RAW 사진 작가들이 '감마'에 대해 이해해야하는 것

RAW 사진 작가는 RAW 변환기, 비디오 카드 및 디스플레이를 통해 모든 감마 관련 기능을 처리 할 수 있기 때문에 감마 에 대해 알지 못해도 괜찮아 질 수 있습니다. 그러나 놀이에서의 기본 생리 메커니즘을 이해하지 않고 운동하는 것과 조금 비슷합니다. 하나 또는 대부분의 이점을 인식 할 수 있지만, 더 많이 알면 기술을 향상시키고 잠재력을 극대화하는 데 도움이됩니다.

이것은 감마 의 상세한 기술 개요가 아닙니다 . 주요 목표는 감마 가 RAW 데이터에서 최대 동적 범위를 추출하는 방법을 설명하는 것입니다. 일을 간단하게하기 위해, 토론은 현대 LCD 디스플레이에서 볼 수있는 스틸 사진으로 제한됩니다.

카메라는 센서에서 빛을 캡처하여 빛을 측정하고 디지털 전기 신호로 변환합니다. 이 변환은 Opto-Electrical-Transfer-Function (OETF)라고하는 함수를 사용하여 수행됩니다. 그것은 무겁지 만 실제로는 캡처 된 빛의 특정 톤을 디지털 값으로 간단하게 매핑합니다. 신호를 표시 할 준비가되면 역 과정이 발생합니다. 이번에는 디지털 신호가 EOTF를 통해 빛으로 변환됩니다.

카메라 센서는 빛을 선형 적으로 포착하여 입력 빛을 두 배로 늘리면 디지털 신호가 두 배가됩니다. 현대 디스플레이는 또한 디지털 신호의 배가가 출력 광을 두 배로 생성한다는 점에서 선형 적입니다. 이상적인 세계에서 OETF & EOTF는 기울기가 1 인 직선이됩니다. 센서에 입사하는 빛이 두 배로 증가하면 결국 디스플레이 출력이 두 배가됩니다.

RAW 사진 작가가 사용하는 카메라 종류는 12 ~ 14 비트 폭의 디지털 신호를 생성합니다. 그 의미는 카메라가 2048에서 4096 개의 별개의 빛의 톤을 캡처 할 수 있다는 것입니다.

1 비트는 (2x1) 2 개의 2 진 레벨 (0, 1)을 나타낼 수 있습니다.
2 비트는 (2x2) 4 개의 이진 레벨 (00, 01, 10, 11)을 나타낼 수 있습니다.
3 비트는 (2x2x2) 8 개의 이진 레벨 (000, 001, 010, 011, .., 111)
...
N 비트는 2 (전력) N 개의 이진 레벨을 생성 할 수 있습니다
단순화를 위해 12 비트 RAW / 2048 톤을 사용한다고 가정 해 봅시다. 대부분의 현대식 디스플레이에서이 수의 톤은 사용 가능한 동적 범위를 최대화하기에 충분합니다. 즉, 디스플레이가 생성 할 수있는 가장 어두운 색에서부터 가장 밝은 색조까지의 그래디언트가있는 경우 2048 (또는 4096) 톤의 눈금이 보이거나 눈에 띄지 않는 결과가 나타납니다.

문제는 대부분의 현대 디스플레이가 8 비트 데이터 만 처리 할 수 ​​있으며 256 색조 만 재생할 수 있다는 것입니다. 즉, 사용 가능한 톤 범위 (2048)를 256 톤으로 매핑해야합니다. 이를 수행하는 가장 간단한 방법은 RAW 톤을 동일한 크기의 256 개의 저장소로 나누는 것입니다. 이것은 디스플레이 톤당 8 개의 raw 톤을 생성합니다. 이 경우 처음 8 개의 Raw 톤 (0000_0000_0000, 0000_0000_0001, 0000_0000_0010 .. 0000_0000_0111)이 표시 음 0000_0000에 매핑됩니다. 다음 8 개의 톤은 0000_0001에 매핑됩니다. 등등 ..

이 맵핑의 문제점은 부드러운 그라디언트를 생성하지 못하고, 그 이유는 사람의 눈이 빛을 처리하는 방식과 관련이 있다는 것입니다. 인간의 눈은 선형 방식으로 빛에 반응하지 않습니다. 대신, 어두운 색조의 빛을 증폭하므로 밝은 빛에 비해이 범위에서 더 많은 디테일을 해결할 수 있습니다. 즉, 원래 값의 두 배에 훨씬 미치지 않는 입사광의 증가가 두 배로 보는 것처럼 눈에 감지됩니다.

위에서 설명한 2048-256 톤의 간단한 매핑을 수행 할 때 눈이 최대 감도를 갖는 범위에서 충분한 샘플을 수집하지 못합니다. 그러므로 그 매핑의 결과를 표시 할 때, 눈은 중요한 세부 사항이 없기 때문에 부드럽 지 않은 그 레이디 언트를 보게됩니다.

감마 가 들어오는 곳 입니다. 선형 OETF 대신 RAW 데이터를 가져 와서 눈이하는 것과 같은 방식으로 톤을 증폭하는 비선형 OETF ( 감마 곡선)를 적용합니다 . 그 결과 원래 눈의 감도 범위 내의 색조를 가진 이미지의 세부 사항이 이제 해당 범위를 벗어나 더 밝은 색조 범위를 차지합니다. 이제 비닝을 할 때 이전과 똑같은 선형 OETF로 놓친 세부 사항이 나타납니다.

결과 이미지가 디스플레이에 표시되면 역 감마 (EOTF)가 적용되어 감마 적용 후 수행 된 밝기가 취소됩니다. 결과적으로 이미지는 원래의 휘도 레벨로 돌아가지만 어둠 / 그림자 영역에서 훨씬 더 자세하게 표시됩니다.

중요한 점은 RAW를 촬영할 때 디스플레이가 처리 할 수있는 것보다 훨씬 많은 데이터를 캡처한다는 것입니다. 감마 는 인간의 눈으로 재생함으로써 데이터의 하위 집합을 가장 현명하게 사용하는 메커니즘입니다 바이어스 - 디스플레이에 사용됩니다. RAW에서 처리 / 조작 된 이미지의 최종 8 비트 버전은 과도하게 발생하는 기본 정보가 제공하는 융통성으로 인해 유사하게 처리 된 8 비트 이미지 (JPEG)보다 더 자세한 정보를 제공합니다. 감마가 없으면 우리는 선택과 선택을 할 수 없으므로 이러한 유연성을 잃어 버리게됩니다.

일반적인 디스플레이가 처리 할 수있는 것보다 더 큰 비트 깊이에서 촬영하는 것이 유용하다는 것은 감마 를 이해할 때까지 분명하지 않습니다 . 여기에 제공된 정보가 혼란을 해결하고 더 많은 사진 작가가 RAW로 촬영하도록 유도하여 최종 이미지의 품질과 동적 범위를 최대화 할 수 있기를 바랍니다.