什么是ETTR(向右暴露)?


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从这个答案和这个问题中得到答案,ETTR到底是什么?如何减少图像噪点?从胶片传感器到数字传感器有何区别?

在上面的答案中,五个停靠点是什么,它与ETTR有关系吗?

在现实生活中,拍摄时如何应用这项技术?


在这种情况下,停止的含义问题在什么是“停止”
mattdm

@mattdm我知道停止是什么意思,但是问题“ 5停止范围”中链接的答案,这是音调亮度的标准范围吗?
K”

哦,我看到了混乱。该数字来自Luminous Landscape ETTR文章的引文,并且选择了5个档位作为一个合理的数字,以表示撰写本文时DSLR 的动态范围。您可以对任何其他任意数量的总止损进行相同的计算。五只是一个例子。
mattdm 2012年

@mattdm哦,这很有意义,谢谢
K”

Answers:


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“向右曝光”是指记录可能的最亮图像,然后降低后期亮度以达到所需的水平。

单词“ right”来自直方图,通常亮度从左到右增加,因此,亮度增加会使整个直方图向右移动。

ETTR可以通过捕获更多的光来帮助减少噪声,从而减少光子噪声,并提供更好的信噪比(由于信号更大)。高ISO相片看起来嘈杂的原因是由于光线不足并放大了微弱的信号。

只要您不将曝光增加到达到最大可能值并被截断的程度,该技术就可以工作,因为这会导致信息丢失(称为裁剪/突出显示高光)。通常,这被视为图像区域(通常是天空),该区域变为纯白色。

原则上,该技术适用于胶片,一定要曝光左端,然后在打印时必须推动图像才能增加颗粒。但是,胶片具有不同的截止特性,因为高光会缓慢滚动而不是达到硬极限。

我做了一个实验来证明这种效果(并拒绝声称ETTR不起作用的博客文章):

这是相机测光的曝光量:

在这里,我使用了ETTR,并使用更长的曝光将相机测光表的曝光增加了1级:

最后,为了显示差异,这里是标准曝光,中间有ETTR图像偏移:

可以看到噪声的减少,尤其是在左下角的紫色区域。


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+1,特别是为了提供一个很好的示例,并以突出显示的剪裁强调该问题,这是一个重要的实际考虑因素。
mattdm 2012年

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简而言之,ETTR是两个事实的明智用法:

  1. 高光(水平曲线的右侧)比低光(水平曲线的左侧)中的信息更多。这是由于这样的事实,即捕获物对光的强度具有线性响应,而人的感觉却相当对数(实际上,两倍的亮度并不是光量的两倍,而是更多)

  2. 噪声无处不在,但是您会感觉到的是噪声与信号的比率:如果信号很大,您将看不到噪声,如果信号的大小等于或小于噪声,您将看到噪声。因此,您收集的光越多,您的信号就越大,而对噪声的感知就越小

过度曝光图像(尤其是全局暗图像)时,您使用的是电平曲线的右侧部分而不是左侧的图像部分。这样做有两个优点(1)提供更多的信息(更清晰的音调),以及(2)通过收集更多的光可以提高信噪比(因此减少可见噪声)

在后期治疗中,您可以校正您的水平并获得所需的音调。

回到胶片相机(我得到的黑白图片相当于一种颜色,但更容易弄清楚),每个颗粒都有一个阈值(一定数量的光子),在该阈值以上它将变成黑色和波纹管,然后将保持白色(并保持在胶片处理中洗掉),“噪音”是与敏感性相关的晶粒尺寸。


+1我喜欢“您认为两倍明亮的东西实际上不是光量的两倍,而是更多”
K”

1
“更多信息”有点误导。直方图右半边的位数与左半边的位数相同吗?
2012年

@乔,你是对的。但是,您的感知就像“压缩”直方图的右侧部分,“放大”直方图的左侧部分,因此明亮的灯光中会有更多的色调
floqui,2012年

4

有些人认为ETTR是民间传说,不是事实。Ctein(他拥有数十年的经验,是一位印刷大师)已经写下ti的全部话。(链接:http : //theonlinephotographer.typepad.com/the_online_photographer/2011/10/expose-to-the-right-is-a-bunch-of-bull.html)我建议至少看看他的评论。

我?我非常尊重Ctein,但是我倾向于向右偏一点(通常大约是停止补偿的3/4),具体取决于主题。最糟糕的是,ETTR似乎是安慰剂,无害。是否真的有帮助?并非所有人都对此表示同意。


4
在被链接文章的煽动性标题激怒之前,请注意本段总结了关键点:如今,噪声确实不是图像质量损失的主要来源[...]照相机和传感器要好得多。 。正如我和Mike上周讨论的那样,剪辑的要点并没有消失。在尝试获得数码照片的真实质量时,这仍然是一个大问题。该论点是,在大多数情况下,像素爆炸比噪声是一个更大的现实世界问题。
mattdm

3

您引用的答案包含所需的信息。如果不进行重新阅读就无法足够“访问”它。我将尝试总结这些参考文献和其他许多地方的内容,但是请注意,这只是一个摘要,其他地方有很多详细信息。

数码相机传感器趋于产生与光水平线性相关的输出。并非必须如此,否则可能会有其他好处,但这是目前的规范。

对于线性传感器,如果将亮度减半,则将数字“读数”或光强减半。如果在传感器最大光强度100%的情况下,“读数”为4000,则在传感器最大光强度的50%时为2000,在
最大
500的25%时为1000,在最大为
250的12.5%时为1000。最大
125在最大
62 AT的3.125%时...

但是,每减半亮度级别相当于一停,即一个EV级别。以EV为单位进行思考要直观得多,但也可以以停顿形式表示。

因此,传感器范围的第一个“停止”值在此范围的顶部具有一定的实际亮度EV,在底部具有较小的EV,并且传感器的最大读数为4000,最小值为2000,并且有2000个“计数”这个或EV水平。
图像中的亮度比最大亮度低一个EV级别的区域=图像中的第二个光阑/ EV级别,并且具有1000至2000和1000范围
的亮度。
第四档的光线水平为250至500,范围为250

这意味着曝光的第一站在其最高和最低水平之间有许多数值。给定大小的噪声(占其范围的一定百分比)将随着光水平的下降而增加一个光阑范围的百分比。例如,相对于传感器4000:1动态范围,噪声为+/- 5个单位。
在最高处,噪声为范围的5/2000 = 1/400 = 0.25%。
在第二档中,噪音为5/1000 = 0.5%。
等到第8个停止点时,可用的动态范围
= 4000 /(2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2)〜+ 16个传感器步长,并且5个单位的噪声为5/16或大约31%的范围。也就是说,在亮度的运算端,给定的噪声水平可能影响不大,但是随着亮度下降,噪声每降低1级就会加倍,并且噪声信号变化的百分比也加倍。

将其转化为实际操作-在图像开始变得嘈杂的地方拍摄一张高品质的ISO照片。现在查看阴影区域-您会发现它们受到的影响更大-与它们的亮度成反比。

因此-接近传感器最大光处理水平顶部的EV水平受噪声影响较小。只要可以在适当的时候对其进行校正,那么光量是多少都没有关系。相反,我们将所有亮度级别向上推,直到最亮的级别几乎削波为止。这允许较低的水平具有尽可能多的传感器变化。

请注意,5个停靠点只是一个方便考虑的范围-这种在整个范围内右移的重要性。

胶片往往对光具有对数响应,因此会将色阶的较宽变化变化到较低的有效范围内。


我会计算传感器DR停止的方式有所不同。A / D转换器是二进制设备,最多只能编码与其位深度一样多的信息。由于二进制形式的每个附加数字都是所有先前数字的数字空间的两倍,因此现代相机实际上被限制为14个光阑或2 ^ 14级别。然而,考虑到将电荷转换为ADU(模拟至数字单位)的必要开销,实际上要实现14个动态范围的停止非常困难。最大饱和度通常小于2 ^ 14,因此实际性能...
jrista

...通常限制在动态范围的13个停顿或更少(假设一种非常宽容的动态范围计算方法...很多人甚至会质疑实际上有很多可能,并提供10-11个停顿是我们真正能做到的ADC的二进制性质还导致每个额外的位几乎增加了以前亮度级的两倍,因此15位传感器将提供大约32000级,而大约为16000。一个14位传感器。
jrista

最佳现代相机系统的动态范围略超过ADC中的位数。在信号交换和测量系统能够支持这种精度的情况下,这种明显的可能性在先前的堆栈交换答案中得到了很好的解决,并且与将ADC输出“抖动”到所提供的位数之外的能力相关。赶出来,还有更多……
罗素·麦克马洪

1

我认为值得从Adobe 的白皮书中添加此报价,因为这是该公司的一种解释,该公司提供最流行的软件来处理照片,尤其是将RAW数据转换为图像。

您可能会尝试使图像曝光不足以避免突出高光,但是如果这样做,则会浪费相机可以捕获的很多位,并且冒着在中间调和阴影中引入噪点的巨大风险。如果要曝光不足以尝试保留高光细节,然后发现必须打开原始转换中的阴影,则必须将这64个级别在最暗的色标中散布到更宽的色调范围内,这会放大噪点并引起后期效果。

正确曝光至少对数字拍摄和胶片一样重要,但是在数字领域,正确曝光意味着要使高光尽可能地靠近喷出,而实际上并没有这样做。有些摄影师将这个概念称为“向右曝光”,因为您要确保高光尽可能靠近直方图的右侧。


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要实现的一件事很重要,那就是数字摄影和胶片摄影在处理灵敏度方面完全不同,最重要的是,不同的传感器类型也有所不同。

对于负片曝光,胶片感光度由单个颗粒的大小决定。尽管在曝光不足的情况下颗粒会变得更加明显(因为它们重叠较少),但胶片的选择从根本上决定了空间分辨率和代表不同亮度的能力。

电影本身也确实是惰性的。如果没有光线照射,您可以将其“曝光”数月(即仅将其放在相机或墨盒中),而无需进行任何更改,然后再进行开发

数字传感器是完全不同的。光电管的尺寸是固定的(尽管您可以在后期处理中组合几个光电管以减少噪声),并且“充电井”的概念意味着产生的电压与到达的光能几乎成比例。这些天的传感器要么比典型的胶片传感器小得多和/或灵敏度更高。关于灵敏度的一个主要因素,尤其是对于较小的传感器或高分辨率传感器而言,是光子计数:每个像素配准的光子数量可能很小,以至于其数量的统计变化是图像噪声的重要来源:光子噪声。

然后是模拟放大和随后的量化。

数字传感器上的ISO将用于确定“正确的曝光”并影响模拟放大(音频工程师在量化之前将其称为“增益分级”)。

到什么程度?某些传感器类型让整个ISO停止都会影响模拟放大,而小数ISO停止只会影响计量和处理(因此ISO160,ISO200,ISO250可能全部使用相同的模拟/量化设置,但计量仪具有+ 1 / 3EV,0EV和-1 / 3EV校正,然后以数字方式补偿结果)。

还有像索尼Exmor这样的“ ISO不变”传感器,它们在模拟和量化路径中不会发生任何变化:曝光不足4个光圈的ISO200图像包含与在那些传感器上正确曝光的ISO3200图像相同的数据,只是其解释不同。这也意味着,至少在原始文件中,几乎不可能用这些传感器以更高的ISO值突出显示高光。

虽然并非所有传感器都具有完全的ISO不变性,但具有较大光点的较大传感器通常仍具有良好的数字化储备,因此对高光突出显示具有弹性,因此曝光过度的较高ISO图像的质量往往相当(至少在处理原始文件时)。 “适当地”曝光较低的ISO图像,因此拨入正曝光补偿或闪光补偿可产生更好的阴影分辨率。

因此,“右侧曝光”将根据使用的传感器和ISO设置而具有完全不同的储备,较大的传感器和较大的ISO值通常具有较大的储备,可以像“平均”测光那样将更多的光射入相机。

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