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[討論]12bits vs 14bits RAW檔 [複製連結]

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發表於 2016-4-5 13:10:22 |顯示全部樓層 | 字體大小
連結來源:photography life
https://photographylife.com/14-bit-vs-12-bit-raw
英文的
討論了他個人對這個議題的看法

機器人翻譯成中文的
https://translate.google.com.tw/ ... t-raw&sandbox=1


請問各位前輩在何種場景下
14bits的raw檔有特別的優勢呢?
專注眼下

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發表於 2016-4-5 14:16:35 |顯示全部樓層 | 字體大小
這篇我也看過了.. 看得懂的朋友請要注意, 此筆者是以使用者的眼光去做比較, 而非真正了解實際運作的方式. 總結就是該筆者認為 12bit 與 14bit 解出來其實肉眼並看不出來, 沒有太多實質上的意義. 若以筆者的觀點去看, 確實是如此! 因為筆者並沒有完全的了解色彩區域 (Color gamut), 色彩動態區域 (Dynamic Range), 以及色彩資訊 (Color bits), 而是以成像作為比較.

筆者是以 "逆向思考" 的方式去探討此問題. 用軟體解出 12bit 與 14bit 色彩. 然而筆者第一個思考邏輯方式是以 "Color bit = Color" 色彩資訊 bit 數等於色彩多寡. 這大家可以驗證! 把一張圖 8bit JPEG 壓縮成 GIF, 你會發現檔案成了 2^8 = 256 色彩區塊. 代表色彩僅僅只有 256 色, 所以 bit 數越多, 資訊越豐富. 自然理出了 2^16 就是比 256 色多出更多顏色來! 因為是 16bit 的資訊!  然而他認為 12bit 與 14bit 之間差距慎小, 根本肉眼已經看不出差異性了. (這種推理方式是合理的! 只是不是事實).

最大的漏洞, 是筆者完全不懂數位影像的精髓. 我們 RAW 雖然最多可有 16bit 各頻道的資訊, 但是我們往往忘記了, 電腦的螢幕, 影像格式, 以及印表機輸出的極限所在! 懂電腦的朋友可以在這邊複習一下! 所謂的 RGB 三原色, 一個顏色的頻道最多有幾階層? 聰明的朋友答對了! 是 0 ~ 254.. 也就是 255 個階層. 所以 255 x 255 x 255, 我們實得的影像僅僅只有 8bit. 我們的螢幕只有 8bit, 我們印表機只有 8bit.. 我們所謂的圖片檔案 (JPEG, TIFF, PNG, *備註1) 都僅僅只能輸出 8bit!  那多餘的 bit 資訊跑哪去了呢?  原來, JPEG 8bit 是所謂的已經定好了色彩區域 (sRGB,  AdobeRGB, ProRGB) 也就是說, 無論哪種色彩區域, JPEG 最多也只能顯示出 8bit 的色彩區域. 只是套入不同的色彩區域配置檔, 數據對應的稍微有點不同, 所以在印刷上 AdobeRGB 會比 sRGB 輸出時色彩較為平滑許多! 而螢幕上用 sRGB 顏色則較為豐富, 但是武學變化萬千卻不離本宗. 意味著檔案存起來之後, 仍只會最多有 8bit 色彩資訊.  這就是為什麼該筆者認為 14bit 會有更多的色彩但是答案卻是一樣! 因為螢幕是無法顯示 14bit 色彩, 14 或 12 都會壓縮成 8bit 來呈現. 所以壓縮後, 8bit 除外的色彩都被丟棄了, 自然看到的仍會一樣! 若筆者用 16bit RAW 檔做比較, 他仍不會看出任何端妳. 不只只有他! 其實我們根本也不會看得出差異的! 不是人眼看不出, 而是根本除了 8bit 色域以外的資訊完全被丟掉了大家怎可能看得出?

第二個大漏洞, 就是他認為越多 bit 代表更高的色彩動態區域. 這一樣他是以 bit 越多色彩越多. 當色彩越多自然就會有更佳的色彩動態區域. 原因是因為大家看的 DxMark 測試色彩動態區域是以這樣的方式去測的. 但是該網址也說那是 "模擬" 色彩動態區域. 因為大家沒有懂色彩區域是如何運算的! 才會有此誤解!  所謂的色彩區域, 就是能夠表現最亮與最暗的色彩能力. 然而我們複習上面所說的! 呈現於螢幕時, 無論你是 8, 12, 14, 16, 都必須壓縮回 8bit 作為顯示. 因為超越 8bit 以上的數據, 他們不是圖片, 他們只是資料, 一些無法看到的資料.  DxMark 測試的方式是以一種壓縮的方式, 把相機能夠擷取的能力, 壓縮回 8bit, 然後互相做比較看誰色彩的數據比較多.  這參雜了3大因素. 1) 感光體辨識的能力 2) 感光體成像的大小 3) 雜訊比例.

1) 感光體能夠更敏感, 對於色彩還原較佳, 因此不會產生偽色, 所以色彩較鮮豔豐富自然並且感覺色彩的區域很廣. 這是大家知道著名的 SONY 感光體勝過 Canon CMOS 之說. 資訊上他們仍可是同樣 14bit 擷取的能力, 但是當黑色與白色的階層分辨率不夠高時, 就算你存了 14bit 的 RAW, 或許你只有 12bit 的資訊而已.. 依此類推.

2) 感光體大小. 這直接影響密度, 感光體受光能力, 以及雜訊比例.  感光體越大者, 密度就會降低. 密度降低受光能力會提高, 因此雜訊比例較低. 直接影響影像色彩區域, 色彩寬容度, 清晰度, 細節, 以及反差.

3) 如 2.. 雜訊比例與感光體大小是成對比. 所以大感光體 "真實" 顏色永遠會比小感光體來得更鮮艷, 自然, 感覺色彩更廣.. 實際上檔案能夠儲存的資訊有限. 螢幕仍只能輸出 8bit.


那麼這樣說多餘的 bit 要拿來幹麻呢? 照筆者這樣說不就 14bit vs 12bit 無任何差異性呀!  朋友! 這好比 RAW vs JPEG.  我相信大家都知道 JPEG 的方便性! 但是大家不曉得, 您的相機或許可以擷取 14bit, 但是被你這樣一 JPEG 直出, 存的僅僅只有 8bit.. 您把所有可以用的色彩全都丟掉了!   多餘的 bit 像我說的! 超過了 8bit 之後肉眼是看不到的! 因為那只是資料!  所謂的 RAW, 就是保存相機該有的資訊. 假設我的相機有 14bit 好了! 我只能顯示 8bit.. 那多餘的資訊該如何使用?  聰明的朋友若懂 RAW 就知道這個答案了! 答案就是修正白平衡用!  由於 RAW 可以儲存 14bit, 自然的, 當你用軟體解 RAW 時, 影像才從此演算出你挑的 8bit 來顯示到螢幕上. 說穿了, 白平衡可以任意的改變色彩, 都歸功於我們有 14bit 廣大的色彩資訊讓我們可以選出適合的 8bit 來用.  也就是說 JPEG 已限定了該有色彩配置與 8bit 色彩資訊, 之後您要修正色彩可不是那麼簡單的事情, 因為資訊不足所以你拉拉色彩就會破色! 色彩將不會連續!  但是 RAW 就不一樣了! 你可以遊走超越 8bit 之後的資訊來彌補你拉色的曲線.

我舉個例子!  JPEG 直出下, 你的白平衡錯誤了! 拍出來的東西整體偏黃. 你會發現就算你把人臉調成膚色該有的顏色, 其餘的顏色也跟著跑掉了! 背景可能變成青藍色! 但是在 RAW 下你可以獨立修復偏黃的膚色但又確保背景色彩不會變青藍色! 這就是為什麼專業攝影師從不依賴 JPEG 直出, 因為他把可以修正的彈性一併丟進垃圾桶了! 再也救不回來了!


OKAY! 了解這之後, 我們再來探討筆者的癥結所在. 色彩 (超越 8bit 之後) 無論多寡終究都要壓回 8bit 做螢幕輸出! 那麼超越 8bit (例如 16bit) 在 photoshop 下又有何優勢呢? 優勢在色彩連續性! 答案就是在以多壓少, 以大壓小.

玩攝影數位暗房的朋友應該知道, 以大壓小的技術. 從 50mp 壓成 8mp, 那麼這影像, 仍比 8mp 相機來得多細節, 色彩更細膩, 所以 DxOMark 色彩區域分數就越高. 原理很簡單! 答案在色彩連續性! 當縮圖時, 一個點的顏色是以鄰近的四周點的色彩資訊來運算的. 因此 8mp 不壓縮的狀況下, 其實放大好純色塊其實是很多不同參差不齊的類似色彩連在一起的. 表現感覺少了很多彌補的色彩, 因此視覺上呈現感覺色動態彩區域少很多, 反差也比較大 (畢竟少了色彩資訊去連在一起).  而反之, 當色彩資訊一大堆時, 壓縮後的效果就是色彩連續性極佳, 因此視覺上感覺柔美真實, 但是色彩能夠表現卻多很多! 所以你可以用一張 14bit 壓縮成 12bit.. 然後再壓縮成 8bit 來跟 14bit 直接壓縮成 8bit 的檔案相比, 顏色, "絕對不可能變多"!!!  但是, 顏色的連續性卻變高了. 因為有更多的互補色 (互補鄰近點的色彩), 因此 DxOMark 的色彩動態區域分數就會變高!!!!!  但是實際上檔案存成 JPEG, 色彩資訊會變多嗎? 自然不會呀! RGB 三原色仍只有 0~254 階層而已! 只是這 255 的色彩階層分得更細膩罷了!

最後! 多丟的一個筆者的錯誤觀念! 就是他用 JPEG 在瀏覽器上做比較.  除了能夠讀取色彩配置檔案的 Apple Safari 以外, 還有近期的 Firefox.. 老實說, 大部分的瀏覽器只能讀取 sRGB 色彩配置, 而且更慘的是, 只有 216 色為基準安全色. 代表超越的可能無法顯示或者顯示錯誤. 所以應該這樣說! 那筆者的 8bit JPEG, 經過上傳後圖床系統的壓縮, 再經過瀏覽器的壓縮顯示.. 說真的能顯示真實的 8bit 都能偷笑了! 還要從壓縮再度壓縮後的 JPEG 看出色彩端妳, 筆者也把自己看成神人標準了吧?


*備註1 - RAW 格式其實不是圖檔, 本身並不是圖片. 他只是三層三維的資訊檔案. RGB 三色各一層,  而每個點因硬體不同可能存為 12, 14 或者 16bit 資訊, 但是實質上是沒有所謂的影像. 因為影像是在 RAW 軟體反組資訊給予色彩區域與曲線時才會及時算出. (色彩區域為軟體或者相機本身給的色彩曲線定義色彩), 色彩區域則是檔案給予的定義例如 sRGB, AdobeRGB.. 等等. 本帖最後由 photodesignch 於 2016-4-4 22:22 編輯

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發表於 2016-4-5 14:18:29 |顯示全部樓層 | 字體大小
天空的漸層過渡會特別地細膩,後製時比較不會有斷階的情況。

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sunshadow 發表於 2016-4-4 22:18
天空的漸層過渡會特別地細膩,後製時比較不會有斷階的情況。

其實這個只要超越 8bit 壓下來都一樣啦! 只是越高 bit 色彩的連續性會稍微好一點點. 跟鄰近點的運算錯誤比例有關. 越高 bit 資訊, 運算越不容易出錯.

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發表於 2016-4-5 15:06:55 |顯示全部樓層 | 字體大小
感謝photodesignch兄與sunshadow兄的回覆

這篇的操作可以讓人眼感受到明顯的差異(灰階圖)
http://www.photoshopessentials.com/essentials/16-bit/

http://www.dpreview.com/forums/post/31169313

感覺上普通人的眼睛看不出差異
頂多從色階圖上可以看出來

本帖最後由 souless 於 2016-4-5 15:26 編輯

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souless 發表於 2016-4-4 23:06
感謝photodesignch兄的回覆
這篇的操作可以讓人眼感受到明顯的差異(灰階圖)
http://www.photoshopessenti ...


是的! 這就是我說 50mp 壓縮後跟 8mp 原始檔案相比. 你會發現大壓小後色彩連續性仍會比較好. 自然 16bit 勝過於 8bit. 不過原文是指 14bit 壓成 8bit 與 12bit 壓成 8bit 後相比.. 其實......結果會是一樣! 就那麼 0.000001 不大一樣而已. 人眼是看不出這兩者的差異性的! 因為兩者都多餘 8bit 原始資料, 都經過大量的壓縮. 只要色彩區域以及曲線已定, 超越 8bit 之後的壓縮其實差異性等於零.

還有那些攻擊 SONY 7bit 色彩問題與影像缺陷那也是不懂檔案運作亂扯的. SONY 並無破壞壓縮! 只是對影像資訊做了壓縮. 在反壓縮時為了取得公式上運算的快速 (應該說還原的公式有誤) 才造成影稍微有點殘缺. 這並不是破壞式壓縮, SONY 也沒有對影像產生破壞! 這都是不解影像處理所產生的錯亂. SONY 機身上用的跟 Nikon D810 甚至新的 K1 是同一顆, 資訊排會會相同, 擷取的資料也一定相同容量! 各家對於資料的存取作法只是稍微不同罷了!  因為若是 SONY 機身對影像 8bit 只取 7bit 做破壞式的壓縮, 那麼兩種事情就不可能發生! 1) SONY 就無法更新韌體來解決, 但是他們確實出了! 代表硬體上影像擷取並沒有偷工減料或者破壞資訊. 只是壓縮公式有缺陷!  2) 市面上有非官方的軟體解法, 而這軟體就能直接解出 8bit 各頻道! 代表資訊本來就在, 所以謠言 SONY 動手腳只有 8bit 取 7bit 不攻自破. 網路上確實有很多危言聳聽的謠言).

RAW 就是 RAW!  RAW 只是資料不是圖片! 他無法做圖片特效! 所以變形修復, 色偏修復, 修復皮膚, HDR, 這些都是相機上做, 並無存入 RAW 檔案! RAW 就是原封不動的存取感光體資訊. 所以說多少 bit 經過壓縮就少多少顏色, 或者 RAW 有動手腳者, 都是不懂整個軟硬體的流程胡亂扯的.  而 bit 多寡看不出也是因為他觀看與測試的方法完全錯誤. 這種文章並不是不需要去讀, 而是讀者必須去了解真實性再做定奪便是. 本帖最後由 photodesignch 於 2016-4-4 23:23 編輯

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