Valota oikealle, ETTR - E-P3:lla
December 20, 2011 at 19:34 Tämä blogi liittyy oikeastaan kokemuksiini Olympus E-P3 kameralla (ja osin E-P2:lla sitä ennen). Kyseessä on se hyöty, joka saadaan, kun kuvataan RAW-formaatissa ja valotetaan aina niin runsaasti kuin mahdollista. Ilmaisu ”kuin mahdollista” tarkoittaa tässä sitä, että ei kuitenkaan ylivaloteta. Mitä sitten tarkoittaa ylivalotus?
Gamma
Tämän asian läpikäymisen vuoksi en mene suoraan E-P3:een vaan meidän on käytävä läpi muutamia asioita. Tarkastelemme aluksi RAW-tiedoston ja filmin välillä olevaa ratkaisevaa eroa, jonka vuoksi käsitteiden ylivalotus tai oikea valotus merkitys RAW-kuvauksessa on hämärtynyt. Se ero on gammakäyrä.
Käytännössä melkeinpä kaikkien digikameroiden valotusautomatiikka noudattelee vanhaa, filmiajalta peräisin olevaa määritystä. Se perustuu kohteen keskimääräiseen heijastavuuteen. Kamera voi olla säädetty valottamaan joko 12% tai 18% heijastavuuden mukaan. Filmillä on gammakäyrä, joka on ikäänkuin laskettelumäen muotoinen käyrä. Ylhäällä on kirkasta ja loivaa, keskiosassa jyrkkää, tasaista liukua ja alhaalla mennään loiventuen varjoihin. Kuva näyttää parhaalta, kun sen keskialueilla on hyvä kontrasti. Tummat sävyt eivät saa muuttua yhtäkkiä mustaan eivätkä vaaleat sävyt yhtäkkiä valkoiseen. Sellaiset terävät reunat eivät näytä luonnollisilta. Siksi sävymuutoksia hidastetaan kummassakin päässä loivalla kaarella. Filmikuvaajalle on tärkeintä käyttää sävyalueen keskiosan suora, hyväkontrastinen alue mahdollisimman kokonaan. Luonnollisuusvaatimuksen mukaan eroa filmityypin mukaan tulee siinä, että diakuvaajat varovat valottamasta vaaleimpia sävyalueita liian vaaleiksi (olisi ylivalotus) ja negatiivifilmille kuvaavat varovat tekemästä varjoalueita liian ohuiksi ja tummiksi (olisi alivalotus).
Suurimmassa osassa kohteita kaikki menee hyvin, jos valotetaan kameran mittarinäyttämän mukaan. Kokemuksesta pitää tietää milloin, mihin suuntaan ja miten paljon on syytä poiketa kameran antamasta arvosta.
RAW
RAW-tiedosto eroaa filmistä siinä, että sillä ei ole samanlaista gammakäyrää, vaan se on lineaarinen. Valkoisesta mustaan mennään suoraa viivaa ilman mitään alku- ja loppuloivennuksia. Kuvan (ihmissilmälle) luonnollisuuden vaatimus toteutetaan kuitenkin RAW-konversiossa, kun RAW-tiedostosta tehdään pikselitiedosto ja tallennetaan se esimerkiksi TIFF- tai JPG-formaatissa. Silloin lopullinen kuva saa gammakäyrän ja se on käyttäjän säädettävissä jokaisessa hyvässä konvertterissa. Tosin tämä käyrä ei ole sinänsä näkyvissä läheskään aina, vain sen vaikutus kuvaan on havaittavissa.
Nyt voisi kuvitella, että mitäs eroa tässä on. Kohde vain valotetaan keskelle (tai johonkin kohtaan) sitä suoraa viivaa, tehdään se käyrä ja kaikki on hyvin. Ei sinä mitään, näin useimmat taitavat tehdäkin - samalla he hukkaavat merkittävän osan kuvan sävyistä.
RAW-tiedoston sävyt
RAW-tiedoston kohdalla puhutaan bittisyydestä. Se tarkoittaa miten moneen pikkuruiseen portaaseen tämä suora viivamme jaetaan. Viiva nimittäin on jaettava, muuten meillä ei olisi digitaalista tiedostoa. Yleisvaikutelma on silti suora viiva, koska portaita on niin paljon. Tavallisimmin digijärjestelmissä on nykyisin 12-bittinen (per osaväri) muunnin, joka muuttaa kennon antaman analogisen (suora viiva) signaalin digitaaliseksi (pikku portaat suoralla viivalla). Parhaimmissa kameroissa voi olla myös 14- tai 16-bittinen muuunnin. Se ei kuitenkaan muuta itse asiaa, sama väli valkoisesta mustaan jaetaan vain suuremmaksi määräksi pienempiä portaita.
12-bittinen kuva muodostuu 2^12 = 4096 mahdollisesta portaasta eli sävyarvosta valkoisesta mustaan. Tässä kohtaa joudumme valitettavasti antamaan hyvästit sävyjakauman lineaarisuudelle: sävyarvot eivät jakaudu tasaisesti bitteihin. Valkoisesta kohti mustaa lähdettäessä puolet sävyistä on ensimmäisen bitin alueella. Yksinkertaisuuden vuoksi voimme puhua valokuvauksellisemmin käsittein eli aukkoväleistä: Yhden täyden himmenninaukkovälin avaaminen (esim. F5.6 -> F4) tai vastaava valotusajan lisäys (esim. 1/60s -> 1/30s) lisää valomäärän kaksinkertaiseksi. Näin ensimmäisen aukkovälin alueella valkoisesta lähtien on puolet RAW-tiedoston mahdollisista sävyistä! 12-bittisen digikameran ensimmäisen aukkovälin alueella puhtaasta valkoisesta lähtien on siis 2048 mahdollista sävyarvoa (per osaväri), seuraavan aukkovälin alueella on 1024 mahdollista sävyarvoa, jälleen seuraavan aukkovälin alueella on mahdollista 512 sävyarvoa ja niin edelleen.
Nyt ei taida enää ollakaan saman tekevää mihin kohtaan tätä mahdollista sävyjakaumaa RAW-kuva valotetaan, jos halutaan mahdollisimman sävykäs kuva!!!
Yllä kaksi RAW-kuvaa sellaisina kuin ne Lightroom 3:een avautuvat. Ylempi on valotettu kameran mittarin (automatiikan) mukaan ja alempi on valotettu oikealle. Valotuksen muutos on +2 aukkoväliä. Kuvien alla niiden histogrammit Lightroomissa ja oletusasetuksineen, vasemmalla kameran ehdotus, oikealla oma ETTR-versioni.
Seuraavana kuvaparina nähdään samat kuvat normalisoituina. Lähinnä klikkasin Auto-painiketta plus joku pieni siirto säätimiin. Ylempänä jälleen kameran versio ja sen alla ETTR-valotettu. Säädinkuvissa vasemmalla kameraversion histogrammi ja säätimien asennot, oikealla ETTR-kuvan vastaavat. Merkittävimmät erot ovat kameraversion vaalentaminen 1,8 aukkoväliä ja ETTR-versioon mustan lisäys. Valotusta (Exposure) ei siinä ole tarvinnut liikuttaa. Yhtäkkiä katsoen kuvissa ei juuri ole eroa, mutta on niissä. Homman varsinainen koukku onkin alla.
Ja se koukku on yksityiskohtien erottuvuus ja kohina. Tässä 100% osasuurennukset, yllä kameran mukaan valotettu ja normalisoitu, alla ETTR-valotettu ja normalisoitu, kummassakaan ei luminanssikohinan poistoa. ETTR-valotus on tehokkaimpia tapoja minimoida kohina sekä varjoissa että muuallakin. Lisäksi runsas valotus ei suinkaan ole vähentänyt yksityiskohtia vaaleilla alueilla vaan lisää niitä, koska signaali/kohina-suhde paranee.
Histogrammi ja valottaminen
Histogrammi ilmentää kuvan sävyjen jakautumista. Histogrammin oikeassa laidassa on valkoinen ja vasemmassa musta. Sen vuoksi voimme sanoa, että histogrammissa ensimmäisen aukkovälin alueella OIKEALTA on puolet kuvan mahdollisista sävyistä.
Mitä digikameran histogrammi sitten näyttää? Se ei näytä RAW-kuvan sävyjä vaan RAW-kuvasta lasketun JPG-esikatselukuvan sävyjä. Nämä ovat riippuvaisia kameran kontrasti- ja saturaatioasetuksista. Histogrammi saattaa siis näyttää yli- tai alivalotusta (tai molempia) vaikka digikennossa sinänsä olisi vaikka kuinka paljon valotusvaraa jäljellä. Lisäksi histogrammiin vaikuttaa valittu väriavaruus. Erityisesti sRGB on suppeampi kuin kennon väriavaruus. Sen ollessa valittuna RGB-histogrammi näyttää tarpeettoman usein saturoituneiksi värejä, jotka eivät sitä todellisuudessa ole.
Mikä pahinta, histogrammi ei edes ole hyvä ETTR-valotusmittari, koska se kertoo kuvasta globaalisti mutta ei sen yksittäisistä sävyalueista mitään. Se ei suoraan kerro mikä on juuri se kohta kuvasta, joka nyt menisi puhki. ETTR-valotus vaatii kuva-alan jokaisen pikselin erillisen käytön ja näytön valotusmittarina.
Lopuksi se surkein: peilikameroiden perinteinen valotuksenmittaus (ennen kuvan ottoa) on vieläkin ongelmallisempi RAW-kuvauksen kannalta. Se ei ymmärrä mitään kennon käyttäytymisestä. Ne ovat kaksi aivan toisistaan irrallista asiaa.
Valota oikealle, ETTR
Peräti kolme neljäsosaa RAW-tiedoston mahdollisista sävyistä on kahden ensimmäisen aukkovälin sisällä oikealta. Tämän pitäisi olla jokaiselle RAW-kuvaajalle riittävä syy valottaa niin oikealle kuin mahdollista ilman, että kuvan sävyalueet menevät puhki. Tätä kutsutaan englannin kielessä lyhenteellä ETTR (Expose To The Right). Tässä menetelmässä luovutaan perinteisestä ”oikein” valottamisen käsitteestä. ETTR-valotuksessa RAW-tiedosto voi olla konvertteriin avattaessa liian vaalea. Konvertterin säätimillä laajennetaan sen sävyaluetta tummaan suuntaan kunnes sävyalue on haluttu. Useimmissa tapauksissa onnistuneessa valotuksessa kuvan vaaleinta sävyaluetta ei tarvitse säätää ollenkaan. Tuloksena on sävykkäämpi ja kohinan osalta jopa merkittävästi puhtaampi kuva.
ETTR:ää on kehumisen ohessa myös kritisoitu ja väheksytty nettiblogeissa. Ongelma ei kuitenkaan ole itse asiassa vaan kameroissa. Vai harva kamera tarjoaa kuvaajalle kunnon työkalut luotettavan oikealle valottamisen toteamiseen. Ilman sitä vaarana on kennon ylivalotus, jolloin kuva on korjauskelvoton. ETTR ei myöskään tarkoita aina runsaampaa valotusta kuin kameran mittari näyttää. Valotusta saatetaan niukentaa kameran mittarin näyttämästä kohteen suuren kontrastialueen vuoksi, mutta silloinkin valotetaan vaaleimpien sävyjen mukaan.
ETTR:ään pyrittäessä kameraan tulisi valita ”laimeimmat” löytyvät asetukset: mahdollisimman alhainen kontrasti ja saturaatio sekä mahdollisimman laaja väriavaruus. Live View -kameralla valotuksen säätö kennon antaman palautteen mukaan on mahdollista jo ennen valotusta mutta peilikameralla valotuksen voi nähdä vasta valotuksen jälkeen. Saadun informaation laatu riippuu siitä, miten hyvin tai huonosti kameran asetukset mukailevat RAW-tiedostoa. Lisäksi kaikki gammakäyrää muokkaavat automaattisäädöt (High Light, Shadow...) on kytkettävä pois päältä.
Toisessa esimerkissä ETTR-valotuksesta valotus on tehty jälleen kuvan vaaleimman osan eli patsaiden vaaleiden kohtien mukaan, ja se on johtanut vajaan aukon valotuksen lisäykseen kameran ehdottamasta. Histogrammi ja säätimet Lightroomin oletusasetuksilla. Lightroomin varoitusvärit osoittavat ne kohdat, joissa ainakin yksi RGB-kanava menisi tukkoon Lightroomin oletusgammalla (2.2).
Tässä ennen/jälkeen-kuvaparissa vasemmalla yksityiskohta kuvan vaaleimmasta osasta em. oletusasetuksilla ja oikealla nähdään miten parilla pienellä säätimien siirrolla fiksataan gammakäyrän varvasta ja olkaa niin, että mikään kohta kuvassa ei mene tukkoon. ETTR ei siis johda nysväämiseen vaan vähentää sitä.
JPG-kuvaus
Selvennyksenä on mainittava, että ETTR:ää ei voi soveltaa JPG-kuvaukseen. JPG-tiedostoa ei voi onnistuneesti valottaa oikealle ja sitten jälkeenpäin tummentaa ellei kohteen sävyala ole niin kapea, että se mahtuu JPG-kuvan gammakäyrän suoralle osalle. Silloinkin todennäköisenä tuloksena olisi posteroituminen vaaleissa sävyissä.
ETTR tarkoittaa itselläni huomion kiinnittämistä kuvan sävykkääseen alueeseen. Kiillot ja heijastukset saavat ja niiden pitääkin mennä puhki, että kuva olisi oikealla tavalla sävykäs ja kontrastikas. Tässä esimerkissä ETTR-valotus on johtanut yhden aukkovälin "ylivalotukseen" kameran tarjoamaan nähden. Todellisuudessa tämä on oikein ja kameran automaattivalotuksen suunnitellut insinööri on väärässä. On makuasia mihin kohtaan laitetaan huippukillon raja. Sitä voi säätää pienen pienellä muutoksella Lightroomissa, jos niin halutaan. Muutenhan kuva on siinä.
Olympus E-P3 ja ETTR
ETTR:n käyttö kompuroi siis useimmiten kelvottomien välineiden kanssa. Opin ETTR-valotuksen kuitenkin mainoskuvaajan ammatissani jo 90-luvun viime vuosina. Väline oli silloin Leafin kolmen valotuksen digiperä ja sen ohjelmisto. Niillä ja studiosalamalaitteilla oli mahdollista sijoittaa valotus 1/20-aukon tarkkuudella juuri siihen mihin pitikin. Myöhemmin PhaseOnen CaptureOne mahdollisti saman muilla kameroilla. Mutta tällainen vaati aina kuvauksen suoraan tietokoneeseen.
Näiden laitteiden jälkeen vasta Olympuksen VF-2 -etsin antoi itselleni uudenlaisen tien kohti takuuvarmaa ETTR-kuvausta missä ja milloin tahansa. E-P2:n kanssa opettelin näkemään etsinkuvasta milloin huippuvalojen valotus oli haluamani. Se vaati kameraan säädöt:
Shooting Menu 1 > Picture Mode > 4 Muted > Contrast -2, Saturation -2, Gradation: Normal
Custom G > Live View Boost: Off; WB Auto Keep Warm Color: Off; Color Space: Adobe RGB
Setup Menu > VF-2 Brightness: Kokeilua kunnes opin sopivan asetuksen. Sitten Custom D > Info Settings > Histogram: Off
Tämä oli vasta alkua, sillä silmä ei lopultakaan ole hyvä instrumentti, koska siihen vaikuttaa kuvaustilanteen yleinen kirkkaus. Jouduin vielä varmistamaan katsomalla VF-2:een tulevan jo otetun kuvan.
Olympus E-P3 korjasi tullessaan lopullisesti puutteen, koska siinä on lisäksi säädettävä huippuvalojen ja varjojen varoitusväri etsinkuvassa, siis ennen valotusta. Se säätö on itselläni:
Custom D > Histogram Settings > Highlight: 245
Nyt säädän valotusta kunnes sähköisessä VF-2 -etsimessä ylivalotuksen punainen varoitusväri juuri katoaa itselleni tärkeästä kohdasta. Periaatteessa tämä antaa enintään 1/6-aukon tarkkuuden, mutta käytännössä referenssikohta on erittäin lähellä arvoa 96% kuvan auetessa Lightroomiin. Se tulee vastaamaan lopullisessa kuvassa RGB-arvoa 245 ilman juuri mitään säätötarvetta, kuten yllä huomattiin. En käytä histogrammia, en käytä enää edes juuri otetun kuvan automaattista näyttöä, koska sitä ei tarvitse katsoa ainakaan valotuksen takia.
En tiedä mitään toista kamerarunkoa, jolla voisi tehdä tällaisen täydellisen valotuksen samalla tarkkuudella ja varmuudella. E-P3 on minulle ETTR King!
-p-
E-P3, ETTR, Lightroom, Olympus, Pen, RAW, VF-2, bittisyys, gamma, huippuvalot, valota oikealle, valotus in Kamerarungot, Kuvalaatu, Kuvankäsittely, Kuvaustekniikka
Reader Comments (11)
Terve,
kiitos hyvästä blogista, ja kuvia odotellen :).
Pari tärkeätä toivetta, jotta sivustosta löytyisi paremmin juttuja:...
ADMIN: Siirsin tämän Haijen kommentin Keskusteluihin, koska se sisältää tätä yhtä blogia yleisempiä asioita. -Pekka
Sellainen tarkennus, että E-PL1 sisältää myös samat säädöt, tumman ja vaalean pään säädettävää varoituspistettä myöten. Mikä on pieni yllätys kun ajatellaan, että kamera on suunnattu sunnuntaikuvaajille.
J.P: Kiitos hyvästä huomiosta. PEN Light jo E-PL1:stä alkaen sisältää täydellisen mahdollisuuden tarkkaan ETTR-valotukseen. Siinä todellakin on säädettavä huippuvalojen ja varjojen varoitus nähtävissä ennen valotusta. En ollut edes tajunnut tsekata sitä, kun E-P2:ssa ei moista ole. Hieno homma, kiitos!
-p-
Kirjoituksen innoittamana tehty kokeilu kalustolla Nikon D90 ja DxO Optics Pro.
Kokeilu ei vastaa mitään kunnollisen testin kriteereitä mutta lopputulos oli ihan selvä ja yksiselitteinen ETTR valotuksen eduista. Valotukset tehtiin ISO 800, 1600 ja 3200 mukaan ja kuvauskohde antoi mahdollisuuden +2 ETTR valotukseen verrattuna kameran valitsemaan valotukseen.
Kuvista ei ole tehty vedoksia mutta näytöllä näkyvien erojen mukaan voisi päätellä että 3200 ETTR mukaan valotettu saattaa jopa kilpailla kameran valottaman 800 kuvan kanssa A4 printtikoossa.
Kokeilua ei ole tehty pikselien nylkyttäminen mielessä vaan ihan normaalia harrastelijan kameran käyttöä ajatellen ja se tuli ainakin selväksi, että ETTR valotus antaa täysin kiistattoman edun kuvaajalle.
Kiitos Pekka Potkalle esityksestä joka tuo valoa kameratumpelon pimeään maailmaan.
HH
HH: Omia laitteita kannattaa testata, koska se on paras tapa oppia miten hyvin (tai huonosti) ne toimivat sitten oikeita kuvia otettaessa. Se on itsellänikin ainoa syy testaamiseen.
-p-
Kiitos erinomaisesta artikkelista. Kerrankin tämä "ETTR" hyvin esitettynä.
Vaikka laitejutut vetävät enemmän lukijoita, tällaisesta artikkelista hyöty on pysyvää, ainakin minulle.
Esa
Jatkoa aikaisempaan D90 ja DxO kokeiluun.
Samat raakakuvat avattu Lightroomissa ja toimittu PP:n artikkelin mukaan. Ero kameran valottaman ISO 800 ja ETTR valotetun ISO 3200 välillä olematon ja vaaleissa sävyissä jopa viimeksimainitulla saattaa olla etu puolellaan.
Kiitos PP ja mielenkiinnolla odottaen vastaavia artikkeleita.
HH
Hei
Olympuksissa on valotusmittarin moodi "HI" pistemittauksessa, ainakin vanhoissa filmirungoissa oli ja E-PL1:ssä. Sehän johtaa lopputuloksessa vähän samaan kuin mihin pääsee täsmällisemmin "ETTR"-menetelmällä. Mitä mieltä olet sen käytöstä?
Esa
Esa: En näe mitään järkevää syytä käyttää live-view -kameroissa tuollaisia arvausmoodeja, kun on saatavissa täsmällisempääkin informaatiota.
-p-
Kiitos hienosta postauksesta. Olen itse puhunut ja esittänyt asiaa useissa eri yhteyksissä viimeisen kymmenen vuoden aikana vaihtelevalla vaikutuksella, kameratekniikan kehityshän ei ole poistanut perusasioiden osaamisen merkitystä. Ylläoleva teksti esittää asian perusteellisesti ja ymmärrettävästi, toivottavasti saa ansaitsemansa huomion.
lasse s
ETTR:n helppo käyttö on hienosti tuotu esiin, mutta tuossa ei ole huomioitu ollenkaan dynamiikan kapenemista.
Suurempi herkkyys johtaa pienempään dynamiikkaan.
Miltähän tuo ISO 1600-testikuva olisi näyttänyt jos se olisi valotettu suoraan ISO 400 ja vaikka sen kameran valotusmittarin mukaan?
ETTR on loistava menetelmä, mutta sitä käytettäessä pitäisi aina pyrkiä mahdollisimman lähelle kennon natiivi-herkkyyttä (PEN:llä ISO 200) ja ISO-arvoa nostaa vain mikäli kohteen dynamiikka riittää kohteen kuvaamiseen (sellaisena kuin sävyalan haluaa talteen).
Sensijaan ETTR ei ole menetelmä joka maagisesti tekisi suurista herkkyyksistä vähäkohinaisempia, siinä päinvastoin tehdään vaihtokauppaa luopumalla dynamiikasta ja saamalla vähemmän kohinaa. Ei pidä mennä ansaan ja ajatella, että nyt ISO 1600 on tosi käyttökelpoinen kun valotan ETTR, sillä todellisuudessa silloin valotus tapahtuu noin ISO 400:aa vastaavalla ajalla, mutta suppeammalla dynamiikalla!