本文将从:输出精度,采样精度,图像处理三个方面来说说我自己的见解。可能有不准确的地方,仅供大家参考。
“显示器普遍只有8bit,HDR也就10bit,更高的精度的照片最终并不能带来更细腻的色彩“
乍一看确实挺有道理的,无论是印刷还是显示,照片精度也就8bit,10bit,你那么高精度有啥用呢?
原因在于人眼的精确度是远远达不到像素级别的。我们印刷时使用的300dpi的分辨率人眼就已经无法分辨单个点了。
而人眼对于颜色的识别更加的不精确,可以这么简单的理解,人眼看颜色是n个像素作为一个区域来进行识别的。
所以即使是8bit的显示器承载色彩也是可以高于8bit的;虽说显示器显示的是256个整数亮度,而你看到的并不一定就是整数亮度。
当然也是可以的,我们只需要把第一个量筒里的水倒入第二个空量筒内,并保证水平面平齐即可。做起来可能比较复杂,但是得到想要的结果并不难。
同理,我们还可以用3个量筒取到0.333...ml,四个量筒取到0.25ml。而且由于量筒数量不限,那么理论上我们最小精度可以达到1/n ml(n为量筒的数量)。
如果再简化一下,假设这个函数就是一个取平均数函数,那像量筒那个例子一样,我们人眼能识别出的最小颜色精度不是1,而是0.25。
如此一来,看似我一个通道只能显示256个色彩,但实则通过周围的n个像素融合之后的色彩远不止这些。
不过话说回来,人眼的视觉规律并没有这么简单,不会说给你几个像素一平均就完事儿了。而且人眼对于亮部,暗部,中灰部分的敏感程度是完全不同的,中灰部分可能辨别的色彩就要多一些。所以具体人眼是如何识别色彩的,还是请视觉或者图像处理的大神来解答吧。
下图是一张放大了270%的JPG图,这张图我通过这样的处理流程:减少38亮度--保存成JPG副本--打开JPG副本并增加38亮度--最终得到效果。
肉眼看二者几乎没有任何区别(不过仔细看还是能看出一些区别的,所以说是“几乎”;另外知乎图片压缩比较严重,你能看到的很多色块其实是知乎压缩导致,原图并没有这些现象)。
可见人眼对于像素级别的变化并不怎么敏感,即使直方图上显示图像有色阶断层,你依然看不出色块,断层等问题。
在输出精度不变的情况下,你能看到颜色的多少取决于画面的面积。因为面积越大就能分成更多的区域,眼睛能识别出的颜色区域也就越多,色彩也就越丰富。
大家都知道数字图像是一个个离散的数据组成的。所以数字图像所能显示的色彩数量一定是有限个数。也就类似这样的:
数码相机普遍精度为14bit,14bit的相机拍摄的照片能够记录的色彩个数是8bit的64倍。
但事实上数码相机并不一定只有14bit的精度,有些相机或摄影机可以达到16bit,甚至20bit以上,然后把数据压缩至较低位数,以减少储存空间的压力。然后在输出时在通过算法导出至8bit。
虽然经过压缩色深变小了,比如说16bit压缩到了14bit,但并不一定前者图像中包含的色彩就是后者的4倍。14bit的图片包含的色彩也未必线倍。高位数(高色深)的数据在压缩至低色深时依然能保留更多的细节。
假设我们有4个像素,这4个像素的红色通道的值分别为R_{1},R_{2},R_{3},R_{4},且他们都是8bit的整型数据。根据我们上个部分说的人眼的视觉原理。人眼不能分辨出单个像素的色彩,所以我们把四个像素看作是一个区域,而这个区域的红色通道的平均值是\bar{R}。
虽然R_{1},R_{2},R_{3},R_{4}均为整数,但是整个区域的平均值\bar{R}并不是一个整数。这就意味着,假设现在有某个10bit的图像,他的某个区域的平均值为\bar{R}时,它和8bit图像的观感看起来并没有什么不同。
那按照这样的方法4个8bit像素组成的区域最高可以表现多少种色彩呢?四个像素组成的区域最小精度是1/4,那我们换算成二进制可以用一个定点小数来表示,而整数部分是8位,那么加起来就是一个10bit数据:
同理,8个像素融合可以表示11bit的数据,16个像素融合可以表示12bit的数据......
一个极端的例子就是手机和相机对比,任何一款手机拍出的照片都不可能有全画幅照片一般色彩细腻,即使同样可以拍raw,同样最终要转为jpg,同样是8bit观看。在光线充足曝光正确的情况下或许差距不大,但是换个别的光线环境就会有肉眼可见的差距。
因此单个像素数据量更大,像素进光量,像素的阱容更大,色深更高,那么他在压缩后呈现出的色彩也就更多,哪怕是压缩到只有8bit。
所以理论上讲中画幅数码的色彩过渡应该更细腻,因为更大的画幅在单个sensor进光量相同的情况下可以拥有更多的像素。
在相机评测机构Dxomark的实验里有一项衡量相机cmos的色彩表现的参数:Portrait(Color Depth),肖像(色深)。比如,下面A7R4的色深是26bit。
不过Dxomark并没有明确说这项参数具体是如何测出来的,只是粗略的说是在摄影棚对潘通色卡拍摄做色彩分辨,也不知道这个色深26bit究竟是指的什么,仅仅知道是指相机能够分辨的色彩个数。但从数字上看基本可以佐证我的结论。
一个很明显的现象就是不同型号的胶片,使用相同的扫描流程,相同的分辨率。明显感觉有些胶片色彩更单薄,而有些色彩过渡更细腻看起来更厚重。
比如富士刚停产的Pro400H,色彩就很单薄,一股子数码味。很久以前拍过一卷但是印象不深只感觉颜色比较淡,前一阵子停产又拍了两卷,很多不知道的人都以为是数码拍的(因为图片被压缩的原因,甚至有人觉得是手机拍的)。
所以胶片的精度按理说也是有一个极限的。不然就是无限精度的胶片碾压数码了,这显然是不可能的,不然上图也不会有人看成是数码。
胶片虽然理论上色彩精度是无限的,所以可以有更丰富的色彩,但是受限于自身信噪比,密度和冲扫工艺。所以色彩丰富度未必就能超越同规格的数码相机。
从上文的思想实验的结果我们也可以看出,除了色深这一参数外,影响色彩的还有面积,毕竟人眼是一个区域一个区域进行色彩识别的。结合上文输出精度部分我们所说的,画幅越大(往往像素也会更高)输出的面积也能够越大,色彩过渡也就更丰富。
但全画幅数码和胶片在色彩方面只能说是互有优劣,能不能谁稳赢谁就不好说了。毕竟也没有一个Dxomark一样的机构去测胶片极限能够识别多少bit的色彩。
另外从Dxomark的色深数据来看,最近几年随着cmos的技术不断进步,色深是不断增加的。前几年的数码相机可能在色彩上还比不过同规格的胶片,但是现在或许已经超越了胶片也说不定。
答案是并非如此,胶片是模拟信号,只要冲扫处理工艺到位,就能够得到足够高精度(色深)的数字底片,依然可以通过数字调色技术调出丰富的色调。可以参考好莱坞的大量数字调色的胶片电影。
当然对于民用场景,未必有那么专业的冲扫工艺。但是可以增大画幅,用面积换取精度,所以中画幅以上在数字调色时也有不错的效果。
不得不说这个问题是个深坑,很多内容已经超出我的知识范畴,所以以上内容可能有误,欢迎大家指出讨论。
如果是感官上的丰富,那么胶片比数码颜色看着更丰富,更讨喜,不会像数码那样看着闷,即使富士相机套自家的胶片模拟,看腻了你也会感觉到闷。胶片则不是,如果曝光正确,光线良好的情况下一定是通明透亮的,光线不好,那么卷带来的色彩偏向也会充满画面感。
数据上来说,胶卷是经过化学反应最终通过物理介质呈现色彩,哈苏x5 一脉康 尼康4000 5000 9000ed 美能达5400 都能够扫描16bit色深,x5的fff后期通过flexcolor或者PS拉不会出现色彩断层,即使强拉到很高只会出现色彩偏色,在宽容度上已经不能和索尼 尼康的相机一战,但是胶片调色的话,如果正确的去色罩,谁还去调胶片的颜色啊....最多拉个曝光...
当然胶片的问题上,我还是主张别和数码比这比那的,有些没法比,玩得开心就得了,本来就图一个懒得后期不想调色。
在讨论这个问题前,我们其实应该了解什么是彩色胶片的色彩。虽然说摄影是主观的,但是了解基本的客观信息对帮助我们摄影百利无一害。
彩色胶片两大主力,也是胶片时代的巨人柯达与富士依然生产彩色胶片。富士虽然叫fujifilm然鹅基本不在官方渠道继续发布彩色胶片的影像,虽然有很多严肃的图片社还在冲洗数字化富士胶片,然鹅不是官方发布。但柯达依旧在官方发布柯达彩色胶卷的数字化照片。那么我就选择柯达彩色胶片的数字化照片供大家参考吧。
学习彩色胶片这种标准流程的东西请自己去柯达推或官网上看。起嘛柯达专业自己认可的图片和色彩。这种水平国外稍微好一点的Lab是必须有的水准,不然早关门了。别听知乎上乱七八糟的。把眼养完了,然后就把胶片来对比。不同胶片,不同光线,不同画幅,不同光照,不同相机的基本都有。自己用心点就可以了。我国内的朋友原来拍一点给我寄来,我找家专业图片社冲洗数字化后寄回去。他们对什么是正确的胶片色彩就有正确的认识了。
关键是我有次发了几张彩色胶片,上来一位说我偏色。我也无语了。这次直接柯达自己的图片,如果侵权告知我,我删除。主要是看着一堆所谓的胶片味,搞得我倒胃口。
细细想来,当初就是因为胶片的色彩才入的坑,但是最近玩到现在,回味起来越来越不是那么回事情了。(要看妹子直接拉最后,耶)
首先是今年八月份,第一次使用X5扫描,但是请别人来略修色,那一次才发现sp3000就是个弟弟,啥胶片都是那个颜色。但是出现一个问题,我用X5扫的是tiff。。那还不如别扫。后来发现效果或许线才是正道,避不开的。
然后九月份开始,所有的日常卷全部使用ed5000扫描(反正就是尼康那台机器),这个时候才是真的重新打开一片新的天空,色彩真实了,而且又便宜。这个时候开始玩一些portra,ektar卷,知道一些卷大概是什么颜色的,有什么特性。
进入九月份,玩了正片,又完全被震撼到了,特别是我的朋友算是半卖半送给了我一个某100,加上e100vs和evp,这个时候才是真的入坑胶片,那色彩,无论是用sp3000,还是寄回来用肉眼看都是极致的享受。特别是这个100卷,用了才知道什么是正片的颜色,正。
接下来就是真的掉到坑里了。拍了一组人像,然后拿到X5去扫fff。。。这个时候才知道,原来胶片要自己校色的,否则惨不忍睹。fff这个才是真的在玩胶片了,要根据自己的想象和色彩态度去做颜色。那其实,这些颜色到底是不是胶片自己的,本身就是个问题。胶片只是给你一个底子,很好的胚子,我觉得和数码的可塑性真的很不一样,但是怎么捏要靠你自己。
所以说回到一开始的问题,喜欢胶片的色彩,到底是喜欢它那上面的色彩,还是它的可塑性,还是正片给肉眼呈现出的色彩,这些都很难说了。现在我更倾向于,选择一个自己比较了解,然后比较适合的方向然后做事情。这个事情真的,技术流、理论啥的很难回答这个问题,色彩塑造真的太个性化,不然为什么会有摄影艺术呢。
3.胶片本身也很大差异,不同的胶片、冲洗扫描都会造成很大差异。数码就更不要说了,后期的差异比人鬼差异都大。
4.如果不是专拍某种胶片且对工作流极其熟悉的摄影。
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