Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Foveonem na černobílou fotografii? Zdánlivý nesmysl má hlubší logiku

Když Sigma představila novou verzi RAW konvertoru Sigma Photo Pro doplněnou o podporu specializovanou na černobílou fotografii, přineslo to i nechápavé reakce. Přesto má tento krok zásadní smysl.
spp 5.5 monochrome

Mnozí uživatelé (především starších verzí) snímače Foveon X3 si dlouhá léta libují v použití tohoto plnobarevného řešení pro černobílou fotografii. Jiní však kroutí hlavou a nerozumí, jaký smysl má použití třívrstvého snímače pro černobílou fotografii. A právě to si vysvětlíme.

spp 5.5 logo

Sigma s programem Photo Pro (dále SPP) verze 5.5 přinesla novou záložku, která je určena pro převod RAWů do černobílé podoby. Podporovány jsou všechny fotoaparáty se snímačem Foveon X3 Merrill, tzn. Sigma SD1 (M), DP1 M, DP2 M a DP3 M. Proč chybí podpora i pro starší těla? Inu právě proto, že novinka nepřináší jen desaturaci barevné fotografie, ale celý proces převodu je postavený jinak, na míru konkrétnímu trojvrstvému snímači.

Sigma DP2M a SD1M
Sigma SD1 Merrill a DP2 Merrill - aparáty s Foveonem, jimž je určen editor s podporou černobílého výstupu

Nejednou jsme si vysvětlovali, že teorie Foveonu spočívá ve vlastnosti křemíku absorbovat světlo různé vlnové délky v různých vrstvách. Při povrchu zachycuje modrou, hlouběji zelenou a nejhlouběji červenou. Tomu odpovídá pořadí vrstev Foveonu. Právě nová verze SPP toho využívá a umožňuje uživateli mixovat data z různých vrstev. Signál jednotlivých vrstev se mimo jiné liší i úrovní šumu - to je vcelku očekávatelné, protože v praxi nejvíc světla pohltí právě nejvyšší („modrá“) vrstva.

Foveon X3 layers
Jak funguje barevné snímání Foveonu - teorie

Uživatelé proto zajásali, že díky této novince získají možnost převádět pouze data z modré vrstvy, výsledkem čehož bude nižší úroveň šumu než v barevných snímcích. Tuto radost jim však dočasně překazili kinofilmoví fotografové. Z praxe totiž znají, že při zachycení přírodní scenérie na černobílý film přes modrý filtr vznikne velmi světlá - často prakticky bílá obloha (modrý filtr právě modrou oblohu zcela propustí, takže je jasnější než zbytek scény a na černobílé médium se promítne jako bílá). Bílá obloha není v krajinářské fotografii zrovna žádaná, a tak se zdálo, že „trik“ s modrou vrstvou pro snížení šumu vezme za své.

Foveon X3 BW SPP 5.0 blue
vlevo nahoře: barevný výstup
vlevo dole: černobílý výstup v SPP z „modrého“ kanálu (obloha zůstává tmavá)
vpravo dole: černobílý výstup programu aftershot se simulací modrého filtru („bílá obloha“)
zdroj: DPReview forums / PrebenR

Když se ale nová verze SPP dostala mezi uživatele, ku překvapení většiny se bílá obloha při použití modré vrstvy nekonala. Nebe bylo tmavé, mraky světlé, jak to má být (viz snímek výše). Jak to? Inu, Sigma si byla vědoma něčeho, v čem vězel skrytý potenciál Foveonu. Jak jsme už několikrát zmínili, teorie vrstev a jejich barev funguje trochu jinak na papíře a trochu jinak ve skutečnosti.

V realitě vrchní modrá vrstva sice zachycuje modrou, ale zároveň pohltí i výraznou část zeleného a červeného spektra, jak vidíte na schématu pod odstavcem. Prostřední zelená vrstva nevidí jen zelenou, ale také část červené. A jedině spodní červená vrstva absorbuje pouze červenou složku. Výsledkem je, že vrstvy jsou spíše než modrá-zelená-červená cosi jako bílá-žlutá-červená.

Foveon X3 absorbce wikipedia
Foveon X3 - znázornění absorbce různých vlnových délek v reálu
zdroj: Wikipedia / Anoneditor

Při převodu RAWu do barevné fotografie je proto prováděna konverze tohoto zvláštního barevného prostoru do běžného RGB (což má za následek i zvýšení šumu typické pro Foveon a vyšší ISO). Pro černobílou fotografii ale konverze není třeba - naopak vrchní „modrá“ (respektive „bílá“) vrstva vlastně téměř odpovídá jasovému kanálu (či chcete-li černobílému filmu). „Vidí“ tedy jas v celém spektru (byť ne ve všech částech zcela totožně), takže nabízí nejlepší odstup signál-šum a zároveň nedochází k barevné deformaci (míněna například ona bílá obloha).

spp 5.5 colorspp 5.5 bw rgbspp 5.5 bw blue
vlevo: snímek převeden klasicky v barvách a následně desaturován
uprostřed: snímek převeden rovnou v černobílém režimu s využitím všech tří vrstev
vpravo: snímek převeden v černobílém režimu s využitím modré vrstvy
pozn.: ISO 3200, redukce šumu na minimum, bez kompenzace expozice

Výsledkem je, že zatímco v barevné fotografii roste u Foveonu šum s citlivostí ISO poměrně výrazně (alespoň ve srovnání s klasickými snímači postavenými na bayerově masce), pak v černobílé fotografii (díky využití svrchní vrstvy) podává výsledky použitelné pro velkoformátový tisk i na ISO 3200. Sigmě se tedy podařilo z nedokonalosti udělat přednost, za což od nás získává velké virtuální plus. Zároveň si od nás odnáší jeden mínus za nižší stabilitu SPP 5.5 (což předpokládáme v příštích verzích vyřeší).

Download:

Diskuse ke článku Foveonem na černobílou fotografii? Zdánlivý nesmysl má hlubší logiku

Pondělí, 30 Prosinec 2013 - 14:37 | no-X | Jak by v první vrstvě mohl být zelený kanál, když...
Pondělí, 4 Březen 2013 - 15:18 | Jirka1 | Ta první vrstva ale nejlépe jasu neodpovídá....
Pondělí, 4 Březen 2013 - 14:24 | no-X | Nikdo nedělá ze šumu v druhé a třetí vrstvě...
Pondělí, 4 Březen 2013 - 13:49 | PeZa PeZa | pri zachovani celkove svetlosti sceny B&W...
Pondělí, 4 Březen 2013 - 13:26 | no-X | Nejsem si jistý, jestli jsi pochopil podstatu. Ta...
Pondělí, 4 Březen 2013 - 12:42 | PeZa PeZa | to sice vypada skvele na snimku oblohy, zel -...
Pondělí, 4 Březen 2013 - 12:07 | petr ib | hm, hm, hm. to vypadá dobře. ještě by to chtělo...

Zobrazit diskusi