デジタル露出技術

「正しい」デジタル露光技術が実際に必要とするものについては、多くの議論がなされてきました。一般的な戦略には、(1) 「右側」に露出する、(2) わずかに露出不足、または (3) 正しい (標準) 露出が含まれます。それぞれがデジタル画像の記録方法のさまざまな側面に動機付けられており、写真の品質に大きな影響を与える可能性があります.

デジタル露出はシャッフルボードによく似ています。
ディスクは端近くまでスライドする必要がありますが、落ちてはいけません。

画像提供:LivingonImpulse (ただし、変更された形式)

デジタル写真の特徴

さまざまな露出技術の背後にある主な動機は、次の 3 つの特性です。

私 色調が暗くなるにつれて、それに応じて画像ノイズが高くなります:

← ノイズ多め ノイズ少なめ →

II. 次第に明るくなるトーンは、特定の強度を超えると記録できなくなり、テクスチャが真っ白になる (「クリップされたハイライト」) か、個々のカラー チャネルが飽和します:

カラーチャンネルが飽和する

III. カメラのダイナミック レンジを不完全に使用すると、記録されるトーンの数が減少します。この問題は、私たちが目で見る方法と比較して、カメラがキャプチャする暗いトーンが不釣り合いに少ないという事実によって悪化します。

(A) 全階調範囲を使用してキャプチャされたシーン:(B) 暗いトーンのみを使用してキャプチャされたシーン:. . .上の (A) に合わせて明るくした後の同じシーン:

注:見やすくするためにトーンの数を減らしていますが、同じ傾向が当てはまります。
トーンの実際の数と分布は、ビット深度とガンマによって異なります。
ガンマ補正とデジタル トーンに関するチュートリアルを参照してください。このトピックの詳細については、

重要なのは、これらのユニークな特性を利用するために露出を制御する方法を知ることです.理想的には、可能な限り明るいトーンを記録する標準露出を使用してキャプチャしますが、クリッピングはありません。ただし、これは常に実用的であるとは限りません。(i) シャッター ボタンを押す前にトーンの正確な分布がわからないことがよくあります。(ii) 2 枚目の写真を撮ることが常にオプションとは限らず、(iii) 標準に合わせる必要があります。そもそも、カメラのダイナミック レンジ内での露出は不可能かもしれません。

したがって、決定は戦略の 1 つです。他の人を犠牲にする可能性があるとしても、上記の特性のどれを目指していますか?次の 3 つのセクションでは、このような 3 つの露出戦略の相対的なメリットについて説明します。 . .

1.エクスポーズ・トゥ・ザ・ライト (ETTR)

戦略:露出オーバーになる場合でも、ハイライトをクリッピングすることなく、ヒストグラムができるだけ右にシフトするように画像を露出することを目指します。負の露出補正は、後で (RAW 現像中に) 適用され、画像を標準露出に戻します。

マウスを画像の上に移動して、標準露出と比較します

標準露出
「右に露出」戦略を使用する

利点:

• 記録されるトーンの数を最大化します。
  注:最近のデジタル一眼レフ カメラの多くは、14 ビット精度でトーンを記録する RAW ファイルを備えているため、これは以前ほど重要ではありません。著しく露出不足でない限り、RAW 画像のトーンが不十分になる (ポスタリゼーションされる) ことはほとんどありません。
  このトピックの詳細については、画像のポスタリゼーションに関するチュートリアルを参照してください。
• 露出補正が適用された後、明るい (したがってノイズの少ない) トーンが暗くなるため、画像のノイズを最小限に抑えます。ノイズの全体的な削減量は、クリッピングなしで写真をどれだけ露出オーバーにできるかによって異なります。

デメリット:

• 特に個々のカラー チャンネルでハイライトがクリッピングされるリスクが高くなります (非現実的なカラー シフトにつながる可能性があります)。
• 通常よりも多くの光を必要とし、潜在的により高い ISO 速度を必要とします
  （これにより、ETTR による画像ノイズの減少が緩和される可能性があります）。
• (後処理で露出補正が適用されるまで) 被写体が露出オーバーに見える可能性が高いため、写真の判断/剪定がより困難になります。
• 意図したとおりにヒストグラムを配置するために、数回のショット (その後のヒストグラム検査) が必要になる場合があります。また、個々のカラー チャンネルでのクリッピングを避けるために、カラー ヒストグラムを確認する必要もあります。

2.わずかに露出不足

戦略:カメラ自体で負の露出補正 (おそらく約 -1/3 から -1/2 ストップ) を使用して、画像をわずかに露出不足にすることを目指します。正の露出補正は、後で (RAW 現像中に) 適用され、画像を標準露出に戻します。

マウスを画像の上に移動して、標準露出と比較します

標準露出
わずかな露出不足

利点:

• 吹き飛ばされたハイライトやクリップされたカラー チャンネルを防ぎます。
• 必要な光量が通常よりも少ないため、ISO 速度が遅くなる可能性があります
  （これにより、画像ノイズの増加が相殺されます）。

デメリット:

• 露出補正が適用された後、暗い (したがってノイズの多い) トーンが明るくなるため、画像のノイズが増加します。
• カメラで見ると、画像が意図したよりも暗く表示される可能性があります。
• カメラがキャプチャする個別のトーンが少なくなります。

3.カメラ内で正しい露出を使用する

戦略:後処理中に露出補正を必要とせずに、カメラで最終的な露出を達成することを目指します。

通常、シーン内の中間グレー トーンが画像ヒストグラムに中間グレー トーンとして記録されると、正しい露出が得られます。画像ヒストグラムに関するチュートリアルを参照してください:トーンとコントラスト、および背景のカメラ メータリング。ただし、すべてのシーンに常に「正しい」露出があるとは限りません。これは、芸術的な意図にも依存するためです (特に夜間や低照度の写真の場合)。

利点:

• 画像は、カメラから直接意図した明るさを持つ可能性があります。これにより、後処理がはるかに簡単になり、カメラで見たときに「キーパー」をより簡単に判断できるようになります。
• RAW ファイル形式を使用して画像をキャプチャする必要はありません。

デメリット:

• 非常にコントラストの高い (またはカラフルな) シーンをキャプチャする場合、特にカメラの測光が誤って露出オーバーになっている場合、ハイライトまたは個々のカラー チャネルがクリッピングされるリスクがあります。

ハイライト クリッピング

場合によっては、ハイライトを少しクリッピングしても問題なく、自然に見えることもあります。スペキュラー ハイライト (金属や水の反射など)、太陽の周囲の領域 (夕日など)、およびその他の直接光源 (街灯など) はすべて、クリップすると完全にきれいに表示されます。これは、多くの場合、他のすべてを十分に明るくするために必要なコストです。

ハイライトの吹き飛ばしが許容される例

他の状況では、クリッピングは理想的ではないかもしれませんが、避けられない可能性があります。そうしないと、最も暗い領域で過度のノイズやディテールの損失が発生する可能性があります。このような場合、難しい部分は、どの程度のクリッピングを許容できるかを決定することです.

ハイライト クリッピング

ハイライトのクリッピングが急に現れる
マイナス露出補正後でも

また、個々のカラー チャンネルでのクリッピングを避けるように注意してください (ヒストグラムに関するチュートリアル:明度と色を参照)。これにより、RAW 現像中にこれらの領域を暗くする必要がある場合に、不自然なカラー シフトが発生する可能性があります。これは、ヒストグラムをできるだけ右に移動しようとすると、非常に簡単に発生する可能性があります。以下の例では、このシーンには明るい雲と非常に暗い領域の両方が含まれているため、わずかな露出不足でも望ましくありませんでした:

偶発的なカラー チャンネル クリッピング

不自然な色の変化
クリッピングされた領域を復元しようとすると

左側の画像は、カメラのヒストグラムを使用すると問題なく表示されます。これは、雲が真っ白になることはなかったからです。それでも、1 つのカラー チャネルがクリップされ、実際のシーンには存在しない色を使用してその領域が記録されました。幸いなことに、この写真では、意図した露出ではカラー チャネルのクリッピングは問題になりませんでした。

結論:最適な曝露戦略

最適な露出戦略は、被写体と撮影状況に基づいて適応するものになる可能性があります.重要なのは、競合するすべての要因 (画像のノイズ、色調レベル、ハイライトのクリッピング、利便性) を十分に把握し、必要な画質を維持しながら、使用可能な写真の数を最大にする戦略を選択することです.

ハイライトの吹き飛ばしと画像ノイズがわずかに大きい結果を比較検討すると、前者は写真を使用できなくする可能性があり、後者はディテールを低下させる可能性があります。 したがって、わずかな露出不足の側で過ちを犯すことは良いアプローチです 特定の写真を引き続き使用できることが重要な場合。 つまり、(i) RAW で撮影していて、後で露出補正を適用できる限り、(ii) 後でヒストグラムをチェックする (そして潜在的に再露出する) ことは実際的ではなく、(iii) シーンは「 t ハイキー (白い雪など、主に明るい影のオブジェクト)。ただし、照明のコントラストが低く (曇りの日など)、反射率の高いものがない場合は、標準露出を使用するリスクはほとんどありません。

一方、特別な状況では、偶発的な露出不足は、極端な影のディテールを破壊する可能性があるため、ハイライトの吹き飛ばしと同じくらい有害な場合があります。一般に、ダイナミック レンジが大きいほど、ヒストグラムの右側をできるだけ多く使用することが重要になります。 .これらのタイプのシーンでは、多くの場合、各ショットの後にカメラのヒストグラムを確認する必要があります.これは特に、後処理 (段階的減光フィルターのシミュレーションや影回復ツールの使用など) で影を明るくする場合や、コンパクト カメラを使用する場合に当てはまります。コンパクト カメラは通常、ダイナミック レンジが低く、ノイズが多いためです。

代替露出技術には以下が含まれます:

• 自動露出ブラケット (AEB) .ほとんどのカメラには、最初の「標準」露出の直後に、露出不足と露出過剰の両方を自動的にキャプチャするオプションがあります。これらは便利なバックアップを提供できますが、より多くのストレージ スペースを占有します。
• 画像スタッキング .画像のノイズを減らし、記録されるトーンの数を改善するもう 1 つの方法は、ハイライトがクリップされる危険を冒さずに、画像の平均化を使用することです。ただし、これには三脚の使用が必要であり、実際には特殊なショット専用です。
• ハイ ダイナミック レンジ .これは、ハイライトをクリッピングすることなく、事実上無限のダイナミック レンジを提供する可能性を秘めた強力な新しい技術です。詳細については、ハイ ダイナミック レンジ写真のチュートリアルを参照してください。これには三脚も必要です。