Oké, elkaptuk az exif exageratis nevű kórságot. Olyasmibe ütjük az orrunkat, amibe nem kellene. De kell. Szögezzük le, hogy hiába olvasod végig, nem fogod megtudni a választ. Úgyhogy, ne is fáradj tovább vele. Ez egy parttalan próbálkozás volt, hátha felismerni vélünk bármiféle összefüggést a gain control és a képminőség között. Rokon témakör az ISO invarianciával, az ISO sweet spottal, de hiába regisztráltam fórumokra, olvastam végig hosszú beszélgetéseket, az egész témát nagy homály takarja.
Kiindulási alap : a Nikon D5000 gain control értékei az ISO tartományokra:
Kiindulási alap : a Nikon D5000 gain control értékei az ISO tartományokra:
Gain Control 0 : 100-320 ISO
Gain Control 1 : 400-800 ISO
Gain Control 2 : 1000-6400 ISO
Ezt a három szintet az ExifTools None, Low gain up illetve High gain up-nak nevezi, ami csöppet már beszédesebb. A D5000 kézikönyve viszont elfelejti megemlíteni, illetve a gaint teljesen másra értik a populáris fotográfiában.
Ezt a három szintet az ExifTools None, Low gain up illetve High gain up-nak nevezi, ami csöppet már beszédesebb. A D5000 kézikönyve viszont elfelejti megemlíteni, illetve a gaint teljesen másra értik a populáris fotográfiában.
Zsákutca No. 1 - a spekuláció
A szakirodalom szerint minél jobban megközelítjük a pixelszaturációt, annál dominánsabb a foton-zaj, míg az alulexponált pixeleknél inkább az elktro-, kiolvasási- és a bánat tudja még milyen zajok hangsúlyosabbak a fotonzajhoz képest. Ugyanakkor ez nem jelenti azt, hogy egy szaturált pixel (foton)zajos lenne, ugyanis minél több foton vesz részt a képalkotásban (pixelszaturáció-közeli állapot, vagy sokkal nagyobb pixel), a zaj annál jobban (gyökösen) csökken a jelhez képest (Sokkal jobb lesz a SNR). Egyelőre még nem tudjuk, hogy ennek a bekezdésnek lesz e relevanciája, de nézzük a D5000 adatlapját:
Kiindulásnak fogadjuk el, hogy a D5000 egy pixelét 28284 elektron szaturálja. Fogadjuk el azt a saját mérést is, hogy a D5000 pixelét a fénymérő +3,3EV korrekció szaturálja.
Amennyiben lineárisan gondolunk a zónákra és a fénymérőt V. zónának nevezzük, akkor tehát a VIII+0,3 zónánkban fog 28284 elektronunk összegyűlni. Mivel a IX. zóna kétszer annyi elektront gyűjtene (elméletben), mint a VIII. zóna, ezért VIII+VIII/3=28284, amiből kiszámolható, hogy a VIII. zónának exponált pixel kb. 21213 elektront gyűjt, a többi ennek megfelelően, lásd balra a táblázatban. A baj az, hogy ezeket a feleződő adatokat nem tudjuk megfeleltetni a RAWból készített TIFen mért adatokkal, ugyanis azokat az ACR feldíszíti egy kontrasztgörbével, amiről pont semmit se tudunk. Sajnos már nem él a link, ahonnan szereztük a fenti sensorgen táblázatot és most fel is merült bennünk egy kétely, hogy hogyan lehetséges az, hogy egy szenzor különféle ISO értékeken máshol szaturálódik? Milyen marhaság ez? Lehet, hogy ahhoz van köze, hogy magasabb ISO-n csak fél/negyed/nyolcad töltéssel számolnak? Persze a töltések nem pont feleződnek, de ha hozzávesszük, hogy a mért ISO sem tökéletesen duplázódik, akkor... na, sajnos akkor sem.
Ezt mutatja a következő táblázat, amiben kiszámoltuk, hogy az egyes mért ISO értékek milyen szorzóval növekednek, illetve a szaturációs elektronok milyen osztóval csökkennek. Nem felelnek meg egymásnak, és nem észlelünk semmiféle ugrást a feltételezett gain határokon. Ti láttok valamiféle relációt?
Homogén felületről készítettünk minden ISO beállításban (100-6400 harmadolt közökkel) két óriás-sorozatot. Egyikben a fénymérőhöz (középszürkéhez) képest +2EV korrekciót adtunk záridőből, a másik sorozatban -2EV korrekciót, ezzel, elképzelésünk szerint, a III. és a VII. zónát térképeztük fel zaj, és erősítés szempontjából. A képek közepét vágtuk ki és PS-ben minden egyes felvételről leírtuk a színes és fényességi átlagokat, standard devianciákat, ezekből SNR-t számoltunk.
Utána ugyanezeket a felül- illetve alulexponált sorozatokat középszürkére normalizáltuk, vagyis a +2EV fotóknak -2EV korrekciót adtunk, a -2EV-vel készülteknek pedig +2EV-t. Ezzel abban reménykedtünk, hogy a jelerősítés, jelcsökkentés hoz felszínre valamilyen relációkat az ISO gainnel kacsolatban.
A teljes táblázatkezelő adathalmazt megosztottuk, itt találjátok. Segítségnek, a felső tábla a felülexponált, majd alulexponált tesztképek méréseit tartalmazza, minden ISO értékre, az alsó tábla pedig a középszürkére normalizált képek adatait. Akinek van kedve az kedvére értelmezheti az adatokat, ide csak szemléltetésnek bevágjuk a grafikont, de csak ránézésre nem lesz érthető, és nem is törekedtünk populárisra faragni. Oda kell menni a táblázathoz és böngészni, és célirányos grafikonokat készíteni, ha valamiféle összefüggést akarsz észrevenni.
Első táblázat tehát, alul illetve felülexponált képek értékei és SNR-jük:
- Az Gain control határokon (ISO320-800) semmiféle olyat nem tapasztaltunk, amit kapcsolatba hozhatnánk a gain controllal.
- A luminancia SNR-je mindenhol jobb, mint a color SNR-je. Spekuláció, a luminanciazaj zavaróbb, mint a colorzaj, ezért valamit trükköznek nikonék?
- A záridők és ISO értékek megfeleltetése szerintünk egészen profin sikerült a mérnököknek. Ez a vízszintes vonalakon látszik a grafikonon, vagyis hogy sikerült vízszintesen tartani azokat. A két szélső ISO érték között, a +2EV sorozat alig 242-ről 244-ig kúszik csak fel (0,8% eltérés). Igaz, a -2EV sorozatban 47-től 58-ig, itt van egy pici világosodási tendencia a magasabb ISO értékek felé haladva (4,3% eltérés), de ezt az eredményt is megcsodáltuk azért. Nem tudjuk, hogy ez az amúgy aprócska eltérés a lassuló záridővel kapcsolatos jelenség, vagy az ISO-megfeleltetésben bújuk meg, erre további tesztek kellenének, de most nagyon nem ez ai érdekel.
- A felülexponált sorozatnál ISO 160-200 között észleltünk egy megmagyarázhatatlan huplit a színes standard devianciában, a fényességben ugyanez ISO100-320 között gyanús (lásd a táblázatban). Az SNR-ben ez azért tud kilengést okozni, lásd a grafikonon a két legfelső zöld és sárga vonalakat. Az alulexponált sorozatnál ez egyáltalán nem ennyire hangsúlyos, halványkék, narancs vonalak. Nem tudjuk, nem e csak valami helyi anomália, sok sorozat elárulná ezt, de dolgozzon vele az, akit megfizetnek érte.
Második táblázat, az előbbi képek normalizálva középszürkére:
- A középre normalizált adatok esetén feltűnik az is, hogy a +2EV középszürkésítve nem pont esik egybe a -2EV sorozat középszürkéjével. ISO 6400 felé mintha közelítenének egymáshoz, de ISO 100-nál azért jó 8% eltérés van (144 vs 123), mégpedig úgy, hogy az alulexponált majd korrigált sorozat sötétebb, a felülexponált és korrigált picit világosabb marad. Ez a középső kvázi-vízszintes vonalakon látszik.
Még ezt találtuk, de sajnos ezzel se vagyunk sokkal beljebb:
Amennyiben lineárisan gondolunk a zónákra és a fénymérőt V. zónának nevezzük, akkor tehát a VIII+0,3 zónánkban fog 28284 elektronunk összegyűlni. Mivel a IX. zóna kétszer annyi elektront gyűjtene (elméletben), mint a VIII. zóna, ezért VIII+VIII/3=28284, amiből kiszámolható, hogy a VIII. zónának exponált pixel kb. 21213 elektront gyűjt, a többi ennek megfelelően, lásd balra a táblázatban. A baj az, hogy ezeket a feleződő adatokat nem tudjuk megfeleltetni a RAWból készített TIFen mért adatokkal, ugyanis azokat az ACR feldíszíti egy kontrasztgörbével, amiről pont semmit se tudunk. Sajnos már nem él a link, ahonnan szereztük a fenti sensorgen táblázatot és most fel is merült bennünk egy kétely, hogy hogyan lehetséges az, hogy egy szenzor különféle ISO értékeken máshol szaturálódik? Milyen marhaság ez? Lehet, hogy ahhoz van köze, hogy magasabb ISO-n csak fél/negyed/nyolcad töltéssel számolnak? Persze a töltések nem pont feleződnek, de ha hozzávesszük, hogy a mért ISO sem tökéletesen duplázódik, akkor... na, sajnos akkor sem.Ezt mutatja a következő táblázat, amiben kiszámoltuk, hogy az egyes mért ISO értékek milyen szorzóval növekednek, illetve a szaturációs elektronok milyen osztóval csökkennek. Nem felelnek meg egymásnak, és nem észlelünk semmiféle ugrást a feltételezett gain határokon. Ti láttok valamiféle relációt?
Zsákutca No.2 - a teszt
Tesztkörülmények:Homogén felületről készítettünk minden ISO beállításban (100-6400 harmadolt közökkel) két óriás-sorozatot. Egyikben a fénymérőhöz (középszürkéhez) képest +2EV korrekciót adtunk záridőből, a másik sorozatban -2EV korrekciót, ezzel, elképzelésünk szerint, a III. és a VII. zónát térképeztük fel zaj, és erősítés szempontjából. A képek közepét vágtuk ki és PS-ben minden egyes felvételről leírtuk a színes és fényességi átlagokat, standard devianciákat, ezekből SNR-t számoltunk.
Utána ugyanezeket a felül- illetve alulexponált sorozatokat középszürkére normalizáltuk, vagyis a +2EV fotóknak -2EV korrekciót adtunk, a -2EV-vel készülteknek pedig +2EV-t. Ezzel abban reménykedtünk, hogy a jelerősítés, jelcsökkentés hoz felszínre valamilyen relációkat az ISO gainnel kacsolatban.
A teljes táblázatkezelő adathalmazt megosztottuk, itt találjátok. Segítségnek, a felső tábla a felülexponált, majd alulexponált tesztképek méréseit tartalmazza, minden ISO értékre, az alsó tábla pedig a középszürkére normalizált képek adatait. Akinek van kedve az kedvére értelmezheti az adatokat, ide csak szemléltetésnek bevágjuk a grafikont, de csak ránézésre nem lesz érthető, és nem is törekedtünk populárisra faragni. Oda kell menni a táblázathoz és böngészni, és célirányos grafikonokat készíteni, ha valamiféle összefüggést akarsz észrevenni.
Első táblázat tehát, alul illetve felülexponált képek értékei és SNR-jük:
- Az Gain control határokon (ISO320-800) semmiféle olyat nem tapasztaltunk, amit kapcsolatba hozhatnánk a gain controllal.
- A luminancia SNR-je mindenhol jobb, mint a color SNR-je. Spekuláció, a luminanciazaj zavaróbb, mint a colorzaj, ezért valamit trükköznek nikonék?
- A záridők és ISO értékek megfeleltetése szerintünk egészen profin sikerült a mérnököknek. Ez a vízszintes vonalakon látszik a grafikonon, vagyis hogy sikerült vízszintesen tartani azokat. A két szélső ISO érték között, a +2EV sorozat alig 242-ről 244-ig kúszik csak fel (0,8% eltérés). Igaz, a -2EV sorozatban 47-től 58-ig, itt van egy pici világosodási tendencia a magasabb ISO értékek felé haladva (4,3% eltérés), de ezt az eredményt is megcsodáltuk azért. Nem tudjuk, hogy ez az amúgy aprócska eltérés a lassuló záridővel kapcsolatos jelenség, vagy az ISO-megfeleltetésben bújuk meg, erre további tesztek kellenének, de most nagyon nem ez ai érdekel.
- A felülexponált sorozatnál ISO 160-200 között észleltünk egy megmagyarázhatatlan huplit a színes standard devianciában, a fényességben ugyanez ISO100-320 között gyanús (lásd a táblázatban). Az SNR-ben ez azért tud kilengést okozni, lásd a grafikonon a két legfelső zöld és sárga vonalakat. Az alulexponált sorozatnál ez egyáltalán nem ennyire hangsúlyos, halványkék, narancs vonalak. Nem tudjuk, nem e csak valami helyi anomália, sok sorozat elárulná ezt, de dolgozzon vele az, akit megfizetnek érte.
Második táblázat, az előbbi képek normalizálva középszürkére:
- A középre normalizált adatok esetén feltűnik az is, hogy a +2EV középszürkésítve nem pont esik egybe a -2EV sorozat középszürkéjével. ISO 6400 felé mintha közelítenének egymáshoz, de ISO 100-nál azért jó 8% eltérés van (144 vs 123), mégpedig úgy, hogy az alulexponált majd korrigált sorozat sötétebb, a felülexponált és korrigált picit világosabb marad. Ez a középső kvázi-vízszintes vonalakon látszik.
Még ezt találtuk, de sajnos ezzel se vagyunk sokkal beljebb:
 |
| Forrás |
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése