — метод распространения цвета. Самый продвинутый метод восстановления клиппированных светов. Помимо восстановления неоднородности яркостей, метод пытается восстановить цветовую информацию в клиппированных светах  заливая цвет в восстанавливаемую область. Хорошо работает на небольших областях, например восстанавливая переэкспозицию на участках с кожей. Его недостатком является то, что он может вкраплять неверные цвета и это индивидуально зависит от самого изображения и деталей в нëм. Метод является ресурсоемким и способен сильно нагружать процессор. Алгоритм хорошо работает и при высоких значениях сжатия highlight compression (более 500);
3. CIELab — уменьшает значения в канале яркости и пытается восстановить цвета. Рекомендуемое значение highlight reconstruction менее 100;
4. Blend  — смешение.  Пытается угадать клиппированные области в цветовых каналах, заливая в них информацию из ближайших совпавших, не клиппированных светлых областей. Рекомендуемое значение слайдера highlight reconstruction менее 100;

6. Восстановление светов в RawTherapee — выбран метод Color Propagation

Exposure Compensation (компенсация экспозиции)

Экспокоррекция в RawTherapee устроена так, что значения слайдера exposure compensation являются по сути поправкой ISO значений. Например, воздействие инструмента в значении равным + 1 (плюс один стоп компенсации экспозиции или 1Lv+/Ev+) эквивалентен по силе воздействия на изменение чувствительности ISO в размере одной ступени (100, 200, 400, 800, 1600…)

7. Exposure Compensation в RawTherapee

Допустим у вас две фотографии, и одна из них недодержанная на одну ступень (-1 Ev.) Для выравнивания недодержанного фото с нормальным, необходимо применить к нему exposure compensation в + 1 Ev.

При использовании слайдера контролируйте результат не только по изображению но и по гистограмме.

Если Вы некоторое время работаете в RawTherapee, то наверное заметили, что иногда используете положительную компенсацию экспозиции, словно ваши фотографии недоэкспонированны. Не волнуйтесь, это нормально. Большинство камер намеренно занижают экспозицию, чтобы сохранить основные детали в светах. Экспокоррекция в RawTherapee, таким образом позволяет Вам быстро оценить и скорректировать уровни.

Скрытые особенности алгоритма экспокоррекции в RawTherapee

Для пользователя, заинтересованного в деталях опишу подробней о том как устроена экспокоррекция в RawTherapee.

На самом деле значение экспокоррекции принятое за «ничего не менять» ( EV=0) во внутренних алгоритмах  программы равно 1,0 ( а не 0.0) Связанно это с тем, что существует зависимый от баланса белого, базовый коэффициент коррекции экспозиции. Коэффициент применяется к изображению ещë до воздействия пользователя на ползунок. Базовый коэффициент коррекции рассчитывается таким образом, чтобы цветовой канал с областями близкими к клиппированию по светам, стал опорным для расчетов базового коэффициента экспокоррекции. Хотя все каналы имеют одинаковый диапазон в необработанном RAW файле, изменение баланса белого, при обработке, приведет к изменению баланса в каналах. При обработке, демозаик из RAW файла создаëт изображение в RGB представлении и каналы в нем уже имеют разбаланс.

Более низкое значение температуры баланса белого означают больше экспоповышения в красном канале, высокие — положительную компенсации в синем канале.

Базовый коэффициент  принимается таким, чтобы самый близкий к выбиванию пикселей, канал, не получил клиппированных областей.

По мере изменения баланса белого происходит перерасчет отправной точки экспокоррекции внутри алгоритма. Хотя визуально слайдер установлен еще на нулевом значении.

Для больших изменений баланса белого вы можете увидеть небольшое изменение яркости в изображении.

Обратите внимание, что базовый коэффициент относится к максимальным значениям, которые могут представлять каналы. Если в RAW файле нет предельных значений, представляющих потенциальную вероятность для клиппирования светов, никакие света не достигнут максимального уровня при отправной компенсации экспозиции, в значении EV=0.

Таким образом экспокоррекция в RawTherapee изначально содержит защиту и поправки, для удобства работы экспокоррекцией с самого начала.

Highlight compression (сжатие светов)

Слайдер highlight compression можно использовать для сжатия светов. Полезно при воздействии на переэкспонированные области. HC осуществляет перераспределение ярких участков с затемнением. Алгоритм не участвует в восстановлении светлых участков, как это делает highlight reconstruction, который в свою очередь пытается восстановить детали из сохранившейся информации в каналах raw файла.

8. Highlight compression (сжатие светов) в RawTherapee

HC можно использовать для восстановления клиппированных светов тогда, когда обрезка светов произошла из-за слайдера exposure compensation и до его применения никаких потерь в светлых областях файлов, не происходило. Поэтому данный инструмент работает не только с RAW файлами.

Для лучшей работы инструмента highlight compression рекомендуется использовать совместно с ним, инструмент highlight reconstruction. Каждый из этих алгоритмов имеет свои сильные и слабые стороны.

При восстановлении светов ориентируйтесь и на гистограмму. Суммарную и поканальные. Как только  передержанные области займут данные во всех цветовых каналах, остановитесь и не увеличивайте значение слайдера highlight compression. Иначе вы рискуете превратить клиппированные белые области, которые все же являются нормальными для сюжетов, в заметно серые.

Такой подход применим для большинства обычных фотографий, за исключением, например, фотографий с большим количеством тумана.

Highlight Compression Threshold (порог компрессии светов)

Слайдер задает порог работы с некоего уровня светлоты, где highlight compression начинает реализовывать сжатие. Если установлено нулевое значение, тогда инструмент сжатия работает во всем диапазоне тонов.

Black (черные)

Позволяет осветлять или сильнее затенять темные части изображения.

Shadow Compression (сжатие в тенях)

Сжатие тонов в тенях, перераспределяет количество темных и очень темных деталей в тенях и переопределяет работу инструмента Black.

Shadow Compression используется для перестройки нюансов деталей изображения в темных областях.

Эффект от работы SC проявляется только тогда, когда значение инструмента Black выставлено в ноль.

Lightness (светимость)

Слайдер использует фиксированную тоновую кривую, зашитую в алгоритмах обработки. Позволяет просто осветлить или затемнить изображение.

Одна и та же такая кривая тона применяется отдельно к каждому каналу R, G и B. Точка черного и белого точки сохраняют свои позиции в этих кривых.

Contrast (контраст)

Слайдер  меняет контрастность изображения. Алгоритм применяет типичную s-образную кривую контраста, в которой отрезок средних тонов имеет наклон для усиления контраста. В то время как остальные участки кривой, напротив, снижают контраст в светах и тенях или вовсе не затрагивает эти крайние значения яркостей.

Одна и та же кривая контрастности применяется отдельно к каждому каналу R, G и B.

Saturation (насыщение)

Этот слайдер делает фотографию более или менее насыщенной в цветовом отношении. В техническом смысле алгоритм регулирует цветовую насыщенность изображения, применяя множитель к уровню насыщенности пикселей в цветовом пространстве HSV.

Tone Curves (тоновые кривые)

Тоновые кривые позволяют фотографу привносить индивидуальные особенности в управление контрастом. Экспокоррекция в RawTherapeeуправляется как слайдерами так и тоновой кривой. Слайдер на самом деле тоже управляет встроенной тоновой кривой. Отдельные подконтрольные пользователю кривые, такие же кривые как и кривые управляемые слайдерами, но пользовательские управляются  более гибко.

9. Tone Curves (тоновые кривые) в RawTherapee. Выбор метода управления кривой

В  инструменте доступны две тоновые кривые. Гистограмма под кривой работает на участке обработки этого инструмента, показывая изменения  сразу после работы этой кривой. Такие показания могут отличаться от показаний итоговой гистограммы изображения, которая находится в конце конвеера обработок изображения.

Если вы используете две тоновые кривые, тогда ваше воздействие на изображение более тонко и избирательно. Типичный подход в данном случае, понижать значения на одной кривой, и повышать их — в другой.

Кривая используемая в профилях DCP, поставляемых с RawTherapee, совпадает с кривой по умолчанию в adobe camera raw. Для сохранëнных кривых предусмотрено *.rtc расширение файлов. Кривую можно скопировать в буфер обмена и применять вставкой из буфера в пределах RawTherapee.

Curve Types (Типы управления кривыми)

Экспокоррекция в RawTherapee содержит разные способы воздействия на пользовательские кривые.

10. Tone Curves (тоновые кривые) в RawTherapee. Выбрана пленкоподобная кривая. Выбран параметрический метод управления кривой

Типы управления выбираются пиктограммой, в выпадающем миниатюрном списке. Рассмотрим каждый тип управления подробнее.

Linear (линейный)

В таком виде кривая графика отсутствует. Если прямая линия проходит через координатное пространство данного инструмента под углом 45 градусов, тоновой обработки изображения на этом участке конвейера RawTherapee, не происходит.

Standard (стандартный)

Классическая бикубическая сплайновая кривая применяемая во многих типовых программах обработки изображений.

Типичным использованием стандартной кривой является построение так называемой своей собственной S-образной кривой, на основе базовой кривой.

Flexible (гибкий)

Особенностью «стандартной» кубической сплайновой кривой является то, что редактирование одного узла может оказать заметное влияние на то, что происходит в кривой по отношению к другим узлам. Особенно заметно когда редактирование затрагивает точку, близко расположенную к другим точкам.

Гибкая центростремительная сплайновая кривая Catmull-Rom позволяет вносить корректировки в любую часть кривой с небольшим воздействием на другие части.

Parametric (параметрический)

Этот тип кривой управляется четырьмя  фиксированными слайдерами обработки. Кривая содержит три опорные точки. Слайдеры управляют глубокими тенями, темными областями, светлыми участками, и предельно светлыми соответственно. Наведите курсор мыши на любой из четырех слайдеров, и темная область под кривой покажет какая ее часть задействуется. 

Control Cage (клетчатое управление кривой)

На первый взгляд этот тип кривой похож на стандартную кривую, но есть и некоторые отличия. В режиме стандартного управления кривой, тоновая кривая касается всех опорных точек. Клетчатое управление работает по другому.  Чтобы увидеть это, щелкните где-нибудь на линии и переместите черную точку влево или вправо. Теперь кривая проходит рядом с черной точкой, но не касается ее. Ещë одно отличие состоит в том, что клетчатое управление допускает прямой участок кривой, в то время как вы не можете сделать это со стандартной кривой. Клетчатое управление кривой нуждается, по крайней мере, в трех точках. Удерживая нажатой клавишу Shift при перетаскивании точки, вы можете легко построить прямую линию с данным типом управления.

Curve Mode (тип/режим кривой)

Рядом с каждым типом управления кривой находится селектор типа/режима работы самой тоновой кривой. На ваш выбор представлены алгоритмы, которые будут использоваться для соответствующей кривой. Режим кривой может оказывать сильное влияние на внешний вид цветов, особенно если вы используете кривую, усиливающую контраст (S-образную кривую). Использование разных форм кривой полезно для творческого эффекта, но в некоторых случаях приводит к нежелательному результату.

Выберите режим, который соответствует вашим конкретным вкусам и потребностям. Путем объединения двух различных кривых (1 и 2) вы можете получить тонкий контроль с своими особенностями в обработке изображения.

11.Tone Curves (тоновые кривые) в RawTherapee. Возможность использовать две кривые в цепи обработки. Вторая после первой.

Standart (Стандарт)

Стандартный режим подразумевает воздействие кривой в равной степени на все каналы. В этом режиме алгоритм работы кривой типичен для множества программ проявки RAW файлов. Недостатком этого режима, может быть смещение цвета при попытке усилить контраст через S-образную кривую. Такая кривая увеличивает разделение каналов, и соответственно усиливает насыщенность цветов, по аналогии с тем как работает цветная фотопленка, реагируя на контраст. В режиме стандарт, с насыщением увеличивается и контраст изображения.

Weighted Standart (Взвешенный стандарт)

Использование режима WS позволяет избежать смещения цветов при регулировках кривой, в отличие от Standart. Например, при воздействии на красную компоненту, WS производит синхронное линейное воздействие на синюю и зеленую компоненты. Также при работе с другими цветами — с синим или зеленым. В итоге алгоритм рассчитывает три значения (R, g,b — например при работе с красным).

В работе с каждым R,G или B цветом, в RawTherapee с методом WS рассчитывается девять значений R,g,b / r,G,b / r,g, B. Это позволяет уменьшить цветовые сдвиги.

Film-like (плëнкоподобная)

Плëнкоподобная кривая дает результат, похожий на стандартный тип (увеличение насыщенности и повышение контраста в средних тонах), но оттенки и насыщения изменяются в меньшей степени при работе с этой кривой. Этот тип кривой разрабатывался компанией Adobe в составе стандарта DNG и используется в алгоритмах программ компании, таких как Camera Raw и Lightroom.

Saturation and Value blending (насыщенность и смешивание)

Режим SVB хорошо подходит для фотографий в высоком ключе или для других особенных творческих эффектов. В этом режиме рассчитывается среднее значение трех компонент цвета и затем параметры кривой (ее форма) накладываются на это значение. Результат похож на кривую яркости в режиме L*a*b* (Lab) — изменение контраста не влияет на насыщенность и также справедливо: изменение насыщенности практически не влияет на контраст.

При увеличении контраста, с сохранением насыщенности на прежнем уровне, может показаться, что изображение немного потеряло насыщение цвета. Данное явление носит в себе психологический аспект, так как наше зрение привычно воспринимает усиление насыщенности при усилении контрастов.

Luminance (яркость)

Каждый компонент пикселя обрабатывается таким образом, что цвет и насыщенность сохраняются практически нетронутыми. Тем не менее, увеличение контрастности через кривые в данном режиме может привести к ощущению небольшой десатурации (обесцвечиванию) по той же причине, как и для режима SVB. Если Вас не устраивает некоторая десатурация в изображении из-за данного режима, используйте слайдер насыщения цветности в пространстве L*a*b* (Lab Chrominance). LAB-chrominance аккуратно компенсирует потерю насыщения, чем через насыщение в пространстве RGB.

Perceptual (перцепционный)

Этот режим сохраняет исходные оттенок и насыщенность изображения, если вы применяете, например, S-образную кривую. Изображение действительно станет контрастнее, но цветовые оттенки останутся нетронутыми.

Алгоритм работает следующим образом: он анализирует кривую, чтобы получить значение контраста, которое используется для корректировки насыщенности таким образом, что увеличение контраста приводит к увеличению насыщения и наоборот.

Поскольку контраст и насыщенность тесно связаны в человеческом зрении, корректировки рассчитываются в таких соотношениях, чтобы насыщенность, при своем усилении, воспринималась зрением человека как нетронутая.

Есть и другие тонкости настройки, такие как увеличение насыщенности больше в тенях, и меньше для цветов, которые уже сильно насыщены. Это тоже, в какой-то мере соответствует особенностям человеческого восприятия, поэтому итоговый эффект приводит к тому, что цвета в этом режиме обработки кажутся нетронутыми, хотя они изменяются. Изменяются по закону перцептивной взаимосвязи, построенной на модели человеческого зрения-восприятия.

На самых ярких участках, близких к абсолютно белому (крайне верхние света), алгоритм переводит цвет в белый цвет (как и стандартные кривые), который уже не совсем соответствует цвету до применения кривой, но адаптирован для реального применения. Например, потому что самый яркий цвет конечного носителя изображения (экран или бумага) — белый.

Если вы хотите сделать сравнение Оригинал/Обработка (A/B сравнение), то стоит учитывать, что зрение может быть сбито с толку, разными уровнями контрастности, в вариантах, быстро просматриваемыми попеременно. В этом случае и насыщенность не будет выглядеть одинаково. Поэтому A/B сравнение необходимо проводить с задержкой. Т.е. не очень быстро.

Если Вы хотите отдельно подстроить насыщенность изображения даже с этим режимом, используйте инструменты корректировки в разделе L*a*b*-Chrominance (Насыщенность в цветовом пространстве LAB)

Режим Perceptual содержит в себе большое количество обработок и достаточно сильно нагружает процессор компьютера. Вы можете заметить запоздалую реакцию программы на внесение изменений.

Выводы

Таким образом экспокоррекция в RawTherapeee содержит не только коррекцию экспозиции слайдером, но и гибкое управление через пользовательские кривые с разнообразными режимами. Раздел дополнен инструментами восстановления светов, коррекцией теней и воздействием на насыщенность изображения. Часть этих операций можно сделать и в других разделах с иным качеством. Или дополнить обработки из вкладки «Экспозиция» другими инструментами RawTherapee, объединив воздействия из разных разделов. Как и в любом другом Raw-конвертере.

Спасибо за прочтение статьи! Удачных обработок!