Warum zeigen Ihnen RAW-Dateien nur 8 Bit der aufgezeichneten 14 Bit?

Das Problem hat nichts mit der Bittiefe zu tun, sondern damit, wie viel Dynamikbereich angezeigt wird.

RAW-Dateien zeichnen eine bestimmte Anzahl von Bits pro Fotoseite auf. Dies sind normalerweise 12 oder 14 Bit. JPEG-Bilder bieten eine feste Bittiefe von 8 Bit pro Farbkomponente. Fast alle Kameras erstellen eine JPEG-Vorschau für die RAW-Datei und berechnen das Histogramm basierend auf dieser Vorschau. Dies zeigt das richtige Histogramm für JPEG-Bilder. Wenn Sie RAW+JPEG aufnehmen, ist es auch für JPEG korrekt. Für diejenigen, die ausschließlich RAW fotografieren, ist das Histogramm offensichtlich falsch.

Die Diskrepanz hat damit zu tun, wie die JPEG-Vorschau gerendert wird, was von den Bildparametern beeinflusst wird. Je niedriger der Kontrast, desto mehr Dynamikbereich wird im 8-Bit-Raum bewahrt. Theoretisch könnte man den gesamten Bereich in einem Histogramm anzeigen, aber die meisten Kameras unterstützen keinen so niedrigen Kontrast , da das Komprimieren eines Bildes mit hoher Bittiefe auf 8 Bit ohne Clipping es extrem langweilig aussehen würde.

Es gibt kein Kameradisplay, das auch nur 12 Bit darstellen kann, da die horizontale Auflösung zu gering ist. Das Histogramm besteht immer aus Eimern, die im Fall von RGB-Histogrammen jeweils mehr als einen Luminanz- oder Farbwert darstellen. Wenn man einfach die unteren Bits von RAW-Daten weglassen würde, könnten wir ein perfekt repräsentatives 8-Bit-Histogramm für eine RAW-Datei haben, aber AFAIK tut dies nur eine Kamera. Das Problem ist, dass die meisten Kameras Werte an den Extremen der RAW-Werte fallen lassen und den Rest einem 8-Bit-Raum zuordnen, was passiert, wenn ein JPEG-Bild aus RAW-Daten erzeugt wird.

Nun, Sie könnten die Rohdatei in einem Hex-Editor öffnen und die 14-Bit-Werte als 0x0000h-0x3FFFh lesen, wenn Sie möchten, dass die "Rohdatei Ihnen die 14-Bit-Daten zeigt".

Alternativ können Sie den gesamten Bereich linear abbilden, um ihn auf Ihrem 8-Bit-Display anzuzeigen, sodass es an beiden Enden keine Schnitte gibt:

Das sieht jetzt echt langweilig aus. Wie ungefähr wenden wir die 2,2-Gammakurve an, um zu nutzen, wie der Monitor und die Augen zusammenarbeiten:

Etwas besser, aber immer noch nicht erfreulich. Lassen Sie uns einige grundlegende "Fotoentwicklungen" durchführen, z. B. automatisches Ausschneiden und Farbraumkonvertierung (sRGB):

Nahezu alle Displays von Computern, Tablets, Smartphones usw. sind auf 24-Bit-Farbe beschränkt (8 Bit für jeden der roten, grünen und blauen Kanäle). Wenn eine Anwendung eine Bilddatei auf einem solchen Bildschirm anzeigt, muss sie entweder:

• Wählen Sie eine 8-Bit-Zone der ursprünglichen 12- bis 14-Bit-Daten zur Anzeige aus, wobei die helleren Töne ausgeblendet und die dunkleren Töne rein schwarz sind

  oder

• Komprimieren Sie den gesamten Dynamikbereich der Originaldatei in den 8-Bit-Raum, wodurch das Bild sehr matt und flach aussieht

  oder

• Verwenden Sie eine Kombination der beiden oben genannten Methoden

Da sich Ihre ursprüngliche Frage mit Histogrammen befasst, gehen wir davon aus, dass Sie sich hier auch darauf beziehen. Das Histogramm auf der Rückseite der Kamera basiert auf dem auf dem Bildschirm gerenderten Bild, nicht auf der ursprünglichen RAW-Datei. Ich nehme an, es wäre möglich, dass die Kamera ein Histogramm basierend auf dem vollen Dynamikbereich einer Bilddatei anzeigt, aber dies würde die Gesamtgeschwindigkeit der Kamera verringern, da die Kamera jetzt tatsächlich zwei verschiedene Vorschaubilder für erzeugen müsste jede Datei: eine zum Anzeigen und eine andere als Grundlage für das Histogramm. Es würde auch ein LCD mit höherer Auflösung auf der Rückseite der Kamera erfordern. Es gibt wahrscheinlich Dutzende, wenn nicht Hunderte oder Tausende potenzieller Käufer, die sich mehr mit Bildern pro Sekunde (fps) und der Puffertiefe beschäftigen, verglichen mit der Anzahl potenzieller Käufer, die sich mehr mit dem Histogramm auf der Kamera befassen, das den gesamten Dynamikbereich einer RAW-Bilddatei anzeigt. Welchen Weg, denkst du, werden die Designer mit ihren Produkten gehen?

Das LCD-Display auf der Rückseite Ihrer Kamera ist so konzipiert, dass jedes aufgenommene Bild so gut wie möglich aussieht. Mit anderen Worten, es lügt wie ein Politiker! Wenn Sie ein 25-MP-Bild auf einem 1-MP-Bildschirm anzeigen, bedeutet dies, dass jedes Pixel auf dem Bildschirm einen kombinierten 5X5-Pixelbereich des Originalbilds anzeigt. Ihr Fokus könnte bis zu einer Breite von vier Pixeln verschwommen sein und Sie könnten keinen Unterschied zu einem perfekt scharfen Bild feststellen! Ebenso werden Farbe und Kontrast so wiedergegeben, wie es der Hersteller für die meisten potenziellen Käufer am angenehmsten hält.Wenn das Vorschaubild auf dem LCD-Bildschirm den Kontrast so weit reduziert, dass der gesamte Dynamikumfang der RAW-Datei angezeigt wird, kauft niemand eine Kamera danach, wie das gerade aufgenommene Bild im beschissenen Licht des Ladens auf der Rückseite des Bildschirms aussieht würde den Laden jemals mit einem verlassen.

Vor allem, weil eine solche Vorschau sinnlos wäre. Wenn Sie zur endgültigen Ausgabe gehen, geben Sie praktisch immer in 8-Bit-Farbe aus und die Anzeige selbst ist 8-Bit. Eine Anzeige zu haben, die sich der endgültigen Ausgabe annähert, ist im Allgemeinen nützlicher als eine, die die gesamte Menge der gespeicherten Informationen erfasst. Ich nehme an, Sie können nicht sofort sagen, ob Highlights wiederherstellbar sind oder nicht, aber Sie bekommen eine viel bessere Vorstellung davon, wie eine endgültige Ausgabe aussehen wird, und es ist kein viel teureres Display erforderlich, um sie anzuzeigen.

Viele technisch korrekte Informationen / Antworten hier, aber ich denke, Sie missverstehen Histogramme. Zwei Probleme:

1. Wenn Sie sich auf die Tatsache beziehen, dass Displays manchmal die Nummer 256 anzeigen - Dies ist nur eine Annehmlichkeit. 256 ist die maximale Belichtung kurz vor dem Blow-out für fiktive 8-Bit-Erfassung. Der Schlüssel ist, dass Bilder mit mehr Bits pro Kanal nur Details zwischen den ganzen Zahlen bis hinunter zu 0 haben. Stellen Sie sich das wie eine Skalierung auf einer Skala von 0 bis 255 vor.

2. Wenn Sie sich auf Displays mit den normalerweise 5 Bereichen beziehen, zeigen diese die Belichtungsstopps an. Dadurch wird das Histogrammprotokoll skaliert. Dh von rechts lesen. Eine Zeile zurück ist eine Stufe weniger ... also 128 auf unserer nominellen 256-Skala, die nächste Zeile ist 64 usw. Die letzte ist 8. Wenn es also wirklich ein 8-Bit-Bild war, stehen Ihnen nur 8 Stufen für Ding 5 zur Verfügung stoppt unterhalb der vollen Belichtung. Dies erklärt, warum Low-Bit-Bilder auf Belichtungskorrekturmöglichkeiten beschränkt sind.

Also kurz. 256 wird manchmal nur als Nennskala verwendet, obwohl es möglicherweise mehr Bits gibt. Wenn Sie sich auf die 5 im Histogramm angezeigten Stopps beziehen: Bilder mit höheren Bits weisen bei diesen Lichtstärken mehr Details auf, aber für 99 % der Belichtungen haben Sie für diese nur (nahezu) null Messwerte im Histogramm.