Dải tương phản động là gì, và vì sao không thể giữ cả vùng sáng lẫn vùng tối?
Dải tương phản động của máy ảnh là khoảng độ sáng trong một lần phơi sáng, từ vùng sáng chưa bão hòa đến chi tiết vùng tối còn sử dụng được. Tìm hiểu về khả năng xử lý RAW, phục hồi vùng sáng, nhiễu vùng tối, HDR và cách đọc kết quả thử nghiệm.
Dải tương phản động của máy ảnh là khoảng độ sáng trong một lần phơi sáng, từ vùng sáng chưa bão hòa đến chi tiết vùng tối còn sử dụng được. Tìm hiểu về khả năng xử lý RAW, phục hồi vùng sáng, nhiễu vùng tối, HDR và cách đọc kết quả thử nghiệm.
Dải tương phản động là khả năng của máy ảnh ghi lại chi tiết còn sử dụng được ở cả phần sáng nhất và tối nhất trong một lần phơi sáng. Khi vùng sáng đạt đến mức bão hòa của cảm biến, thông thường không thể phục hồi chúng; vùng tối có thể được làm sáng hơn, nhưng nhiễu sẽ lộ rõ. File RAW giữ lại nhiều khoảng trống hơn để điều chỉnh, nhưng không thể tạo ra ánh sáng hay chi tiết vốn chưa từng được ghi lại.
Dải tương phản động được định nghĩa như thế nào?
Trong nhiếp ảnh, dải tương phản động thường được biểu thị bằng “stop”: tỷ lệ giữa tín hiệu sáng nhất chưa bão hòa và ngưỡng nhiễu ở vùng tối được xem là chấp nhận được. Mỗi stop tăng thêm sẽ nhân đôi khoảng độ sáng. Giải thích của Imatest về phép đo dải tương phản động công bố dải đo được ở các ngưỡng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu khác nhau, cho thấy “chấp nhận được” không phải là một tiêu chuẩn chung duy nhất. Dải tương phản động theo nghĩa kỹ thuật, dải có thể sử dụng khi in, và các ngưỡng tín hiệu trên nhiễu mà các trang đánh giá dùng có thể đều khác nhau; vì vậy không thể so sánh các con số từ những nguồn khác nhau nếu không xem xét phương pháp đo của họ.
Dải tương phản động cũng không giống độ tương phản của ảnh. Một file có dải tương phản động cao có thể được chuyển thành ảnh tương phản thấp, trong khi một cảnh có dải tương phản động thấp vẫn có thể được tạo độ tương phản mạnh bằng một đường cong; khả năng ghi nhận và cách trình bày cuối cùng là hai giai đoạn tách biệt.
Vùng sáng bị cắt và nhiễu vùng tối khác nhau như thế nào?
Khi một điểm ảnh đạt đến dung lượng tích điện toàn phần, việc tăng phơi sáng không ghi thêm được cấp độ sắc độ nào. Những vùng sáng quan trọng sẽ khó phục hồi khi tất cả kênh màu cùng bão hòa. Điều được gọi là phục hồi vùng sáng trong RAW đôi khi có nghĩa là một kênh vẫn chưa bão hòa và phần mềm tái dựng thông tin dựa trên mối quan hệ giữa các màu; một vùng trắng hoàn toàn không chứa kết cấu thật để khôi phục.
Ngược lại, vùng tối thường vẫn chứa một tín hiệu yếu, nhưng nhiễu đọc và nhiễu photon chiếm tỷ lệ lớn hơn trong tín hiệu đó. Làm sáng vùng tối sẽ khuếch đại cả tín hiệu lẫn nhiễu cùng lúc. Để biết nhiễu xuất hiện từ đâu, xem nhiễu ảnh được tạo ra như thế nào.
Vì sao RAW và JPEG có khả năng xử lý khác nhau?
File RAW giữ dữ liệu cảm biến với độ sâu bit cao hơn và ít xử lý cố định hơn, nhờ đó dễ điều chỉnh lại cân bằng trắng, đường cong và giảm nhiễu. File JPEG đã trải qua ánh xạ tông màu, tăng độ nét, giảm nhiễu và mã hóa 8-bit, nên các điều chỉnh mạnh dễ tạo ra hiện tượng dải màu hoặc lỗi nén hơn. Để xem so sánh chi tiết, đọc sự khác nhau giữa RAW, JPEG và HEIF.
Tuy vậy, RAW không phải là một mạng lưới an toàn vô hạn. Cảm biến bị bão hòa, chủ thể chuyển động hoặc điểm lấy nét sai không thể được sửa chỉ bằng cách đổi định dạng file. Biểu đồ histogram trong máy thường lấy từ bản xem trước JPEG, nên picture style và cân bằng trắng sẽ ảnh hưởng đến vị trí xuất hiện cảnh báo. Trong những tình huống quan trọng, hãy chừa một khoảng an toàn hợp lý.
ISO ảnh hưởng đến dải tương phản động như thế nào?
Ở nhiều máy ảnh, cảm biến có khả năng chứa vùng sáng lớn hơn khi ở gần ISO cơ sở. Sau khi tăng khuếch đại analog, cùng một giới hạn đầu ra sẽ tương ứng với lượng điện tích trong cảm biến ít hơn, vì vậy khoảng dư vùng sáng thường giảm. Một số cảm biến có dual conversion gain sẽ chuyển chế độ đọc ở một mức ISO nhất định, nhờ đó có thể cải thiện nhiễu vùng tối; vì vậy đường biểu diễn không phải lúc nào cũng trơn tru.
“Expose to the right” nên được hiểu là tăng phơi sáng thực tế mà không làm bão hòa những vùng sáng quan trọng hoặc ảnh hưởng đến tốc độ màn trập và khẩu độ đã định—không phải mù quáng tăng ISO hay ép histogram dồn sang phải. Để kiểm soát phơi sáng, xem cách sử dụng bù phơi sáng.
Khi nào nên chụp bù trừ phơi sáng và dùng HDR?
Với kiến trúc tĩnh, nội thất có cửa sổ và cảnh hoàng hôn, bạn có thể chụp nhiều mức phơi sáng rồi ghép vùng sáng và vùng tối của chúng. Quy trình là khóa bố cục, cân bằng trắng và khẩu độ, sau đó thay đổi tốc độ màn trập cho loạt ảnh bù trừ. Hãy đảm bảo khung hình tối nhất bảo vệ được vùng sáng, còn khung hình sáng nhất tạo ra vùng tối sạch nhiễu. Người, lá cây, sóng nước và xe cộ có thể tạo bóng ma, vì vậy hãy rút ngắn thời gian giữa các khung hình hoặc chấp nhận những đánh đổi của một lần phơi sáng duy nhất.
Ảnh HDR cuối cùng vẫn phải được ánh xạ vào khoảng độ sáng mà màn hình hoặc tờ giấy có thể hiển thị. Kết quả tự nhiên phụ thuộc vào độ tương phản cục bộ và quản lý màu; HDR không có nghĩa là nén tất cả vùng tối và vùng sáng cho đến khi chúng có cùng độ sáng.
Đọc kết quả thử nghiệm như thế nào cho đúng?
- Xác nhận phép thử đo RAW hay JPEG, đo cảm biến hay đầu ra hoàn chỉnh của máy ảnh; chẳng hạn, biểu đồ PDR của Photons to Photos công bố định nghĩa và quy ước đo cho các biểu đồ Photographic Dynamic Range của họ.
- Kiểm tra ngưỡng tín hiệu trên nhiễu, kích thước đầu ra đã chuẩn hóa và độ sâu bit.
- So sánh các máy ảnh bằng cùng một định nghĩa ISO và độ phân giải tương tự, đồng thời lưu ý các điểm chuyển đổi dual gain.
- Không nên đồng nhất chênh lệch chỉ vài phần nhỏ của một stop với khác biệt có thể nhìn thấy trực tiếp về chất lượng ảnh.
- Hãy xét đến ống kính, phơi sáng và điều kiện chụp thực tế thay vì xếp hạng máy ảnh chỉ dựa trên một con số đỉnh duy nhất.