Por que as câmeras geralmente produzem imagens digitais que se beneficiam do ajuste de níveis?

Consulte: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/levels.htm

Nos exemplos dessa página, a imagem original não possui branco puro ou preto puro; portanto, é possível adicionar contraste alterando os pontos branco e preto.

Tem sido minha experiência que muitas imagens que deveriam / poderiam ter partes muito claras / escuras não, e, como tal, parecem melhores / mais precisas após o ajuste dos níveis, mas obviamente existem imagens em que isso não faz sentido (por exemplo, uma imagem de uma vista que é quase toda cinza, como um exemplo extremo).

Portanto, a questão é como uma câmera decide onde colocar os pontos escuros / claros da cena no histograma? Poderia colocá-los em qualquer extremidade do histograma, o que tenho certeza de que em alguns casos, mas em muitos casos isso estaria errado e vice-versa.

Para a maior parte, simplesmente não. A câmera define uma exposição. Pelo menos no caso simples, é necessária a quantidade de luz que entra no medidor e define a exposição para transformá-la em um nível fixo em algum lugar próximo a 18% de cinza. O caso mais complexo é a medição multiponto (tem vários nomes, mas faz pouca diferença real). Com base em suas medições, ele pode decidir ajustar o nível de exposição desejado para (digamos) 12% ou 27% ou o que for, mas é só isso - ainda é apenas 1) medir a luz e escolher uma combinação de velocidade do obturador, abertura e (possivelmente) ISO eficaz para alcançar a exposição escolhida.

Embora a maioria das câmeras digitais faça algum pós-processamento, ela não é (pelo menos normalmente) ajustada com base no conteúdo de uma imagem individual - ela simplesmente possui uma curva de tons para uma configuração específica e ajusta os tons com base na curva que você selecionou (alto contraste, retrato, paisagem, etc.)

Dependendo da entrada capturada e da curva selecionada, pode ser sobre o intervalo de contraste correto ou pode ser muito pouco ou muito. Em teoria, ele poderia fazer um pouco mais, analisando o histograma para decidir sobre os ajustes da mesma maneira que algo como o ACR faz para o ajuste de exposição "Automático" - mas pelo menos na maioria das câmeras digitais você não recebe nada muito parecido com isso.

A resposta para isso é bastante complexa e geralmente depende de recursos e hardware específicos para marcas e modelos de câmera, bem como das configurações de exposição da câmera escolhidas pelo usuário. Para simplificar, o que a câmera "vê" e o que decide expor depende da medição da luz. As câmeras modernas possuem sofisticados dispositivos de medição embutidos que medem a luz que entra pelas lentes. Dependendo de como você configurou sua câmera, ela usará os valores medidos da luz para definir a abertura, o obturador e, possivelmente, o ISO. Quando uma cena é medida adequadamente, uma câmera no modo totalmente automático geralmente escolhe as configurações de exposição corretas; no entanto, algumas cenas precisam de mais cuidado e atenção na medição para ajudar a câmera em suas escolhas.

A medição na maioria das câmeras é baseada no valor padrão ANSI de "12% cinza". Esse valor é considerado o "tom do meio" entre preto puro e branco puro em termos de luminância (luz de uma fonte de luz refletida em uma cena ou objeto em uma cena). Isso significa que o medidor mede o nível médio de luminância da área medida e assumea média é 12% cinza. Para cenas que abrangem uma ampla gama de tons, de pretos profundos a cinzas médios e destaques brilhantes, isso funciona muito bem. Para cenas que não abrangem uniformemente o intervalo de tons, como cenas altas ou baixas, o medidor da câmera pode fazer uma suposição incorreta sobre a luminância das cenas e medir 12% de cinza, mesmo que deva ter medido um valor mais alto ou mais alto. valor mais baixo. Sem uma medição cuidadosa com a câmera e o uso do modo de medição adequado (mais sobre isso em um momento), essas fotografias geralmente exigem seleção de pontos em preto e / ou branco durante o pós-processamento para correção.

A maioria das câmeras DSLR possui uma variedade de modos de medição. O padrão e mais automático é uma forma de medição avaliativa, que mede uma variedade de áreas em sua cena e tenta aplicar um algoritmo inteligente para chegar a um valor correto. Isso geralmente funciona muito bem, mas às vezes não funciona tão bem. Os modos alternativos incluem medição central, parcial e pontual. Essas opções medem áreas progressivamente menores, geralmente centralizadas, embora algumas câmeras como a Nikon permitam a medição pontual em torno do ponto de foco automático atualmente selecionado. A medição pontual é bastante precisa, usando apenas uma porcentagem muito pequena da cena ao redor do ponto medido, para determinar a luminância. Ao usar a medição pontual, é melhor apontar a câmera para uma área da cena o mais próximo possível do "tom médio".

Nem todos os modos de medição funcionam para todas as cenas, e é importante usar a correta. Ao definir a exposição manualmente, geralmente é útil usar o medidor embutido da câmera no modo de medição pontual para medir várias partes de uma cena para determinar o contraste real (faixa dinâmica) da cena que você está tentando fotografar. Isso pode ser muito útil para ajudar a determinar se você precisa de filtragem ou se precisa ajustar sua iluminação se tiver iluminado artificialmente a cena. Se você dedicar algum tempo para aprender a usar o medidor da câmera em seus vários modos, será mais capaz de fotografar ou sair em campo, e os problemas de contraste da cena acabarão sendo uma coisa do passado.

Aqui estão alguns artigos úteis sobre medição:

• Introdução aos modos de medição
• Modos de medição explicados
• Cambridge em cores: medição e exposição da câmera
• Noções básicas sobre modos de medição
• Wikipedia: Modo de medição
• Wikipedia: Light Meter (técnico, discute 12% vs. 18% cinza)

NOTA : Com frequência, você pode ouvir o valor "18% cinza" usado como o valor de luminância no medidor da câmera. Esse valor geralmente é impreciso se você quiser ser preciso, pois 18% de manchas cinzentas geralmente são consideradas como refletindo metade da luz que chega a ele. Não há correlação direta entre uma câmera mede "12% de luminosidade cinza" e imprime "18% de refletância cinza", embora eu pense que, de um modo geral, elas possam ser consideradas aproximadamente equivalentes em seus respectivos domínios (ou seja, seria de esperar uma foto de 12% o cartão cinza deve imprimir 18% de cinza, que quando iluminado e fotografado deve ser medido corretamente em 12% de cinza novamente.) Mais detalhes sobre isso aqui .

A resposta teórica / filosófica seria que, com cada configuração de nível, você perde algumas informações do seu arquivo de imagem.

A câmera oferece uma faixa dinâmica praticamente fixa, quantizada (geralmente) em níveis de 3x256. Se o alcance fosse incrivelmente maior, você teria as partes 'interessantes' da imagem estendidas em um número realmente pequeno de níveis (o problema mais óbvio resultante disso é a separação em vez de gradientes suaves). Se fosse menor (é isso que você está pedindo), você perderia algumas informações das bordas do intervalo interessante, limitando seriamente sua capacidade de pós-processar a imagem.

Portanto, para simplificar, trate a saída da câmera como matéria-prima, nunca como um produto pronto.

Parte da resposta é que ela está enraizada em nossas preferências. A maioria das pessoas prefere imagens com uma gama completa de tons, incluindo uma pequena quantidade de preto total e uma pequena quantidade de branco total. O original nem sempre pode ser assim, mas na maioria das vezes ainda preferimos que seja ajustado para toda a gama de tons.

Você pergunta 'como a câmera decide?' e há algumas boas respostas acima. Mas você deve observar que esses métodos estão essencialmente enraizados nos dias de filme quando não havia outro método.

Hoje temos o histograma e isso altera completamente a equação, porque é baseada em todas as informações da imagem, enquanto os métodos de medição são baseados apenas em informações parciais.

O método de medição fornece um ponto de partida para que você possa obter um histograma razoavelmente próximo do desejado. Depois, examinando o histograma, você pode decidir rapidamente sobre a exposição ideal. Na maioria das vezes, é isso ajustando a exposição para mover o histograma para cima ou para baixo até que seja centralizado sem muito preto ou branco puro, mas isso depende da cena.

Em resumo, isso significa que você está assumindo o controle e pode tomar decisões mais inteligentes do que a câmera.