Fotografia RAW: dalla luce al colore

… in varie modalità di incapsulamento (Nef, Cr2, Orf,…) 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

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

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 al numero 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.

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

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

Dal grigio al colore

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

Ruoli chiave dei Raw Converters

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

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

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

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).

… 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

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

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

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?

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 …

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” …

Uso dei profili e resa cromatica nei RAW converters

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 (Phase One C1)

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

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

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!

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

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

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

Adobe Camera Raw: calibrazione e validazione dei profili

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

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?)

Controllo di uniformità

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

Risultato di calibrazione

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

Resa cromatica: prima e dopo

Consigli pratici precisione: almeno la lettura fresca del target controllare l’uniformità di illuminazione (macbeth reader) 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 shadow tint

Fine Grazie a tutti!