Fotografia RAW:Fotografia RAW: dalla luce al colore dalla luce al colore

Fotografia RAWFotografia RAWE’ la registrazione dell’immagine catturata in un formato contenente:E’ la registrazione dell’immagine catturata in un formato contenente:le informazioni non processate catturate dal sensore (l’immagine)le informazioni non processate catturate dal sensore (l’immagine)le informazioni sulle informazioni (metadata)le informazioni sulle informazioni (metadata)una miniatura con il suo istogrammauna miniatura con il suo istogramma

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

Le uniche impostazioni della fotocamera che influenzano l’immagine Le uniche impostazioni della fotocamera che influenzano l’immagine sono:sono:velocità ISOvelocità ISOtempo di esposizionetempo di esposizioneapertura del diaframmaapertura del diaframma

cosa intendiamo per fotografia rawcosa intendiamo per fotografia raw il funzionamento della fotocamera in modalità rawil funzionamento della fotocamera in modalità raw il funzionamento di una raw converteril funzionamento di una raw converter come migliorare la resa e la fedeltà cromatica di un raw convertercome migliorare la resa e la fedeltà cromatica di un raw converter

Cosa vedremo …Cosa vedremo …

Il sensoreIl sensore Il sensore è composto da milioni di cellette sensibili alla luce Il sensore è composto da milioni di cellette sensibili alla luce

dette fotodetettori o fotodiodi.dette fotodetettori o fotodiodi. Ogni fotodetettore fornisce un’informazione (carica elettrica) Ogni fotodetettore fornisce un’informazione (carica elettrica)

direttamente proporzionale direttamente proporzionale alal numero di fotoni che l’hanno numero di fotoni che l’hanno investito.investito.

Ogni informazione viene amplificata, quantizzata e codificata su Ogni informazione viene amplificata, quantizzata e codificata su una scala numerica di almeno 10 bit (tipico 12bit=4096 una scala numerica di almeno 10 bit (tipico 12bit=4096 sfumature).sfumature).

Ogni fotodetettore contribuisce ad un pixel dell’immagine finale.Ogni fotodetettore contribuisce ad un pixel dell’immagine finale. L’immagine grezza è in scala di grigi.L’immagine grezza è in scala di grigi.

La configurazione tipicaLa configurazione tipica

La configurazione tipica è il “sensore a mosaico” (CFA color filter La configurazione tipica è il “sensore a mosaico” (CFA color filter array):array):

i fotodetettori sono disposti in righe e colonnei fotodetettori sono disposti in righe e colonnesono costruiti principalmente con tecnologia CCD o CMOSsono costruiti principalmente con tecnologia CCD o CMOSsopra ogni celletta viene posto un filtro coloratosopra ogni celletta viene posto un filtro coloratola disposizione tipica dei filtri è quella di Bayer con filtri RGBla 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 ogni filtro lascia passare solo la componente della luce del proprio colore quindi ogni fotodetettore fornisce un valore in proprio colore quindi ogni fotodetettore fornisce un valore in scala di grigi proporzionale alla quantità e alla qualità di luce che scala di grigi proporzionale alla quantità e alla qualità di luce che lo ha raggiuntolo ha raggiunto

i sensori a mosaico catturano il 25% della luce blu e della luce i sensori a mosaico catturano il 25% della luce blu e della luce rossa e il 50% della luce verde che ha raggiunto il sensorerossa 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 La conseguenza della relazione lineare fra il numero di fotoni che colpiscono i detettori e la loro risposta determina l’importanza colpiscono i detettori e la loro risposta determina l’importanza dell’esposizione in fotografia RAW: “ETTR o esporre a destra dell’esposizione in fotografia RAW: “ETTR o esporre a destra dell’istogramma” per:dell’istogramma” per:sfruttare il range dinamico del sensoresfruttare il range dinamico del sensoreevitare rumore nelle ombre e posterizzazione in postproduzioneevitare rumore nelle ombre e posterizzazione in postproduzione

PellicolaPellicola

DigitaleDigitale

Ruoli chiave dei Raw Converters

Tutti i raw converters svolgono le operazioni che seguono ma …Tutti i raw converters svolgono le operazioni che seguono ma …

con differenti algoritmicon differenti algoritmi con differenti filosofiecon differenti filosofie

I risultati possono essere anche molto differenti soprattutto I risultati possono essere anche molto differenti soprattutto all’apertura del fileall’apertura del file

1. La demosaicizzazione1. La demosaicizzazione

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

2. 2. Bilanciamento del bianco

E’ la neutralizzazione del punto bianco e dell’asse grigio E’ la neutralizzazione del punto bianco e dell’asse grigio dell’immagine. Si rende necessaria per le fluttuazioni della dell’immagine. Si rende necessaria per le fluttuazioni della temperatura di colore della luce nelle diverse condizioni e per la non temperatura di colore della luce nelle diverse condizioni e per la non adattabilità del sensore alle stesse.adattabilità del sensore alle stesse.

La temperatura di colore della luce è espressa in gradi Kelvin (K).La temperatura di colore della luce è espressa in gradi Kelvin (K).

Temp tint/Inserire le tre curve

Profilo fotocameraCoordinate di periferica coordinate colorimetriche

R G B X Y Z0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0,010 0 2 0,01 0 0,01… … … … … …

239 10 15 0,37 0,19 0,02… … … … … …

255 255 253 0,95 0,99 82,2255 255 255 0,96 1,00 82,4

3. 3. Interpretazione colorimetrica …Ogni fotocamera ha i suoi filtri ed la sua lente e vede il colore a Ogni fotocamera ha i suoi filtri ed la sua lente e vede il colore a modo suo …modo suo …

La caratterizzazione di una fotocamera è il processo di creazione di La caratterizzazione di una fotocamera è il processo di creazione di un algoritmo (matrice) o di una tabella che un algoritmo (matrice) o di una tabella che assegnaassegna alle terne alle terne numeriche RGB un significato colorimetrico univoco, definito in numeriche RGB un significato colorimetrico univoco, definito in uno spazio colorimetrico basato direttamente sulla percezione uno spazio colorimetrico basato direttamente sulla percezione umana del colore (CIE XYZ).umana del colore (CIE XYZ).

… e compensazione monitorPer la corretta visione a monitor dell’immagine il motore di colore (CMM) Per la corretta visione a monitor dell’immagine il motore di colore (CMM) converteconverte l’immagine dal profilo della fotocamera al profilo del monitor l’immagine dal profilo della fotocamera al profilo del monitor trovando le corrette coordinate RGB da inviare alla scheda videotrovando le corrette coordinate RGB da inviare alla scheda video

Profilo fotocamera Profilo monitorcoordinate di periferica coordinate colorimetriche coordinate di periferica coordinate colorimetriche

R G B X Y Z R G B X Y Z0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0,01 0 0 1 0 0 0,10 0 2 0,01 0 0,01 0 0 2 0,01 0 0,02… … … … … … … … … … … …

239 10 15 0,37 0,19 0,02 … … … … … …… … … … … … 186 83 44 0,37 0,19 0,02

255 255 253 0,95 0,99 82,2 … … … … … …255 255 254 0,95 0,99 82,3 255 255 254 0,95 0,99 0,81255 255 255 0,96 1,00 82,4 255 255 255 0,96 1,00 0,82

4. Interventi di editing

curve tonalicurve tonali luci/ombreluci/ombre livellilivelli saturazionesaturazione riduzione imperfezioni dell’obiettivoriduzione imperfezioni dell’obiettivo riduzione del rumoreriduzione del rumore sharpeningsharpening

……

……

5. Conversione ad uno spazio di lavoro 5. Conversione ad uno spazio di lavoro standardstandard

Dal profilo della fotocamera a …Dal profilo della fotocamera a …

… … con ridistribuzione delle tonalità (correzione con ridistribuzione delle tonalità (correzione della gamma)della gamma)

Gamma 2.2Gamma 1

sRGBsRGB AdobeRGBAdobeRGB Prophoto RGBProphoto RGB ……

6. Stampa dell’immagineServe:Serve: la conversione dell’immagine dal suo profilo al profilo della la conversione dell’immagine dal suo profilo al profilo della

stampante specificastampante specifica la scelta di come gestire quei colori che non possono essere la scelta di come gestire quei colori che non possono essere

riprodotti dalla stampante: intento relativo o percettivo?riprodotti dalla stampante: intento relativo o percettivo?

Profilo spazio di lavoro (es. AdobeRGB) Profilo stampanteCoordinate di periferica coordinate colorimetriche Coordinate di periferica coordinate colorimetriche

R G B X Y Z R G B X Y Z0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,83 0,85 0,770 0 1 0 0 0,01 0 0 1 0,83 0,85 0,780 0 2 0,01 0 0,01 0 0 2 0,83 0,85 0,8… … … … … … … … … … … …

224 28 36 0,37 0,19 0,02 … … … … … …… … … … … … 172 91 66 0,37 0,19 0,02

255 255 253 0,95 0,99 1,08 … … … … … …255 255 254 0,95 0,99 1,09 255 255 254 0,06 0,07 0,07255 255 255 0,95 1,00 1,09 255 255 255 0,06 0,07 0,06

Scattando in jpeg

A svolgere le operazioni necessarie è il raw converter inserito dal A svolgere le operazioni necessarie è il raw converter inserito dal produttore all’interno della fotocamera che da la sua interpretazione produttore all’interno della fotocamera che da la sua interpretazione dell’immagine e cestina le informazioni che ritiene superflue.dell’immagine e cestina le informazioni che ritiene superflue.

In pratica, a priori, si settano le impostazioni possibili …In pratica, a priori, si settano le impostazioni possibili …white balancewhite balancecontrastocontrastonitidezzanitidezzasaturazionesaturazionetonalità coloretonalità colorespazio colorespazio colore

… … si scatta e si spera che …si scatta e si spera che …

immagine jpeg finale• l’esposizione sia correttal’esposizione sia corretta• il white balance settato sia corretto e gradevoleil white balance settato sia corretto e gradevole• non ci sia bisogno di editing serionon ci sia bisogno di editing serio• non ci sia bisogno di recuperare le alte lucinon ci sia bisogno di recuperare le alte luci• gli algoritmi utilizzati siano decentigli algoritmi utilizzati siano decenti• il profilo incorporato sia discretoil profilo incorporato sia discreto• la conversione colore non tagli colori importantila conversione colore non tagli colori importanti• le curve indovinino i nostri gustile curve indovinino i nostri gusti• non ci siano tagli inutili agli estremi dell’istogrammanon ci siano tagli inutili agli estremi dell’istogramma• la riduzione del rumore sia correttala riduzione del rumore sia corretta• lo sharpening sia di qualitàlo sharpening sia di qualità• la compressione jpeg non produca dannila compressione jpeg non produca danni• ……

… “… “Io speriamo che me la cavi” …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:In un raw converter i profili della fotocamera possono essere:

assenti (DcRaw)assenti (DcRaw) uno unico blindato (Nikon Capture, Canon DPP)uno unico blindato (Nikon Capture, Canon DPP) blindati ma editabili (Adobe PS)blindati ma editabili (Adobe PS) sostituibili ed editabili (Phase One C1)sostituibili ed editabili (Phase One C1)

I tre elementi coinvolti nel processo di visione: I tre elementi coinvolti nel processo di visione:

Il modello CIE della visione umana

Lo spazio colore CIE XYZ è la codifica di tutti i colori che l’occhio umano percepisce

Le funzioni colorimetriche descrivono la Le funzioni colorimetriche descrivono la sensibilità spettrale dell'occhio umano sensibilità spettrale dell'occhio umano (osservatore standard)(osservatore standard)

Generazione di un profilo

Serve:Serve: uno sfondo grigio uniforme opacouno sfondo grigio uniforme opaco un target ad hocun target ad hoc uno spettrofotometrouno spettrofotometro la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego carta di la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego carta di

validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator)validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator) il corretto settaggio del raw converter (coerenza)il corretto settaggio del raw converter (coerenza) un software di calcolo del profiloun software di calcolo del profilo

1. Cattura del target

Fondamentale per la veridicità del profilo:Fondamentale per la veridicità del profilo:

illuminazione uniforme del targetilluminazione uniforme del target un’unica tipologia di luceun’unica tipologia di luce luci a 45 gradi luci a 45 gradi bassa sensibilità ISObassa sensibilità ISO diaframma chiuso (f9)diaframma chiuso (f9) sensore pulito e parallelo al targetsensore pulito e parallelo al target esposizione per la tacca bianca (RGB 240-245)esposizione per la tacca bianca (RGB 240-245) misura qualitativa della luce incidente e del targetmisura qualitativa della luce incidente e del target

Attenzione a bagliori o riflessi!Attenzione a bagliori o riflessi!

calcolo dei valori di colore idealicalcolo dei valori di colore ideali generazione e importazione dell’immagine del targetgenerazione e importazione dell’immagine del target importazione dei valori idealiimportazione dei valori ideali scelta dello stile del profilo (veritiera o piacevole?)scelta dello stile del profilo (veritiera o piacevole?) calcolocalcolo assegnazione all’immagine, conversione ad uno spazio di lavoro conversione ad uno spazio di lavoro

standard standard e validazione

Il profilo è valido solo per quelle condizioni di illuminazione (WB) per quel settaggio del raw converter

2. Calcolo del profilo2. Calcolo del profilo

Sostituzione di un profilo

In maniera simile a prima:In maniera simile a prima:

cattura del targetcattura del target esportazione del tiff senza gestione del colore (prof. “no color esportazione del tiff senza gestione del colore (prof. “no color

correction” in C1)correction” in C1) generazione del profilogenerazione del profilo importazione e validazione del profiloimportazione e validazione del profilo

NB: il raw converter tenta di estendere le condizioni di validità del NB: il raw converter tenta di estendere le condizioni di validità del profilo tramite il cursore temperatura e tintaprofilo tramite il cursore temperatura e tinta

Validazione dei profili

Il principio cardine e obiettivo della profilazione/calibrazione è: Il principio cardine e obiettivo della profilazione/calibrazione è:

i colori resi dal raw converter devono essere più vicini i colori resi dal raw converter devono essere più vicini possibile a quelli teoricipossibile a quelli teorici

Non è una questione estetica!Non è una questione estetica!

La distanza o differenza fra i colori si quantifica nello spazio di La distanza o differenza fra i colori si quantifica nello spazio di colore LAB tramite le formule DeltaE.colore LAB tramite le formule DeltaE.

Spesso l’errore DeltaE è scomposto nelle componenti LCH che Spesso l’errore DeltaE è scomposto nelle componenti LCH che identificano meglio gli scostamenti di luminosità, saturazione e identificano meglio gli scostamenti di luminosità, saturazione e tintatinta

Adobe Camera Raw: calibrazione e validazione dei profili

Calibrazione dei profili

Serve:Serve: sfondo grigio uniforme opacosfondo grigio uniforme opaco target GMB Colorchecker 24 tacchetarget GMB Colorchecker 24 tacche spettrofotometrospettrofotometro la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego la carta di la testina per la lettura della luce ambientale o in ripiego la carta di

validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator)validazione dell’illuminante (GATF RHEM light indicator) azioniazioni uno scripts di calibrazione (o il metodo manuale di Bruce Fraser)uno scripts di calibrazione (o il metodo manuale di Bruce Fraser)

• ACR calibrator (Thomas Fors)ACR calibrator (Thomas Fors)• ACR Calibrate Rags (Rags Gardner)ACR Calibrate Rags (Rags Gardner)• ACR Calibrator L (Simon Tindemans)ACR Calibrator L (Simon Tindemans)

software di terze parti per la validazione del risultatosoftware di terze parti per la validazione del risultato

cattura del target (vedi prima) e lettura della lucecattura del target (vedi prima) e lettura della luce calcolo dei valori di colore ideali e sostituzione valore genericicalcolo dei valori di colore ideali e sostituzione valore generici apertura del file in ACR, reset e settaggio dei cursoriapertura del file in ACR, reset e settaggio dei cursori settaggio e lancio dello scriptsettaggio e lancio dello script riapertura del file e inserimento valori calcolatiriapertura del file e inserimento valori calcolati validazionevalidazione eventuali riaggiustamenti manuali nel tab calibrazioneeventuali riaggiustamenti manuali nel tab calibrazione rivalidazionerivalidazione memorizzazione valori di calibrazione (camera default?)memorizzazione valori di calibrazione (camera default?)

MetodologiaMetodologia

Controllo di uniformitàControllo di uniformità

Tindemans scriptTindemans script

Sequenza operativa:Sequenza operativa:

1.1.WBWB

2.2.settaggio grigisettaggio grigi

3.3.WBWB

4.4.calibr. in un unico stepcalibr. in un unico step

Risultato di calibrazioneRisultato di calibrazione

in PS un’azione converte in PS un’azione converte l’immagine in Lab, “media” l’immagine in Lab, “media” ogni patch e con un pixel di ogni patch e con un pixel di ogni area compone una nuova ogni area compone una nuova immagine 6x4 pixel in Lab immagine 6x4 pixel in Lab modemode

importazione in ColorLabimportazione in ColorLab comparazione con i valori di comparazione con i valori di

colore idealicolore ideali

ValidazioneValidazione

Resa cromatica: prima e dopoResa cromatica: prima e dopo

precisione: almeno la lettura fresca del targetprecisione: almeno la lettura fresca del target controllare l’uniformità di illuminazione (macbeth reader)controllare l’uniformità di illuminazione (macbeth reader) calibrare in D50 (sole estivo)calibrare in D50 (sole estivo) ““esporre a destra” (bianco ~245)esporre a destra” (bianco ~245) usare lo script di Tindemans ma non a valori di defaultusare lo script di Tindemans ma non a valori di default aggiustare i grigi manualmente prima di lanciare lo scriptaggiustare i grigi manualmente prima di lanciare lo script valutare la resa cromatica anche in altre condizioni prima di darle valutare la resa cromatica anche in altre condizioni prima di darle

per errateper errate può valer la pena provare ad attivare calibrate shadow tintpuò valer la pena provare ad attivare calibrate shadow tint

Consigli praticiConsigli pratici

FineFine

Grazie a tutti!Grazie a tutti!