Линейная фиксация изображения

Тема линейной фиксации изображения стала для фотографии новшеством, привнесенным цифровыми технологиями. Поскольку пленка реагирует на свет не так, как цифровая матрица, вопрос линейности фиксации раньше был не особенно актуален. Но теперь, когда цифровая фотосъемка получила столь широкое распространение, в этом вопросе нужно хорошо разобраться.

В контексте фотографии линейность фиксации изображения - это однозначная реакция матрицы на поступающий свет, пропорциональная его количеству. Каждый ее фотоэлемент считает количество фотонов и отправляет сигнал, точно соответствующий этому количеству. Это может показаться вам естественным, однако мы воспринимаем свет не так, и фотопленка тоже реагирует на свет иначе. И наши глаза, и пленки реагируют на свет отнюдь не линейно. Они «сжимают» информацию и способны воспринимать более широкий диапазон яркости. Этот эффект сжатия - по сути, нелинейная логарифмическая шкала восприятия - характерен и для других наших органов чувств. Если держать в руке 100-граммовую гирьку, а затем добавить вторую такую же, то по ощущениям совокупный вес будет меньше 200 грамм.

Поэтому любая система формирования изображений, предназначенная для создания реалистичных фотографий, должна соответствовать нелинейным процессам зрения - и фотопленка сжимает информацию аналогично нашим глазам. На практике это значит, что светлый участок сюжета, зафиксированный на пленку, не предстает в виде сплошной белизны, а выглядит вполне реалистично. При съемке пейзажа с небом, включающим и темные тона туч, и светлые тона яркого солнца, черно-белая негативная пленка запечатлеет больше, чем вы могли бы ожидать.

Однако цифровое изображение в формате Raw формируется иначе. Во-первых, большая часть битов, кодирующих визуальные данные, предназначаются для более яркой части диапазона, а не для средних тонов. Во-вторых, поскольку яркость стабильно увеличивается с увеличением количества фотонов, плавного замедления реакции на света, как у пленок, не происходит. На изображениях переход ярких тонов в абсолютную белизну происходит резко, и результатом становится граница, выглядящая некрасиво и неестественно. Ввиду этого цифровые фотографии всегда нуждаются в коррекции гаммы, которая, по сути, заключается в осветлении светов (ниже показан ее типичный пример). Камера выполняет этот процесс при преобразовании только что снятого кадра в формат JPEG или TIFF. Если вы снимаете в формате Raw, то кадр, появляющийся на дисплее камеры, - это изображение в формате JPEG. Один из самых убедительных аргументов в пользу съемки в формате Raw состоит в том, что возможности его обработки вашего компьютера в комбинации с передовыми программными средствами в разы превышают возможности системы обработки изображения фотокамеры.