14位RAW是否比12位RAW好?


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常规JPEG图像只有8位,用于存储有关每个像素色调的信息。当以RAW格式(例如DNG)存储图像时,我们可以使用每个像素更多的位来存储色调,这为我们提供了更大的范围和更多的选项,可以在计算机上进行处理。

我当前的相机可以将图片记录为12位DNG,并且通常使用RAW。我注意到,较新的DSLR型号每个像素可以存储14位。对我来说,获得另外2位似乎是巨大的优势,但实际上有很大的不同吗?我会看到后处理的区别吗?图像的暗处(曝光不足)或高光部分(曝光过度)会有所不同吗?


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很小但很重要的校正:JPEG 每像素每个通道存储8位:红色8位,绿色8位,蓝色8位,总共24位。同样,RAW 每像素每个通道存储12/14位:每像素总计36/42位。使用GIF格式(或8位PNG)可获得每像素8位:最多256色的调色板,对照片不利。
Mark Whitaker

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+1进行更正,但请注意,原始文件实际上仅存储每个像素的位数,其中每个像素(每个photoite)被过滤为某种颜色。从RAW转换需要去马赛克,该模型从邻居巧妙地推断出全彩色信息。因此,RAW并不是每个像素真正存储36/42位。(假设除了Sigma的Foveon相机外,所有其他产品均正常使用标准的拜耳或类似的滤色镜阵列。)
请阅读“我的个人资料”,

@MarkWhitaker-进一步校正(甚至更小;-):RAW(在大多数相机中)每像素存储12/14位,为3种原色之一。其他两种颜色是在Bayer(或其他图案)去马赛克的后期处理中添加的。例外是Foveon类型的传感器,其中每个像素捕获3种颜色。
ysap 2012年

大多数JPEG图像均以YCC(en.wikipedia.org/wiki/YCbCr)格式存储图像。压缩图像时,确定每个通道的位数(亮度,三角蓝,三角红)。渲染图像通常是通过RGB888完成的,这会导致一些额外的信息丢失(比压缩更多)。还有CMYK和YCCK JPEG,尽管它们比较少见,并且有“ 12位” JPEG,它们呈现为RGB [12] [12] [12]而不是RGB [8] [8] [8]
rsaxvc 2012年

Answers:


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它产生了一些可测量的差异,但并不能说明整个故事。DxOMark的人像评分是对各种相机的输出进行的技术评估,特别是在色深方面,他们仔细地描述为与色彩灵敏度具有“ 相关性 ”,色彩相关性是色彩的实际细微差别。

如果查看该指标的结果,您会发现得分最高的摄像机每像素16位,其次是每像素14位。昂贵的中画幅数码后背获得的DxOMark得分约为24-26,其次是顶级的SLR,其范围为23-25。然后,接下来是具有12位/像素的相机-我认为最顶级的是22点的相机。

但是请注意,DxOMark将此分数中的差值1描述为“几乎不明显”。那是如果您几乎没有非常仔细地注意到。对于大多数人而言,在现实世界中的结果中分数的较大差异都不明显。

对现实世界的影响和最终的认知度并不是什么大问题。但是还有更多!如果您在列表中走的更远,则会发现具有14位深度的老相机比新的12位相机的得分更低的相机。因此,仅这个数字也不能说明整个技术故事。较新的传感器和处理技术以其他方式改善了实际结果。如果您正在比较当前的几代人,那么深度越深越好,但是不要以为这就是一切。

至于是在阴影还是在高光部分留出更多的空间:并不是在每一端都添加了位,而是有更多的渐变。想象一下,一家报纸给电影一到四颗星,而另一家报纸则使用1到10颗星。第二张报纸上的“ 10”不一定比第一张报纸上的四星评论好很多,但附加的“位”可带来更多细微差别。这是相同的想法。

这些传感器仍然会遭受高光的苛刻切断,因此,与数字摄影一样,最好进行曝光以保留并从阴影中拉出细节。在理论上,将有更多细微差别可以扩展,从而使黑暗区域变亮。

要意识到的重要一点是传感器的12位或14位,而JPEG使用的伽玛曲线符合人类的感知。这不仅是JPEG压缩数据的一种方法-必须应用曲线才能使图像看起来正确。由于这条曲线确实“挤压”了这些位,所以这是造成感知差异比人们预期的少的部分原因。(但是以未弯曲的形式保存线性数据是RAW灵活性的一部分:选择不同的曲线很容易。)

不过,我的总体观点是,我不会考虑在两个摄像机之间做出决定的基本数字。相反,请查看最终结果。


来自美国媒体摄影师协会“数字摄影最佳实践和工作流程”网站上有关传感器部分,也有相同的观点:

在撰写本文时[ nb 2009或更早 ],尚无具有14位捕获功能的35毫米DSLR相机明显显示出优于12位捕获的图像质量优势

一些中型传感器制造商声称具有16位捕获的优势。但是,我们从未见过一项研究(除了制造商的研究),该研究表明,仅基于16位捕获,更高的位深度就可以转化为更高的图像质量。通常,除非对图像应用了非常陡峭的色调曲线(大约6至7级停止),否则14位和16位捕获之间的差异是看不到的(无论如何对于人类而言)。

(添加了重点。这要归功于Aaron Hockley早先提出的关于指针的回答。)


好答案!我想您可能希望考虑高光,中间色调和阴影之间的位划分方式。您提到“不是在两端添加位,而是有更多的分级空间”。据我了解,分配的级别使高光得到更多,然后是中间色调,然后是阴影,然后是黑暗。将位深度从12(4096级)增加到14(16384级)应该对高光产生影响,并且在达到峰值时对高光滚降产生重大影响。除了12位以外,您还具有12,288个谨慎的亮度级别。
jrista

假设上层高光,灯光,中间调,阴影和阴影在12位时为二进制级别分布:2048、1024、512、256、256。对于14位:8192、4096、2048、1024、1024。(这个差异应该在高光处可见,尤其是在RAW(大多数原始工具在导入时会应用色调曲线),并在高光爆裂之前导致更平滑,更可恢复的衰减。
jrista

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@jrista —将这个想法颠倒过来。高光吹的问题是不可避免的硬停,这与光点的全井能力有关。更高的钻头深度并不意味着更大的井眼;是对孔进行了更精细的采样。由于较亮的数据已经具有更多的位,因此在该处添加更多的采样不会像在稀疏表示的暗区中添加更多的东西一样多。
请阅读“我的资料”,

在您的示例中,从2048到8192的变化是4倍,从256到1024的变化也是如此。但是顶层已经有成千上万的细微差别。再考虑一下,从16种可能的深色变为64种,这比从4096到16384有意义得多,即使后者明显更多。

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我知道突出的高光是一个难题,但是我认为当您有更多要衰减的电平时,这几乎是一个问题。我完全同意您的看法,即阴影中有更多位会限制担心光子计数的需要。
jrista

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通常,更多的位并不意味着更多的范围,而是更多的精度。也就是说,标尺的末端(最黑的黑色和最白的白色)将保持原样(在0和最大值处),但是它们之间的值数量将随着位数的增加而增加。

您很快就会陷入回报递减的境地,因为根本就不需要这么高的精度,而且相机传感器通常甚至都无法分辨该精度。


是的 :)这是一种很好的,更简洁的方式来表达与我的回答相同的话。+1并欢迎加入Stack Exchange!
请阅读“我的资料”,

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我认为12位和14位RAW对动态范围的影响之间存在一些混淆。

我的理解是14位RAW不会扩展动态范围。它既不扩大亮点也不扩大阴影。它为您提供了传感器可以捕获的最暗和最亮细节之间的更多渐进信息(就像您获得了4倍多的灰色阴影一样)。我非常确定我不会注意到同一传感器捕获的12位或14位原始图像之间的任何差异。

只是为了好玩,看看这个Color IQ Test,我敢肯定它的渐变程度小于12位。


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这个色敏度测试很棒!(再次)证明了我(对我自己)关于优秀监视器的重要性的观点。我有一台出色的Dell U2410连接到了具有平均明亮屏幕(真彩色或他们所说的糟糕技术)的HP笔记本电脑。我的浏览器在笔记本电脑台式机上打开,我首先在该显示器上进行了该测试。40岁时,我的成绩为12分,这一点也不差。然后,我决定再次进行此操作,这次是在Dell显示器上进行。我在一个好的显示器上的分数现在是0级!
ysap 2011年

无论如何,具有更多中间颜色级别绝对是动态范围定义的一部分。基本上,它是最大值与最小可测量单位的比率。
ysap 2011年

...还有一件事-您在监视器上查看此颜色测试,最好是10位,而浏览器本身最多只能渲染8位或10位,因此是的小于12位。
ysap 2011年

我不确定该问题与问题是否相关,但该测试非常有趣,无论如何我都会得到+1。:)
请阅读“我的资料”
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