Цветно профилиране на DSLR за всеки джоб

Въпросът с начина, по който съвременните цифрови камери регистрират и запаметяват цветовете, често пъти се пренебрегва от начинаещите фотографи, а и от мнозина професионалисти. Масово се е наложило мнението, че щом камерата може да снима в RAW формат, значи всичко е наред; всички усилия по предварителната подготовка на кадъра са положени и всякакви по-нататъшни корекции могат да бъдат направени на етап обработка.

Изхождайки от презумпцията за "съвършенството" на RAW формата, фотографът незаслужено се лишава от възможността да интерпретира максимално акуратно показанията на конкретния цифров сензор в собствената му камера и така да извлече допълнително качество от изходното изображение.

В настоящата статия разглеждаме накратко някои особености на цветопредаването на цифровите камери, илюстрираме как индивидуалните възможности на всеки сензор могат да бъдат обективно уеднаквени (т.н. профилиране) и обясняваме какви са ползите за фотографа от тази дейност. След това представяме три модела инструменти, които изготвят цветни профили на цифрови камери, като описваме техните възможности, предимства и недостатъци, и ги сравняваме от гледна точка на различните групи потенциални потребители – от любители до професионалисти.

 

---

 

Устройството на цифровата камера не е тайна за нашите читатели: оптична система фокусира светлината върху равнината на сензор, съставен от множество миниатюрни фото-диоди, които регистрират интензитета на падащата светлина. Въпреки че има и някои други решения, в най-общия случай върху отделните фото-диоди са нанесени филтри, които пропускат само определени дължини на вълната, отговарящи на основните цветове: зелено, червено и синьо. Камерите, които поддържат RAW формат, записват тази информация директно в цифровия файл, откъдето след това специализирана програма за обработка я извлича и интерпретира.

Читателите ни също така знаят, че когато производителят обяви нов модел цифрова камера, е необходима актуализация на обработващия софтуер, за да може да се интерпретират правилно стойностите, свалени от нейния сензор. Тази актуализация е нужна, понеже всеки модел сензор има индивидуален начин на отчитане на стойностите на цветовете.

Производителите на цифрови камери, особено на скъпо-струващи професионални модели, искат да си мислим, че техните продукти предават цветовете по максимално акуратен начин. Това със сигурност не е вярно и можете да се уверите сами, че между отделните марки и дори различни модели на една и съща марка може да има чувствителна разлика в цветовете, дори когато снимките са правени в контролирана среда и на камерите е направена ръчна настройка на баланса на бялото.

 

 

Производителите на цифрови камери не искат да лъжат своите клиенти и разликата в цветовете не се дължи на някаква умишлена злонамереност. Проблемът е другаде и съществува независимо дали снимате с Canon, Nikon, Pentax, Sony или Olympus: той се корени в начина, по който предметите отразяват падащата върху тях светлина и в методите, които конкретният производител на камери е решил да интерпретира показанията на цифровия сензор, за да постигне приемлив резултат при максимално разнообразни околни условия.

Затруднението идва от една особеност на светоотразяващите свойства на различни видове повърхности, наречена метамеризъм. Повечето материали, които ни заобикалят, реагират по различен начин в зависимост от спектъра на светлината, с която ги осветяваме. Поради тази причина например сакото и панталонът, които пробваме в магазина на луминесцентно осветление, изглеждат еднакво черни, но когато ги облечем и излезем на разходка през деня, се оказват с различни оттенъци на синьо, кафяво или друга неприятна комбинация. Нормалната офисна хартия, която използваме ежедневно, е импрегнирана с избелващи агенти, които поглъщат светлината в ултра-виолетовия спектър (каквато светлина нашето слънце, а и флуоресцентното осветление в офиса щедро осигуряват) и я излъчват обратно във видимия спектър, карайки хартията да изглежда искрящо бяла.

Заради метамеризма много предмети изглеждат оцветени различно в зависимост от спектъра на светлината. Проблемът е, че камерата не може да разпознае сама поведението на предметите и да го компенсира при записването на файла с изображението. По времето на лентовата фотография нещата бяха донякъде по-лесни: химическото покритие на филмите се произвеждаше по определени формули, съобразени с характеристиките на определен тип светлина - дневна (Daylight, 5500°K), изкуствена (Tungsten, 3200°K) или някаква друга при филмите със специално предназначение. Ако снимате през деня с филм, предназначен за Tungsten осветление, цветовете изглеждат съвсем различни и всички приемат това за нормално.

От съвременните фотоапарати обаче се очаква да могат да снимат еднакво добре при всякакви светлинни условия: дневна светлина, изкуствена (халогенна, флуоресцентна, светодиодна).... На фона на огромното разнообразие от материали, отразяващи повърхности и светлина с различен спектър, производителите на цифрови камери са изправени пред почти непосилната задача да изваждат изображения с приемливи цветове. За да направят това, те калибрират сензорите на цифровите камери при различни симулирани лабораторни условия, които би трябвало да отговарят на нашето нормално ежедневие.

Проблемът с този подход е, че производителите разполагат с ограничено време и ресурси за тестване на всеки модел сензор и затова са принудени да ограничат реално тестваните комбинации осветление и да се задоволят да програмират в своите камери алгоритми за компенсация, които използват по две или повече контролни стойности за основните цветове при различен спектър на околната светлина. Колкото по-скъпа е камерата, толкова по-вероятно е стойностите да са повече, но като правило има минимум два набора стойности - за дневна (Daylight) и изкуствена (Tungsten) светлина.

Недостатъкът на интерполиращия метод е, че той разчита реакцията на сензора да е предсказуемо линейна - най-грубо казано, ако при 3200°K е необходимо да приложим -10 единици компенсация на червеното, а при 5500°K са нужни +10 единици, тогава по средата (4350K) компенсацията трябва да бъде 0 единици, за да получим една и съща стойност на червеното при снимки в трите вида светлинни условия. Цифровите сензори обаче са нелинейни устройства и реагират по различен начин на светлина с различен спектър. Като се има предвид и голямото разнообразие на светлинни условия, при които може да работи един съвременен фотограф, това означава, че интерполацията може да осигури приемливи, но в никакъв случай оптимални резултати във всички възможни ситуации.

 

 

Хубавото в случая е, че е относително лесно да помогнем на нашата скъпа цифрова камера да види "правилните" цветове. Всеки фотограф с дори минимална практика познава функциите на неутрално-сивата карта, която се използва, за да "претегли" стойностите на трите основни цвята (зелено, червено и синьо) на падащата светлина и да приложи корекция върху стойностите за отделните цветове, записани в RAW файла.

Въпреки все по-добрите възможности на алгоритмите за автоматичен бял баланс (AWB) на съвременните цифрови камери, ако искате да получите по-добри от средни резултати, е редно да правите ръчен баланс на бялото за абсолютно всяка серия снимки при определени светлинни условия. Това е най-лесният начин вашите снимки да започнат да изпъкват над останалите, и дори единственото нещо, в чиято полза успеем да ви убедим с настоящата статия е ползата от ръчния баланс на бялото, ще се радваме! Ако обаче държите да извлечете максимума от вашата скъпа цифрова камера и големите RAW файлове, които създава, имате на разположение още една възможност, на която е посветен остатъкът от тази статия.

 

---

Използването на неутрално-сива карта е бърз и много лесен начин за подобряването на цветопредаването на всяка съвременна цифрова камера. Той обаче не е най-прецизният, тъй като разчита само на един цвят, за да приложи компенсация върху трите цветни канала. Проблемът е същият, който споменахме по-рано: по своята същност цифровият сензор е нелинейно устройство и трите индивидуални цветни канала реагират по различен начин на разликите в спектъра на светлината.

Решението на този проблем е да се сканира не само един цвят (неутрално-сиво), а да се погрижим за трите основни цвята - поотделно и в комбинации. Ако искаме да подходим още по-сериозно, към основните цветове можем да добавим и реални съставни цветове от нашето ежедневие - горско зелено, небесно синьо, морско синьо, тъмна и светла човешка кожа и т.н.

 

 

Регистрирайки разликата между очакваните и реално отчетени от сензора стойности за избраната палитра от цветове, ще можем да съставим много по-точен профил на грешката. Тъй като комбинациите на цветовете и спектърът на светлината в природата са почти неограничени, ние не можем да предвидим всичките им комбинации предварително, както се опитват да направят производителите на цифрови камери. Това обаче не се и налага, ако разполагаме с еталон, който можем да снимаме при конкретните светлинни условия.

Информацията за поведението на камерата при специфична светлина елиминира голямото гадаене и макар отново да се налага интерполация на цветни стойности, грешката е много по-малка, понеже се елиминира основното неизвестно - спектралният състав на светлината, и същевременно се регистрира поведението на камерата при възпроизвеждането на известни, конкретни цветове.

Еталонните таблици се използват за цветна корекция от няколко десетилетия. Те имат своята роля още по времето на лентовата фотография и придобиват популярност през 70-те години на ХХ в. с появата на еталона ColorChecker на американския производител Munsell, който и до днес държи титлата за най-многократно фотографиран обект в целия свят, в елитната компанията на Айфеловата кула, Колизеума в Рим и Гран каньон в Аризона :)

Докато при обработката на снимки от лентова камера е необходим ръчен контрол върху процеса на проявяване и копиране на снимките - опитен професионалист с експертно око се опитва да възпроизведе цветовете от еталона ColorChecker върху всяка копирана снимка - цифровата фотография прави този процес почти напълно автоматизиран.

Съвременните версии на ColorChecker и другите сходни продукти използват практически еднакъв алгоритъм за работа:

• отварят RAW файл със снимана цветна таблица;
• откриват разположението на заснетия еталон в кадъра;
• отчитат разликата между очакваните и реално регистрирани цветове в индивидуалните елементи на еталона;
• формират матрица, която описва размера на грешката и задава съответните корекционни стойности;
• записват така съставената "рецепта" като цветен профил в стандартен формат, съвместим със съвременните операционни системи (Windows, MacOS, Linux) и програми за обработка на изображения (Photoshop, Lightroom).

 

След като получите готовия цветен профил, за вас остава само да го приложите върху цялата серия кадри, които сте заснели при съответните светлинни условия, докато ги конвертирате от RAW във формат за обработка. Най-хубавото в този процес е, че понеже прилагате корекционните стойности директно върху данните от RAW файла, операцията не причинява загуба на детайл или динамичен обхват, както би станало, ако извършвате цветната корекция на по-късен етап в програмата за редактиране на изображения.

Допълнителната екстра, която получавате в резултат на профилирането на камерата е възможността да напаснете цветопредаването на две произволни цифрови камери - марките и моделите са без значение - което е изключително важно при многокамерно заснемане (сватбените и спортни фотографи често носят две или повече камери, за да пестят време и със сигурност ще оценят тази функционалност по достойнство).

 

 

Към момента на писане на настоящата статия (октомври 2012 г.) магазин BVI Photo Video предлага три вида цветни таблици за профилиране на цифрови камери. Два от моделите - ColorChecker Passport и SpyderCheckr - са продукти на най-големите производители на инструменти за управление и контрол на цветовете: X-Rite, Inc. и Datacolor (САЩ/Швейцария). Третият продукт е разработен от една относително неизвестна компания - QPcard AB (Швеция).

Въпреки че функцията на трите продукта е идентична, те се различават по някои подробности. Макар всеки от тях да може да се използва при всякакви обстоятелства и прецизността на получените резултати да е много сходна, по същество те са предназначени за различни приложения. Ако сме успели да ви убедим в ползата от използването на еталон за цветна корекция, следващите редове ще ви помогнат да изберете най-подходящия продукт, съобразено с вашите методи на работа и големината на вашия бюджет.

 

 
X-Rite Color Checker Passport: 199.00 лв. с ДДС (поръчайте оттук)

Предимства:

• възможност за генериране на Dual Illuminant цветен профил (двойка корекционни таблици за различна цветна температура) - подобрява прецизността на профила, незаменимо в случаите, при които се налага да снимате при различни светлинни условия (например вън/вътре на сватба);
• възможност за фина донастройка на цветната температура (по-топло/по-студено);
• възможност за фина донастройка на цветопредаването на тена на човешката кожа (по-светъл/по-тъмен);
• компактен корпус от поликарбонатна пластмаса - лек и жилав. Събира се в джоб на панталон или риза, може да се носи и на ремък около врата (включен в комплекта);
• най-малък като размери от трите вида еталони;
• трикрилата конструкция улеснява поставянето в сцената;
• заключващ механизъм предпазва багрилата от избледняване или нацапване/надраскване;
• най-подробното ръководство за употреба от всички продукти - близо 60 страници!

Недостатъци:

• малките размери затрудняват използването при снимане на крупни планове;
• неутрално-сивата повърхност за баланс на бялото не може да се използва за определяне на експозицията (не е 50% сива, а по-светла, почти бяла);
• трудно се отваря с една ръка, тъй като има заключващ механизъм, който предпазва от случайно отваряне. 

Идеален за:

• работа на терен;
• портретна фотография;
• тестове на камери (използва същата палитра като Munsell ColorChecker - най-популярният еталон в целия свят)

 

 

Datacolor SpyderCheckr: 249.00 лв. с ДДС (поръчайте оттук)

Предимства:

• най-голям от трите продукта: удобен за използване в крупни планове, солидно изработен;
• най-голяма палитра от еталонни цветове (48) плюс 18% неутрално-сива карта за определяне на експозицията и баланса на бялото;
• индикатор за избледняване на еталонните цветове;
• сменяеми вложки с еталонни цветове на приемлива цена (126.00 лв.);
• стандартна 6.35mm резба за монтиране върху стойка/статив.

Недостатъци:

• трудно се поставя в сцената, ако нямате асистент, който да го държи. Нужна е стойка или рамо с резба на върха;
• големината и теглото му го правят донякъде неудобен за работа на терен: побира се във фотографска раница или чанта, но не и в джоб на дреха.

Идеален за:

• професионални фотографи, работещи предимно в студийна среда (портретна, рекламна, продуктова, каталожна фотография).

 

 

QPcard 203 Book: 99.00 лв. с ДДС (поръчайте оттук)

Предимства:

• Включва 18% неутрално-сива карта за определяне на експозицията и баланса на бялото;
• Локализиран софтуер с интерфейс на български език;
• Единственият софтуер, който приема едновременно NEF, CR2 и DNG файлове (другите решения работят с DNG и TIFF);
• Възможност за визуализиране на dE грешката и направената корекция (€5.00);
• Възможност за ръчна промяна на корекционните стойности, заложени в генерирания профил (€25.00);
• Най-евтин (дори когато се купят плъгините, което не е задължително).

Недостатъци:

• Непривлекателна опаковка: подвързия от изкуствена кожа, непрофесионален външен вид (но еталонните цветове са качествено отпечатани);
• Неудобен за закрепване в сцената - текстилната лента по-скоро пречи, отколкото да улеснява връзването.

Идеален за:

• Начинаещи фотографи;
• Професионалисти с ограничен бюджет;
• Професионалисти, които тестват камери, анализират dE грешката и искат да редактират генерираните цветни профили (например, за да напаснат цветовете на две различни камери).

За разлика от други сравнителни ревюта на продукти на страниците на BVI Photo Video.com, в случая не можем да излъчим категоричен победител измежду трите вида цветни таблици, които разгледахме. Всяка от тях има своите предимства и недостатъци, които я правят незаменима или неподходяща за определени видове работа. Ако се нуждаете от съдействие за избора на най-удобната цветна таблица за вашите конкретни нужди, ще се радваме да ви помогнем — пишете ни!