1. Как появляются мифы.
Человеческий глаз хуже различает цвета, чем яркости.
Сам по себе этот факт мифом не является. Человеческий глаз действительно имеет небольшое (соотношение 1:18 ) количество цветовых рецепторов по отношению к общему количеству рецепторов. Это количество хаотично расположенных цветовых рецепторов не у всех одинаковое, но оно передает в мозг достаточное для вида Homo Sapiens количество информации о цвете предметов, в результате чего человек может различать в спектре несколько миллионов оттенков. Кроме этих рецепторов (полочек и колбочек), в сетчатке есть еще интернейроны, которые тоже учавствуют в зрении. Как работает вся эта система мы можем только догадываться, но цветовых рецепторов действительно меньше общего числа и это факт, который позволяет понять принцип, что для цветного видения человека, мозгу достаточно цветовой информации только с части общего числа рецепторов.
Однако в корне неверным является правомерность использования этого принципа в фотографии, если мы говорим о качественной фотографии.
Малое число цветорецепторов глаза (7-8 млн) не позволяет нам пренебрежительно относиться к цветопередаче в фотографии, а наоборот, заставляет больше заботиться о ней.
Это все-равно, что человеку, у которого на языке в два раза меньше рецепторов сладкого вкуса, чем у вас, вы положите в чай вдвое меньше сахара, чем себе. Он может обидеться, потому что ему наоборот - надо в два раза больше сахара, чем вам, чтобы было достаточное ощущения сладости.
Таким же образом, для того, чтобы в наш мозг (процессор, грубо говоря) проникло достаточное количество информации о цвете предметов, мы должны дать глазу (сканеру) качественный исходник, в котором заложено МАКСИМУМ информации о цвете. Часть этой информации проникает в мозг и обрабатывается им на подсознательном уровне и мозг рисует нам «картинку». Точно также на подсознательном уровне человек видит цвета и переходы, которые сознанием не анализирует, но они дают в конечном итоге эмоциональный фон восприятия, вроде «нравится – не нравится». Ум в этом процессе тоже учавствует, но выполняет не главенствующую роль, он подвержен чужим мнениям и модным тенденциям, заставляющим его судить о том, что есть хорошо и что плохо.
Как бы там ни было, задачей фотографии является дать глазу хорошую фотографию-исходник и совершенно неумество при этом думать о том, насколько совершененно наш глаз видит. Чем больше ему дадите – тем больше он увидит и на этом вопрос о глазе можно закрыть и обратить внимание на фототехнику.
С приходом цифровых камер многие ушли от аналоговых с убеждением, что теперь у них в руках хорошая камера. По крайней мере лучше той, которая была. В каком смысле она лучше? Быстрее позволяет добиться снимка и меньше факторов, которые могут его испортить. Но качественный ли это снимок объективно?
2 Первый блин - комом.
Многие с радостью на этот ком набросились и просят добавки, отчего блинопек не посчитал необходимым улучшать качество своих блинов, сконцентрировавшись на количестве, и укоренилось новое знаменитое блюдо – матрица байера.
На сегодняшний день подавляющее количество камер оснащены ею. 24 мп матрица имеет 24 млн разноцветных субпикселей, причем зеленых в два раза больше, чем синих и красных. Это означает 6 млн условных пикселей, которые продаются как 24 миллиона. Путем внутренних алгоритмов камера (или RAW конвертор) заполняет пробелы и дает результат в 24 млн «полноцветных» псевдопикселей. Чуда не происходит, качество изображения, несмотя на интерполяцию, абсолютно точно соответствует действительному уровню информированности снимка. Вовсе не надо напрягать зрение, даже наоборот, достаточно беглого взгляда и все становится видно.
Распростанение байеровкой матрицы имеет две основных причины:
1) Ограниченность современной технологии производства матриц
2) Ограниченная визуальная культура потребителей.
В профессиональном и продвинуто-любительском секторе ею пользуются только по первой причине. По второй причине ее будут ставить на камеры еще очень долго и улучшения ситуации в обозримом будущем не предвидится. Она не может дать правильной цветопередачи по той причине, что не может зафиксировать действительный цвет точки и смешивает его с соседними. В соседней точке цвет уже другой. Чтобы байеровскя матрица наиболее правильно передала яркость и цвет объекта, это должен быть большой объект без деталей, в котором предельно мало яркостных нюансов. Примером может послужить массив голубого неба.
В результате имеем пейзаж, где чистое синее небо и блеклость цвета на деталированных участках с сильной потерей цвета в тенях. Ветви отдаленных деревьев на границе с небом имеют синие ореолы на фоне обесцвеченного неба, но это вовсе не дефект оптики. Алгоритм использовал информацию яркости, не обеспеченную соответствующей информацией по цвету.
3. Что есть еще?
Хорошая цифровая съемочная техника возможна только на одной из трех технологий:
1) CCD-Sensors.
Трехсенсорная 3-CCD технология с призмой для разделения света. Такая технология уже много лет назад этаблировалась в профессиональном сегменте (пока только в видео) и не собирается его покидать Профессиональная фотокамера такой конструкции имела бы большую прецизионную призму и ставить такую только из-за размеров и веса на ширпотребе не станут, даже если наладить дешевый массовый выпуск таких призм. Каждый из 3-х сенсоров получает только 1/3 света, что снизит светочувствительность. Обращение с такой техникой необходимо деликатное, ее необходимо точно юстировать, объективы к ней совсем другие и для внедрения такой техники в фото, фирме надо полностью менять всю линейку объективов и всю технологию. Такие камеры начали появляться в начале цифроэпохи, но потребитель в цифровой лихорадке не сумел оценить преимуществ и денег на дальнейшее развитие этой технологии выделено не было.
2) Multiple-shot.
Принцип съемки заключается в ряде последовательных экспозиций через цветные фильтры. Существует два вида таких задников. На первых стоит цветная матрица, которая при каждой экспозиции смещается на 1 пиксел. Да других задник имеет механическую систему смены светофильтра, а сам сенсор черно-белый. Каждый канал отдельно передается в память компьютера. Это студийные задники и съемка движения на них невозможна. Одним из разновидностей такой системы является сканирующий задник, который может дать RGB в один проход, но еще медленее.
3)Full RGB Chip-Camera.
Таким сенсором является на сегодняшний день только Foveon, где цветозахватывающие элементы расположены друг под другом. Но его преимущества свели на нет, внедрив в камеру интерполяцию сигнала яркости, чтобы привлечь покупателя высокой «детализаией», которой нет. В таком виде сенсор дает качество, мало отличающееся от байеровского. Foveon 12 мп на самом деле имеет в ряд всего 4 мп и без интерполяции в таком виде не может быть серьезным конкурентом для узкой пленки. Вдобавок он имеет врожденный недостаток - проблему с нижним слоем, который, получая меньше света, всегда будет шуметь сильнее верхнего и портить качество изображения. Остается надеяться, что эта технология будет развиваться и в будущем можно будет делать камеры без интерполяции.
Другой альтернативой является сенсор следующей конструкции:
Свет проходит через систему полупрозрачных зеркал и почти не теряется, но разрешение такого сенсора ограничено количеством линзочек и технологией тоже. Внедрить в мокрочип систему зеркал по углом 45 градусов не так просто и требует особой технологии, которую надо еще разрабатывать. А пока что сенсор существует только на бумаге в виде патента. Такой сенсор, если возможен, будет имеет втрое или в четверо большую площадь, чем Фовеон, что уже предполагает увеличение формата, вследствие чего затруднительно его применение в области макро и теле.
Гибридная технология.
Пленочный снимок (обычно слайд) сканируется без интерполяции в RGB, что позволяет снять детализацию и цвет с пленки практически без потерь и превести его в цветовое просранство для обработки. Сама пленка многослойна, как и Фовеон и потеря информации на ней уменьшается с увеличением масштаба (формата).
На сегодняшний день в смысле достижения максимального качества это лучшая из широко доступных технологий цветной фотографии.
