Fotografia RAW: dalla luce al colore

1. Fotografia RAW: dalla luce al colore

2. Fotografia RAW E’ la registrazione dell’immagine catturata in un formato contenente: le informazioni non processate catturate dal sensore (l’immagine) le informazioni sulle informazioni (metadata) una miniatura con il suo istogramma … in varie modalità di incapsulamento (Nef, Cr2, Orf,…) Le uniche impostazioni della fotocamera che influenzano l’immagine sono: velocità ISO tempo di esposizione apertura del diaframma

3. Cosa vedremo … • cosa intendiamo per fotografia raw • il funzionamento della fotocamera in modalità raw • il funzionamento di una raw converter • come migliorare la resa e la fedeltà cromatica di un raw converter

4. Il sensore • Il sensore è composto da milioni di cellette sensibili alla luce dette fotodetettori o fotodiodi. • Ogni fotodetettore fornisce un’informazione (carica elettrica) direttamente proporzionale alnumero di fotoni che l’hanno investito. • Ogni informazione viene amplificata, quantizzata e codificata su una scala numerica di almeno 10 bit (tipico 12bit=4096 sfumature). • Ogni fotodetettore contribuisce ad un pixel dell’immagine finale. • L’immagine grezza è in scala di grigi.

5. La configurazione tipica La configurazione tipica è il “sensore a mosaico” (CFA color filter array): • i fotodetettori sono disposti in righe e colonne • sono costruiti principalmente con tecnologia CCD o CMOS • sopra ogni celletta viene posto un filtro colorato • la disposizione tipica dei filtri è quella di Bayer con filtri RGB

6. Dal grigio al colore • ogni filtro lascia passare solo la componente della luce del proprio colore quindi ogni fotodetettore fornisce un valore in scala di grigi proporzionale alla quantità e alla qualità di luce che lo ha raggiunto • i sensori a mosaico catturano il 25% della luce blu e della luce rossa e il 50% della luce verde che ha raggiunto il sensore

7. Dal grigio al colore

8. L’esposizione in fotografia RAW La conseguenza della relazione lineare fra il numero di fotoni che colpiscono i detettori e la loro risposta determina l’importanza dell’esposizione in fotografia RAW: “ETTR o esporre a destra dell’istogramma” per: • sfruttare il range dinamico del sensore • evitare rumore nelle ombre e posterizzazione in postproduzione Digitale Pellicola

9. Ruoli chiave dei Raw Converters

10. Tutti i raw converters svolgono le operazioni che seguono ma … • con differenti algoritmi • con differenti filosofie I risultati possono essere anche molto differenti soprattutto all’apertura del file

11. 1. La demosaicizzazione E’ il processo di individuazione e di ricostruzione dei singoli canali RGB mediante l’interpolazione dei pixel mancanti

12. 2. Bilanciamento del bianco E’ la neutralizzazione del punto bianco e dell’asse grigio dell’immagine. Si rende necessaria per le fluttuazioni della temperatura di colore della luce nelle diverse condizioni e per la non adattabilità del sensore alle stesse. La temperatura di colore della luce è espressa in gradi Kelvin (K). Temp tint/Inserire le tre curve

13. 3. Interpretazione colorimetrica … Ogni fotocamera ha i suoi filtri ed la sua lente e vede il colore a modo suo … La caratterizzazione di una fotocamera è il processo di creazione di un algoritmo (matrice) o di una tabella che assegna alle terne numeriche RGB un significato colorimetrico univoco, definito in uno spazio colorimetrico basato direttamente sulla percezione umana del colore (CIE XYZ).

14. … e compensazione monitor Per la corretta visione a monitor dell’immagine il motore di colore (CMM) converte l’immagine dal profilo della fotocamera al profilo del monitor trovando le corrette coordinate RGB da inviare alla scheda video

15. 4. Interventi di editing • curve tonali • luci/ombre • livelli • saturazione • riduzione imperfezioni dell’obiettivo • riduzione del rumore • sharpening … …

16. 5. Conversione ad uno spazio di lavoro standard Dal profilo della fotocamera a … … con ridistribuzione delle tonalità (correzione della gamma) • sRGB • AdobeRGB • Prophoto RGB • … Gamma 1 Gamma 2.2

17. 6. Stampa dell’immagine Serve: • la conversione dell’immagine dal suo profilo al profilo della stampante specifica • la scelta di come gestire quei colori che non possono essere riprodotti dalla stampante: intento relativo o percettivo?

18. Scattando in jpeg A svolgere le operazioni necessarie è il raw converter inserito dal produttore all’interno della fotocamera che da la sua interpretazione dell’immagine e cestina le informazioni che ritiene superflue. In pratica, a priori, si settano le impostazioni possibili … • white balance • contrasto • nitidezza • saturazione • tonalità colore • spazio colore … si scatta e si spera che …

19. immagine jpeg finale • l’esposizione sia corretta • il white balance settato sia corretto e gradevole • non ci sia bisogno di editing serio • non ci sia bisogno di recuperare le alte luci • gli algoritmi utilizzati siano decenti • il profilo incorporato sia discreto • la conversione colore non tagli colori importanti • le curve indovinino i nostri gusti • non ci siano tagli inutili agli estremi dell’istogramma • la riduzione del rumore sia corretta • lo sharpening sia di qualità • la compressione jpeg non produca danni • … … “Io speriamo che me la cavi” …

20. Uso dei profili e resa cromatica nei RAW converters

21. Implementazione dei profili In un raw converter i profili della fotocamera possono essere: • assenti (DcRaw) • uno unico blindato (Nikon Capture, Canon DPP) • blindati ma editabili (Adobe PS) • sostituibili ed editabili (PhaseOne C1)

22. Il modello CIE della visione umana I tre elementi coinvolti nel processo di visione: Le funzioni colorimetriche descrivono la sensibilità spettrale dell'occhio umano (osservatore standard) Lo spazio colore CIE XYZ è la codifica di tutti i colori che l’occhio umano percepisce

23. Generazione di un profilo Serve: • uno sfondo grigio uniforme opaco • un target ad hoc • uno spettrofotometro • la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego carta di validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator) • il corretto settaggio del raw converter (coerenza) • un software di calcolo del profilo

24. 1. Cattura del target Fondamentale per la veridicità del profilo: • illuminazione uniforme del target • un’unica tipologia di luce • luci a 45 gradi • bassa sensibilità ISO • diaframma chiuso (f9) • sensore pulito e parallelo al target • esposizione per la tacca bianca (RGB 240-245) • misura qualitativa della luce incidente e del target Attenzione a bagliori o riflessi!

25. 2. Calcolo del profilo • calcolo dei valori di colore ideali • generazione e importazione dell’immagine del target • importazione dei valori ideali • scelta dello stile del profilo (veritiera o piacevole?) • calcolo • assegnazione all’immagine, conversione ad uno spazio di lavoro standard e validazione Il profilo è valido solo • per quelle condizioni di illuminazione (WB) • per quel settaggio del raw converter

26. Sostituzione di un profilo In maniera simile a prima: • cattura del target • esportazione del tiff senza gestione del colore (prof. “no color correction” in C1) • generazione del profilo • importazione e validazione del profilo NB: il raw converter tenta di estendere le condizioni di validità del profilo tramite il cursore temperatura e tinta

27. Validazione dei profili Il principio cardine e obiettivo della profilazione/calibrazione è: i colori resi dal raw converter devono essere più vicini possibile a quelli teorici Non è una questione estetica! • La distanza o differenza fra i colori si quantifica nello spazio di colore LAB tramite le formule DeltaE. • Spesso l’errore DeltaE è scomposto nelle componenti LCH che identificano meglio gli scostamenti di luminosità, saturazione e tinta

28. Adobe Camera Raw: calibrazione e validazione dei profili

29. Calibrazione dei profili Serve: • sfondo grigio uniforme opaco • target GMB Colorchecker 24 tacche • spettrofotometro • la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego la carta di validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator) • azioni • uno scripts di calibrazione (o il metodo manuale di Bruce Fraser) • ACR calibrator (Thomas Fors) • ACR Calibrate Rags (Rags Gardner) • ACR Calibrator L (Simon Tindemans) • software di terze parti per la validazione del risultato

30. Metodologia • cattura del target (vedi prima) e lettura della luce • calcolo dei valori di colore ideali e sostituzione valore generici • apertura del file in ACR, reset e settaggio dei cursori • settaggio e lancio dello script • riapertura del file e inserimento valori calcolati • validazione • eventuali riaggiustamenti manuali nel tab calibrazione • rivalidazione • memorizzazione valori di calibrazione (camera default?)

31. Controllo di uniformità

32. Tindemans script Sequenza operativa: WB settaggio grigi WB calibr. in un unico step

33. Risultato di calibrazione

34. Validazione • in PS un’azione converte l’immagine in Lab, “media” ogni patch e con un pixel di ogni area compone una nuova immagine 6x4 pixel in Lab mode • importazione in ColorLab • comparazione con i valori di colore ideali

35. Resa cromatica: prima e dopo

36. Consigli pratici • precisione: almeno la lettura fresca del target • controllare l’uniformità di illuminazione (macbethreader) • calibrare in D50 (sole estivo) • “esporre a destra” (bianco ~245) • usare lo script di Tindemans ma non a valori di default • aggiustare i grigi manualmente prima di lanciare lo script • valutare la resa cromatica anche in altre condizioni prima di darle per errate • può valer la pena provare ad attivare calibrate shadowtint

37. FineGrazie a tutti!