I misteri del Foveon e degli X3F: un esempio

[Sardosono]

Lo sapevate che GLI X3F IGNORANO LA SENSIBILITÀ IMPOSTATA?

Più volte in questo forum abbiamo parlato del fatto che le fotocamere con sensore foveon espongono sempre e soltanto per la sensibilità nativa. Cosa vuol dire questo in soldoni? Vuol dire sostanzialmente che l'elettronica della macchina non modifica l'amplificazione del segnale al crescere della sensibilità iso impostata. In pratica, sia che abbiamo impostato 100 iso oppure 6400, l'immagine nuda registrata nel file x3f è sempre la stessa.

Nasce allora una domanda: a che serve impostare la sensibilità iso e l'eventuale correzione? Servono a due cose: 1) a produrre un jpeg in camera che presenti l'esposizione scelta; 2) ad informare SPP di che entità deve essere la correzione di base dell'esposizione da adottare.

Ok, tutto questo in estrema sintesi. Non starò qui a ripetere tutti i discorsi già fatti in altri topic e chiedo la cortesia ad Italo di scegliere quelli più rilevanti (li ha scritti tutti lui, quindi penso gli venga più facile che non a me ritrovarli ) e di postarne i link in questo topic, in modo da centralizzare il discorso.

Veniamo adesso ad un esempio pratico. Lo spunto è una bellissima immagine scattata da Italo e pubblicata nel topic dal titolo Bonaccia... che suggerisco di leggere per intero, se non l'avete già fatto.

Prima di cominciare, una premessa. Qui non ci interessa affatto cercare una immagine migliore, e neanche un trattamento migliore. Anzi, vi anticipo che il risultato qualitativo che otterremo è, per i miei gusti, nettamente inferiore a quello ottenuto da Italo, non solo tecnicamente ma anche dal punto di vista estetico. Lo scopo è semplicemente quello di cogliere l'occasione di questa immagine scattata con impostazioni atipiche per cercare di capire meglio e insieme questa "stranezza" del foveon.

Riepiloghiamo ora la situazione.

L'immagine è stata ripresa con cielo terso e sole ancora alto, quindi con un valore di illuminazione pari a circa EV 15. I dati di scatto sono f5.6, 1/2000", iso 1600 con compensazione di +2,7 stop. Per il momento, però, dimentichiamoci dei 1600 iso e della compensazione, ci torneremo dopo.

Concentriamoci solo sul fatto che noi sappiamo che in una fotocamera foveon le immagini sono comunque esposte per la sensibilità nominale (100 iso in questo caso). Di conseguenza, poiché f5.6 e 1/2000" a 100 iso equivalgono ad un valore EV di 16 (invece che di 15 come sarebbe stato necessario), questo comporta che l'immagine nel file x3f risulterà sottoesposta di 1 EV, cioè di uno stop. Andiamo a verificare se questo corrisponde al vero.

Ed infatti, se estraiamo l'immagine "nuda" dall file x3f SENZA passare da SPP, vediamo che in effetti essa è esattamente come ce l'aspettiamo, cioè sottoesposta di circa 1 stop.

1.

L'immagine è solo delinearizzata ma non equalizzata, quindi appare più piatta di quanto non sia in realtà ed è difficile da valutare se l'occhio non è abituato,
quindi nella prossima la vedete convertita in bianco e nero e con applicata una equalizzazione approssimativa ma sufficiente per poterla valutare correttamente.

2.

Adesso, per compensare la sottoesposizione, cominciamo col sollevare le luci di circa mezzo stop...

3.

...e vediamo che non basta, perché ancora non si bruciano le alte luci delle vele.
Quindi incrementiamo ulteriormente le luci fino a raggiungere uno stop intero...
(e già che ci siamo diamo anche una ripulita ai bordi grezzi del raw)

4.

... e vediamo che finalmente ci siamo, dato che le ultime luci sulla vela anteriore cominciano a bruciarsi (quindi, se volessimo fare i pignoli dovremmo tornare indietro
di circa un quarto di stop, forse meno, ma questo adesso è irrilevante per i nostri fini). Quel che ci interessa rilevare è che per compensare la sottoesposizione
abbiamo dovuto incrementare l'esposizione di circa uno stop intero, il che conferma puntualmente tutto il discorso da cui siamo partiti all'inizio.

Bene. Adesso, finalmente, possiamo riprendere in considerazione quanto avevamo trascurato inizialmente e rispondere alla domanda che penso in molti si staranno ponendo:
"Ma quindi, sensibilità iso e compensazione non servono a niente?!" Servono entrambi e non c'è modo migliore di capirlo che quello di vedere come li usa SPP.

Apriamo adesso il file x3f originale proprio in SPP e vediamo cosa ci presenta, con tutti i settaggi a zero...

5.

Dite la verità, non ve l'aspettavate, vero?!
SPP ci presenta l'immagine fortemente SOVRAesposta, di oltre uno stop, anche se sappiamo per certo, avendolo appena verificato, che in realtà l'immagine è SOTTOesposta
di uno stop. Ma come è possibile?! SPP sta forse "sbarellando"?! No, niente di tutto questo. SPP sta facendo bene il suo lavoro, che consiste in una semplice operazione:
modificare l'esposizione in funzione della sensibilità impostata e della eventuale compensazione e considerare il risultato come valore di riferimento di base.

Facciamo due semplici conti insieme.
1600 iso rispetto a 100 iso equivale a 4 stop di differenza, ai quali dobbiamo sottrarre la compensazione richiesta di 2,7 stop, quindi, in totale, 4 - 2,7 = 1,3. Giusto?!
In effetti la sovraesposizione dell'immagine precedente sembra essere all'incirca di tale entità...
Beh, c'è un modo semplicissimo per verificarlo: vediamo di quanto dobbiamo ridurre l'esposizione in SPP per ottenere l'immagine ben esposta...
Quella che segue è l'immagine come sviluppata da Italo in SPP che prevede una riduzione dell'esposizione pari ad esattamente 1,4 stop!

6.

Manca naturalmente il successivo trattamento che ha certamente fatto in altro software, ma non ostante questo si vede chiaramente che l'esposizione è sostanzialmente identica
a quella dell'immagine numero 4. Per consentire una migliore comparazione, fatto 30 ho fatto 31 dando anche una aggiustatina standard di curve e livelli, ed ecco il risultato...

7.

Voglio però concludere riportando l'immagine nel trattamento originale di Italo, a conferma del fatto che, non ostante tutto questo discorso tecnico,
l'unica cosa che conta veramente è sempre e soltanto IL RISULTATO ESTETICO

8.

Sperando che tutto questo sia servito a chiarire almeno un po' le idee e non a conforderle ancora di più! 

[clax]

....Ed infatti, se estraiamo l'immagine "nuda" dal file x3f SENZA passare da SPP...

E come si fà?

[Sardosono]

....Ed infatti, se estraiamo l'immagine "nuda" dal file x3f SENZA passare da SPP...

E come si fà?

eeeehhh, ne vuoi sapere di cose... 

Allora, io uso vari sistemi che non hanno nulla a che vedere con la fotografia e che, purtroppo, non sono a portata d'utente, neanche informaticamente avanzato.
Ma so che esiste un programmino fatto apposta per fare questo lavoro. Italo dovrebbe averlo. Anzi, mi piacerebbe anche provarlo e magari dare un'occhiata anche ai sorgenti se si trovano, giusto per vedere cosa usa come riferimenti per individuare i punti di estrazione (il che è un problema non da poco, perché cambiano con ogni modello di fotocamera).

In ogni caso, per gli usi fotografici estrarre l'immagine non equalizzata non serve praticamente a niente, se non per analisi "cervellotiche" tipo questa...   

[Aripanta]

http://www.rawdigger.com/

RawDigger supporta le Sigma

''Some unique RawDigger features:

    RawDigger displays the real histogram of the raw data, which greatly differs from the in-camera histogram and histograms presented by most of the raw converters.
    Overexposure (OE) indicator will show you exactly what areas of the shot are blown out and in which color channel(s) it happened (best if used in channel view).
    RawDigger allows determining how exposure meter is calibrated and what raw level corresponds to the midpoint of in-camera histogram. That is, RawDigger lets you establish the headroom in highlights and obtain optimal exposures.
    For ETTR practitioners, RawDigger makes it very simple to compare raw histogram to in-camera histogram and account for the difference, making the exposures as much “to the right” as possible.
    RawDigger helps determining the raw level at which the overexposure “blinkies” start on the camera LCD and to know how much headroom is still available after the blinkies start showing.
    If the shadows look blotchy, colorless, or details in shadows are poorly resolved you will be able to determine how much they are underexposed and set Underexposure (UE) indicator in RawDigger accordingly.
    RawDigger is a useful tool for examining how the relative per-channel underexposure depends on the color of light.
    RawDigger is more precise than any exposure meter for the purpose of evaluation of the uniformity of fill light and reproduction light setups (in terms of the evenness of both color balance and luminosity across the background).
    For studio photography RawDigger helps establishing the proper light filtration to achieve the cleanest possible shadows on the shots.
    Landscape photographers may want to use RawDigger to determine the effect of the filters on the lens, to check neutrality of polarizing and neutral density filters and, possibly, to select color correction and color compensation filters to use in different light.
    RawDigger can be used to check the amount of vignetting caused by the lens and the sensor.
    RawDigger helps determine the idiosyncrasies of both camera and raw convertor by providing a true view into the raw data and comparing it to the results obtained through raw conversion.''

[elerum]

il primo e stato questo, o Dio, non so se parliamo dello stesso

[gainni]

il primo e stato questo, o Dio, non so se parliamo dello stesso

Allegato non trovato 

[Italo]

Traduco in breve, per chi non avesse digerito il tentativo del buon Antonello, con un testo grafico che riassume la sua metodica fondata sulla peculiarità della sensibilità fissa a 100 iso del foveon. 

Chi volesse avere un altro punto di vista sullo stesso argomento: http://forum.foveon.it/index.php?topic=42.msg64#msg64
Codifica dell'immagine nel jpeg in camera di tutte le digitali: http://forum.foveon.it/index.php?topic=45.0
Confronto "sul campo" in risoluzione dei 3 primi foveon: http://forum.foveon.it/index.php?topic=57.0

[elerum]

il primo e stato questo, o Dio, non so se parliamo dello stesso

Allegato non trovato 

https://www.dropbox.com/s/rpkkuvx955hjde6/x3f%20Splitter.exe?dl=0

[albertux]

Ebbravo Antonello....sembra  la dimostrazione del teorema di Pitagora 

Ma la sensibilità nativa del Foveon Merrill è 100 secca?

[Sardosono]

Ma la sensibilità nativa del Foveon Merrill è 100 secca?

In effetti... no! 

Ho tralasciato la questione e non l'ho inclusa nella spiegazione per "non mettere troppa carne al fuoco" (altrimenti il discorso già complesso diventava davvero cervellotico), ma le sensibilità effettive dei sensori che ho testato sono:

  64 ISO  SD10 e SD15 (e presumo anche SD9 , SD14 e tutte le DP non merrill)
  50 ISO  SD1 (e presumo tutte le merrill)

Potrebbe sembrare che in questo modo i ragionamenti ed i conti fatti nella spiegazione non tornino più, ma in realtà tornano esattamente... parola di boy-scout (*)! 


(*) Fa niente se non sono mai stato un boy-scout?! 

[elerum]

Ma io voglio i 50Iso sulla uno almeno domani 

[Fenice]

Signori, davvero tanto stima per i vostri postulati!
Vi leggo veramente con piacere, sono affascinato da queste discussioni. W Italian Foveon Community!!! 

[Italo]

Ma io voglio i 50Iso sulla uno almeno domani

??
Volendo, puoi esporre anche per 25! 

[gainni]

Signori, davvero tanto stima per i vostri postulati!
Vi leggo veramente con piacere, sono affascinato da queste discussioni. W Italian Foveon Community!!! 

Beato te, io invece con una discreta cultura tecnica non ci capisco nulla.

Competenti sono competenti  ... ma come divulgatori non li capisco poi molto...

Mi è venuto un dubbio, volendo semplificare si potrebbe dire che il Foevon legge e registra sempre I dati del RAW con la sensibilità base ( 100 Asa ) e che poi gli algoritmi di decodifica fanno il resto del lavoro?

E' forse questo il succo del discorso?

Per gli altri sensori Bayer forse esiste un amplificatore del segnale Hardware che effettua a seconda della sensibilità impostata interviene sul segnale e modifica realmente I RAW?

Se così fosse la resa ad alti iso del Foevon potrebbe essere penalizzata per assenza di dispositive di amplificazione?

Io le pietre le ho buttate nello stagno...

[Sardosono]

Mi è venuto un dubbio: volendo semplificare si potrebbe dire che il Foveon legge e registra sempre i dati del RAW con la sensibilità base ( 100 ISO ) e che poi gli algoritmi di decodifica fanno il resto del lavoro?

E' forse questo il succo del discorso?

Sì, in soldoni è così.

Per gli altri sensori Bayer forse esiste un amplificatore del segnale Hardware che effettua a seconda della sensibilità impostata interviene sul segnale e modifica realmente i RAW?

Sì, esattamente.

Se così fosse la resa ad alti iso del Foevon potrebbe essere penalizzata per assenza di dispositive di amplificazione?

No. Anzi, semmai questo è l'unico vantaggio, minimo ma pur sempre un vantaggio (un'amplificazione del segnale peggiora sempre il rapporto segnale rumore).

La penalizzazione del foveon in termini di rumore viene dalla sua stessa natura di sensore multistrato, per vari motivi. I principali sono tre:

1) essendo tre strati sovrapposti, su ogni pixel mediamente si riversa il triplo del rumore rispetto ad un singolo strato a mosaico

2) gli strati sottostanti ricevono meno luce di quelli superiori (il verde meno del blu, il rosso ancor meno del verde) quindi, anche se la quantità di rumore è all'incirca la stessa su ogni strato, il RAPPORTO TRA LUCE E RUMORE (che è ciò che conta) peggiora negli strati inferiori

3) sempre a causa dell'essere tre strati invece che uno, la quantità di calore generata è ben superiore rispetto ad un singolo strato, e calore e rumore vanno a braccetto: tanto maggiore è il calore tanto maggiore è il rumore prodotto

L'insieme di questi tre fattori determina che l'immagine finale generata da un sensore foveon risulta peggiore in termini di rumore rispetto a quella prodotta da un sensore a singolo strato, differenza valutabile in circa DUE STOP e MEZZO nei sensori pre-merrill e circa UNO e MEZZO nei merrill. Nei sensori Quattro ancora non saprei dire per il momento...