Евгений Грановский (взято с сайта http://www.american.cichlids.ru)
При рассматривании фотоснимков зритель подчас восклицает: "Какие натуральные и красивые цвета на этой фотографии!" Впрочем бывает и иначе. "В реальности таких цветов нет. Это фейк", хотя просмотр данных EXIF и гистограммы показывает, что это камерный JPEG без обработки.
Сейчас, когда все больше аквариумистов увлекается фотографией, и после того как самые насущные задачи (как сфотографировать рыбу без смаза и т.п.) оказываются решенными, вопрос о корректной цветопередаче возникает все чаще. В этой статье я попробую представить более углубленный и обобщенный взгляд, чем это возможно сделать в формате интернет-форума. На самом деле, проблема цветопередачи остро стоит не только в аквариумной, но и общей фотографии. В особенности она затрагивает фотографов-портретистов и свадебщиков в передаче оттенков человеческой кожи (т.к. называемых "скинтонов"). Впрочем, есть и другая точка зрения, заключающаяся в том, что само понятие "цветопередача цифровой фотокамеры" абсурдно, ибо имеющийся функционал позволяет получить любые цвета не зависимо от модели камеры.
Только опытный аквариумист, увидев фотографии этих рыб, сделанных разными фотографами, разными камерами и в разных условиях освещения, сможет поверить, что это представители одного и того же вида – Herichthys carpintis.
Слева: фото А. Фейста, камера Nikon D60. Справа: фото К. Рожка, камера Canon EOS 50D
Так что есть "цвет" в цифровой фотографии и откуда такая разница цветов на фотоснимках?
Прежде всего нуждаются в осмыслении два существенных момента. Во-первых, это аквариумный свет. Наши аквариумы, как правило, оснащены специальными аквариумными лампами, нередко с доминирующими синими или красными составляющими спектра. Уже это само по себе делает окраску рыб достаточно своеобразной и отличной от того, как те же рыбы выглядят в природном водоеме в свете проникающих сквозь воду солнечных лучей. Что считать истинным цветом? Здесь по-видимому мы должны сказать себе, что "истинным" является тот цвет который мы видим в своем аквариуме, и если фотоаппарат способен воспроизвести его корректно, это уже хорошо. Но данный подход имеет как минимум один существенный недостаток. Зритель, увидевший яркую фотографию рыбы, сделанную при свете лампы Sylvania GroLux, запротестует: "Не верю!" и будет прав, ибо в его аквариуме, освещенном лампами Hagen SunGLO, та же рыба имеет совсем другие цвета. В этой связи встает вопрос о неком унифицированном стандарте, который, может быть, в будущем будет сформулирован, но пока его не существует.
Еще пара снимков, демонстрирующих, как ярко и различно могут выглядеть Cryptoheros sajica, сфотографированные при разном освещении и разными моделями камер.
Слева: фото А. Алабина, камера Nikon D60. Справа: фото В. Лязгина, камера Canon PowerShot A95
Во-вторых, это мониторы. Поскольку фотографии рыб, которые мы видим и которыми обмениваемся — это чаще всего фотографии, выложенные в интернет, следует задуматься, а как они выглядят на экранах у других зрителей. И вот здесь мы затрагиваем еще одну "больную" тему — выбора и калибровки устройства отображения. Считается, что жидкокристаллические мониторы с TN-матрицей, в принципе, непригодны для адекватного отражения цветов и очень трудно поддаются калибровке. А таковых сейчас в домашнем использовании и особенно в офисах по-прежнему большинство, поскольку они дешевле, чем мониторы с MVA (PVA) и S-IPS матрицами. Настройка системы управления цвета (color management system — CMS) на компьютере предполагает наличие специального профиля монитора, созданного с помощью программно-аппаратных (или хотя бы просто программных) средств. Все это призвано привести цветопередачу дисплея к единому стандарту. Имеет ли это место на самом деле? Чаще нет, чем да. Кроме того не все веб-браузеры поддерживают эту самую CMS. Поэтому фотограф, выкладывая свою работу в интернет, должен быть морально готов, что зрители увидят ее немного (или даже совсем) другой, чем он сам, причем скорее всего в менее выигрышном свете, т.к. лучше всего фотоизображение смотрится, как правило, на том компьютере, на котором оно подготавливалось.
Поддерживает ли ваш веб-браузер CMS? Чтобы узнать это, сравните два изображения Glossolepis incisus. Первое с профилем sRGB, второе преобразовано в более широкое цветовое пространство ProPhoto и также содержит внедренный профиль. Если цвета обоих изображений отображаются одинаково – поддерживает, если видны явные отличия – нет.
Фото Е. Грановского. Камера Olympus E-3, объектив Zuiko Digital ED 50 мм f/2 Macro, вспышка Metz 58 AF-1
Теперь вернемся к исходному вопросу. Почему цифровые фотокамеры отображают цвет на фотоснимках по-разному?
Первая и наверное самая распространенная причина — баланс белого. См. Приложение 1. Ошибки баланса белого влекут в зависимости от условий съемки искажение цветопередачи на снимке в сторону теплых янтарных или холодных синих оттенков. К примеру, если снять аквариум, освещенный лампами накаливания (цветовая температура 3000К) с настройками на дневной солнечный свет (5500К), то фото "уйдет" в красноту и желтизну. И наоборот, если при съемке со вспышкой, цветовая температура которой близка к солнечному свету, выставить баланс белого по лампам накаливания, картинка получится излишне синей. И наиболее трудный случай — когда сцена освещена сразу двумя и более источниками света с разной цветовой температурой. Человеческое зрение к таким условиям способно адаптироваться (см. Приложение 2), фотокамера — нет. При этом правильный баланс белого для всей сцены целиком настроить невозможно.
Настройки баланса белого можно выставлять вручную, либо доверить это автоматике фотоаппарата. При фотографировании рыб и аквариумов автоматический баланс белого (AWB) цифровых камер может ошибаться, что приводит к цветовым искажениям. В частности, несмотря на все усилия производителя, много нареканий пользователей вызывает работа автоматики баланса белого в камерах Nikon.
Наиболее простым с точки зрения настройки баланса белого случаем является съемка со вспышкой при низких значениях ИСО и коротких выдержках, когда импульсный свет, имеющий цветовую температуру, близкую к 5500К, "забивает" все другие источники света. Даже если автоматика камеры по каким-то причинам плохо отрабатывает свою задачу, в этом случае достаточно использовать предустановку "вспышка" (flash), и цвета "встанут на место". Однако данный метод съемки, с учетом того, что чаще всего используется прямой свет встроенной вспышки (реже внешней накамерной), влечет целый ряд негативных моментов, связанных прежде всего с отражениями и бликами.
На фото слева хорошо виден эффект выбеливания блестящих бирюзовых чешуек у самки Rocio octofasciata при съемке со вспышкой. Но бывает и наоборот, когда прямой свет вспышки усиливает элементы окраски, слабо проявляющиеся при штатном освещении, как на фотографии Benthochromis tricoti справа. Фото Е. Грановского. Слева: камера Canon EOS 30D, объектив Canon EF 24-105 мм f/4 L, вспышка Speedlite 420EX. Справа: камера Olympus E-3, объектив Zuiko Digital ED 12-60 мм f/2.8-4.0 SWD, вспышка FL-50R
Противоположный случай — это фотосъемка без вспышки на высоких ИСО, сравнительно длинных выдержках и открытой диафрагме. Такой метод имеет свои недостатки (вялая тональность, цифровой шум, опасность смаза, малая ГРИП, недосвеченность основного объекта снизу, а нередко и недосвеченность основного объекта целиком по сравнению с ярким фоном), но становится все более популярен благодаря техническому прогрессу цифровых фотокамер, показатели рабочих ИСО которых неуклонно возрастают. Кроме того, не нужно приобретать дорогостоящую внешнюю вспышку. Также считается, что съемка без вспышки дает наиболее достоверную цветопередачу. Но вот здесь не все так просто, поскольку мы имеем дело с люминесцентными лампами. См. Приложение 3 . Эти источники света обладают специфическим "рваным" спектром. Их паспортная цветовая температура соответствует не истинной цветовой температуре, а зрительным ощущениям. Но цифровая камера воспринимает цвет иначе, чем глаз. Разнообразие ламп очень большое. Возникает проблема настройки баланса белого. Автоматика камеры в таких условиях — как правило, плохой помощник. Но и это еще не все. Многие аквариумисты используют сочетание ламп различных спектров (белая + голубая, белая + красная), тем самым создавая оптимальные условия для роста растений или красивый вид аквариума, но одновременно еще более усложняя подбор адекватного баланса белого при фотосъемке. И тогда может не помочь даже такой надежный способ, как выставление баланса белого «по белому листу».
Пара Cryptoheros cutteri. Этот фотоснимок примечателен не только великолепно построенной композицией кадра, но и хорошо заметной разницей в оттенках окраски рыб. Фото А. Алабина. Камера Nikon D60, объектив Nikkor AF 50 мм f/1.8D. Аквариум освещен четырьмя лампами JUWEL. Порядок ламп от смотрового стекла: первая лампа – COLOUR, вторая – DAY, третья и четвертая – NATURE. Ближняя рыба стоит между первыми двумя лампами, рыба на втором плане – между второй и третьей.
Третий, и очень распространенный, случай — сочетание умеренно высоких значений ИСО и вспышки. Штатный аквариумный светильник играет роль рисующего света, а вспышка — заполняющего, хотя большинству практикующих данный метод фотографов эти термины скорее всего не известны. Фотосъемка производится на полном автомате и с автоИСО. Используемая камера — чаще всего "однокнопочный" цифрокомпакт, но нередко режимы "зеленой зоны" находят применение и на "цифрозеркале". Результат выходит не всегда достоверным: вспышка бликует, в цветопередаче могут возникать сильные искажения из-за сочетания заведомо разных источников света и неуверенной работы AWB. Однако этом методе тоже есть свой плюс: использование заполняющего света вспышки позволяет добиться лучшей, нежели при фотографировании без нее, проработки основного объекта съемки. Если при съемке контролировать глубину резкости, блики и баланс белого, то может даже получиться снять лучше, чем в предыдущих двух случаях.
И, наконец, наиболее грамотным (но в силу ряда объективных и субъективных причин мало распространенным в аквафотографии) решением видится съемка с применением двух и более выносных вспышек или студийных приборов (галогеновых или импульсных) со стабильными показателями цветовой температуры, позволяющих достичь как реалистичной цветопередачи, так и хорошего светотеневой проработки.
Качественное воспроизведение оранжево-красной окраски представителей комплекса Midas Cichlid для многих моделей цифровых фотоаппаратов оказывается проблематичным даже при правильно выставленном балансе белого. За год использования в общем-то очень неплохой по многим параметрам камеры Nikon D200 автору так и не удалось подобрать настройки, позволяющие получать искомый цвет без основательной цветокоррекции. В итоге, проблема решилась сама собой с переходом на Olympus E-system. Однако красный цвет Olympus тоже является не вполне "честным" и во многом основан на эффекте "memory colors".
Фото Е. Грановского. Камера Olympus E-620, объектив Zuiko Digital ED 12-60 мм f/2.8-4.0 SWD, вспышка FL-50R
2. Что делать, если баланс белого выставлен правильно, но цвета все равно получаются нереалистичными или не устраивают по какой-то другой причине? В таких случаях "бывалые" советуют "покопаться в цветовых настройках камеры", использовав функционал компенсации баланса белого (а еще лучше снимать в RAW — об этом чуть позже). Помимо цветовой температуры для тонкой подстройки цветового оттенка баланса белого существует еще один параметр. Это так называемый "tint" (англ. "оттенок") — характеризующий степень отклонения в зеленый/красный. На различных камерах функция компенсации баланса белого реализована по-разному, но суть ее — это сдвиг оттенка по шкалам "янтарный–синий" и "зеленый–красный".
Камерные настройки, не относящиеся непосредственно к цветопередаче, но тем не менее влияющие на ее восприятие, — это предустановки насыщенности и контраста. На практике все эти настройки чаще всего выставляются не по отдельности, а применяются в виде режимов Picture Style. Например, режим Neutral — условно нейтральная картинка, режим Portrait — мягкая градация цветовых тонов и теплые телесные цвета, режим Landscape — насыщенные синие и зеленые цвета, режим Vivid — высокая контрастность и насыщенные цвета, и пр. Последняя установка является режимом по умолчанию во многих цифрокомпактах и зеркальных камерах entry-level класса, например, Olympus E-510, где даже портретный авторежим базируется на настройках Vivid. Считается, что яркая, насыщенная картинка наиболее востребована у начинающих цифровых фотографов и их зрителей. Со временем приходит понимание, что хорошие цвета — не обязательно "кричащие".
Но это лишь одна сторона цветной фотографии. И хотя корректность баланса белого в авторежиме, является одним из важных свойств современных цифровых камер, правильность цветопередачи здесь в большей степени зависит от действий фотографа, нежели характеристик фотоаппарата.
Но есть и другая сторона, относящаяся непосредственно к возможностям камеры.
1. Спектральная чувствительность матрицы. Она определяется непосредственно спектральной чувствительностью фотодетекторов и спектрами пропускания фильтров. Человеческое зрение, условно говоря, основано на восприятии трех основных цветов: красного, зеленого и синего (цветовая модель LMS, см. Приложение 2). Комбинации этих цветов дают диапазон всех видимых цветов. Цифровая фотография использует цветовую модель RGB (Red, Green, Blue). Но LMS человека и RGB фотоаппарата не полностью тождественны.
Во-первых, это несоответствие характеристик матриц современных камер условию Лютера — Айвса, по которому спектральные чувствительности ее фотодетекторов должны быть линейными комбинациями спектральных чувствительностей колбочек сетчатки человеческого глаза. Поэтому даже правильно выставленный баланс белого не поможет точной передаче цвета при нелинейных цветовых искажениях, вносимых камерой.
Во-вторых, наличие провалов спектральной чувствительности матрицы. Достаточно много здесь зависит не только от производителя и типа матрицы, но и от класса камеры. Так, согласно лабораторным тестам, матрица популярной ЦФК начального уровня Canon EOS 400D не способна фиксировать красный цвет в пограничном интервале от 540 до 560 нм, поэтому зелень в облачную погоду эта камера передает как серо-синевато-зеленую, и одновременно очень чувствительна к инфракрасному, отчего на прямом солнце и особенно при лампах накаливания наоборот заваливает оттенки зелени в желтизну. У камеры "полупро" сегмента Canon EOS 30D с цветопередачей зеленой растительности дело обстоит более или менее нормально, но ее матрица нечувствительна к фиолетовому, поэтому здесь интенсивно-фиолетовые цветы будут выглядеть черными, а сине-фиолетовые — синими.
Слева: тестовая мишень Gretag Macbeth Color Checker. Справа: так делается тестовый снимок. dxomark.com
В чем заключается лабораторный тест? Обычно фотографируется мишень с эталонными цветами при правильном балансе белого, а затем программным способом исследуются отклонения полученных результатов от эталонных. Для иллюстрации ниже приведен снимок тестовой мишени, сфотографированной камерой Canon EOS 500D.
Фотоснимок тестовой мишени, сфотографированной камерой Canon EOS 500D. В разрывах в центре цветных квадратиков можно видеть, как выглядят цвета эталона. photoreview.com.au
Надо понимать, что такой метод является довольно условным, поскольку нет унифицированного подхода в получении тестируемых изображений. Тестируется камерный JPEG, либо изображение, полученное в результате конвертации в RAW-конверторе, а не чистый сигнал с матрицы. Но тем не менее это дает достаточно ясное представление о положении дел.
Ниже приведены графики спектральной чувствительности популярных любительских камер Nikon D5000 и Canon EOS 500D:
Графики спектральной чувствительности фотокамер Nikon D5000 (слева) и Canon EOS 500D (справа). dxomark.com
И сопоставление цветов на сделанных этими камерами тестовых снимках с эталонным цветом с помощью программы Imatest:
Тест на цветопередачу фотокамер Nikon D5000 (слева) и Canon EOS 500D (справа). Камерный JPEG. Квадратиками обозначены эталонные значения контрольных цветов, кружочками – отклонения от эталона, выдаваемые камерой. photoreview.com.au
Наряду с видимой частью спектра существенное влияние может также оказывать его инфракрасная составляющая. Поэтому в фотокамерах используется специальный ИК-фильтр. Если такого фильтра нет, или он недостаточно эффективен, часть инфракрасной энергии достигает матрицы и искажает цветопередачу. Чуть раньше уже было рассказано про Canon EOS 400D. А камеры Nikon D50, D70 и Pentax K100 известны неладами с воспроизведением черного цвета. Дело в том, что современные синтетические красители не являются однородными (как например, сажевые чернила), а состоят из двух и более цветовых компонентов, и если один из этих компонентов, обычно маженту, камера видит в инфракрасном диапазоне, появляется нежелательный цветной оттенок: черные ботинки на шнуровке получаются на снимке с коричневыми шнурками, и это никак кроме селективной цветокоррекции не исправить. Аналогичные проблемы возможны и при фотосъемке рыб, окраска которых определяется пигментами, накладывающимися друг на друга. В частности, фронтозы на фотоснимках получается более синими, чем в жизни, а черные пятна кубинских цихлазом могут иметь красно-коричневый оттенок.
2. Особенности алгоритмов внутрикамерной обработки изображения, связанных с работой аналогово-цифрового преобразователя и микропроцессора камеры.
Не секрет, что разные модели камер (и даже разных производителей) порой оснащаются одинаковыми матрицами (например, матрицы Sony на ЦФК Nikon, Sony и Pentax; матрицы Panasonic на ЦФК Panasonic и Olympus), но их цветопередача все равно различается. Значимость этого фактора повышается, если при съемке выбран режим сохранения снимков JPEG, когда внутри камеры производится не только оцифровка аналогового сигнала, но и цветовая интерполяция получаемого с матрицы монохромного сигнала, а также обработка изображения в соответствии с настройками камеры и его сжатие. Таким образом, каждая камера заключает внутри себя как бы "маленький фотошоп". И чем меньше модель камеры предназначена для профессионального использования, тем агрессивнее действует этот внутрикамерный обработчик. Впрочем, все это настраиваемо и отключаемо.
3. И, наконец, свойства оптики. Одна и та же камера с разными объективами может выдавать разную по цветам картинку. Например, по опыту автора, использование объектива Tokina с камерой Nikon D200, если сравнить с "родными" никоновскими объективами, изменяет цветопередачу в сторону огненно-красных оттенков, а оптика Sigma желтит снимок, а Tamron на Canon EOS 30D добавляет снимкам "ржавый" оттенок.
Астронотус, селекционная форма. Фото Е. Грановского. Камера Nikon D200, объектив Tokina 16-50/F2.8 AT-X PRO DX, вспышка Speedlight SB-800
К сожалению, знание этих особенностей используемой фототехники обычно обретается уже в ходе ее использования, причем часто далеко не сразу. А при выборе цифровой фотокамеры многие покупатели по-прежнему ограничиваются только одним вопросом "Сколько мегапикселей?", хотя эта характеристика давно перестала быть принципиально важной. Более "продвинутые" пользователи рассматривают детализацию, шумы на высоких ИСО, динамический диапазон. Мало кто заостряет внимание на качестве цвета и тональных переходов. Оттого ощущение "мультяшности", возникающее от большинства цифровых снимков. И оно становится особенно очевидным при сравнении цифровой фотокарточки и фотоотпечатка с пленки. Впрочем, сопоставление цифровой и аналоговой фотографии — это другая тема, а пленочные цвета на самом деле часто тоже далеки от реалистичности. Тем не менее, пленочная картинка практически всегда выглядит естественной, чего трудно добиться на "цифре". Среди продукции двух лидирующих брендов, Canon и Nikon, это достижимо только на очень дорогих камерах с полнокадровой матрицей, и то с большой натяжкой. Поэтому оценка "картинка похожа на пленочную" является у цифровых фотографов своего рода комплементом. Среди "зеркалок" entry-level и semipro класса к пленочным ближе всего снимки, сделанные ЦФК Fujifilm и Olympus.
В аквариумной фотографии своего рода "эталоном" является кэноновская цветопередача. Объясняется это прежде всего тем, что "кэнона" элементарно много. Все самые авторитетные аквафотографы в нашей стране фотографируют "кэноном". Однако правила здесь нет и быть не может. Качественные фотографии сейчас можно делать фотоаппаратом любого из ведущих производителей. Но при выборе инструмента надо иметь в виду, что вопреки расхожему афоризму "снимает фотограф, а не камера", ее цветопередача — это один факторов, который будет оказывать значительное влияние на авторский стиль фотографа. Если излагать в упрощенном виде, то ЦФК Canon, как зеркальные, так и незеркальные, отличаются утрированной передачей красного и оранжевого цветов и сдержанным представлением синего и фиолетового, а камеры Nikon с CCD-матрицей (D200, D70, D80, D60, D3000) наоборот испытывают проблемы с оранжево-красным и сильно подчеркивают синие и фиолетовые элементы окраски рыб. Фотоаппараты Nikon с CMOS-матрицей (D700, D300, D90, D5000) привносят в цветовую палитру снимка характерные желто-зеленые оттенки, а в светах еще и пурпур без какой-либо привязки к характеру освещения. Свойством Sony DSLR-A700 по-видимому следует считать "пережженную" красно-коричневую картинку (у новой любительской полнокадровой камеры DSLR-A850 цветопередача лучше). У Pentax довольно своеобразная интерпретация зеленого цвета, хотя цветопередача пентаксовских камер обычно вызывает меньше нареканий, чем у продукции хедлайнеров. Снимки Fujifilm S5pro, в целом очень эффектные, зачастую отдают фиолетовым. Камеры Sigma, как впрочем и сигмовская оптика, известны фирменной "желтизной". У Olympus, чьи камеры, как считается, обеспечивают наилучшую среди зеркальных ЦФК любительского и полупрофессионального класса работу с цветом, красный цвет на самом деле тоже является не вполне "честным", в особенности у камер последнего поколения (E-30, E-620). Различия в цветопередаче, присущей брендам и отдельным их моделям ЦФК, нелинейны. Поэтому невозможно переделать, например, "цвета Canon" в "цвета Nikon" простым сдвигом ползунка в конверторе или графическом редакторе, поскольку в этом случае, выправив один цвет, мы неизбежно искажаем другой.
Общие тенденции. У полупрофессиональных моделей цветопередача более точная, чем у зеркальных камер начального уровня и компактов. В целом цветовых искажений, а вместе с ними и различий между моделями и брендами, благодаря устранению наиболее грубых ошибок, становится все меньше. Хотя при этом все равно складывается впечатление, что производители стремятся не к колориметрической точности, а скорее к некой визуальной приятности картинки, и каждый идет к этой цели своим путем.
Наглядные результаты тестирования цветопередачи с помощью программы Imatest. Квадратиками обозначены эталонные значения контрольных цветов, кружочками – отклонения от эталона, выдаваемые камерой.
Еще один способный повлиять на цвет фактор — это цветовой рефлекс (отсвет), оптический эффект отраженного света, влекущий изменение тона или увеличение интенсивности окраски объекта, возникающий при отражении света, падающего от окружающих его предметов. Например, рыба, сфотографированная в зарослях растений, может казаться более зеленой, нежели будучи сфотографированной в открытой воде. Цветовые рефлексы могут создаваться ярко окрашенными предметами декора и фоном аквариума.
Теперь несколько слов о формате RAW (от англ. слова "raw" (cырой)), который еще называют "цифровым негативом". Под этим термином понимаются данные, полученные напрямую с матрицы. RAW невозможно вывести на экран монитора (при просмотре используется его JPEG-интерпретация) или напечатать, но его использование позволяет осуществлять корректировку баланса белого и прочих камерных настроек постфактум на компьютере (некоторые фотографы при съемке вообще принципиально не выставляют баланс белого в камере). Благодаря этому можно произвести более качественную интерполяцию и обработку, да еще и наглядно наблюдать изменения картинки от каждого примененного к ней действия.
Примечание. На самом деле (если уж совсем докапываться до истины) представление о RAW как о картинке, полученной напрямую с матрицы, является несколько устаревшим, поскольку в современной фототехнике препроцессинг изображения зачастую производится еще до записи в RAW: по сути, выдаваемый фотокамерой RAW-файл представляет собой отредактированный TIFF-файл переконвертированный в RAW-формат. В прежние годы это считалось "нечестным" приемом, и производители камер клялись в "чистоте" своих RAW, хотя независимые лабораторные исследования изображения нередко свидетельствовали об обратном. Сейчас "маркетинговые ветры" меняются, и такое вмешательство становится если "не признаком хорошего тона", то уже явлением обычным. При всем этом RAW не теряет статус "цифрового негатива".
Окно конвертора Adobe Camera RAW
У "родных" RAW-конверторов (Digital Photo Professional (DPP) — для Canon, Сapture NX и ViewNX — для Nikon, Pentax Photo Lab — для Pentax, Olympus Studio и Olympus Master — для Olympus и др.) алгоритмы интерполяции и обработки соответствуют внутрикамерным (но выполняются более качественно, чем в камере). Эти конверторы более хорошо и бережно работают с цветом, чем продукты сторонних производителей (Adobe Lightroom, Capture One, Apple Aperture, Silkypix Developer Studio, Bibble Pro). Последние же популярны у фотографов прежде всего за эргономику и функционал. RAW-конверторами сторонних производителей применяются свои альтернативные алгоритмы интерполяции и обработки. В результате, цветовые оттенки на фотографиях могут получаться совсем другими, чем при съемке в JPEG. Иногда лучше, но порой и хуже. Так, RAW-конвертор Lightroom фирмы Adobe, при всех его достоинствах в отношении выдающейся способности вытягивать проваленные света и удобства пакетной обработки снимков, до недавнего времени считался одним из самых неудачных в плане цветовоспроизведения и потому отвергался многими фотографами. При конвертации в Lightroom'е лица людей приобретали нехороший кирпичный оттенок, а в тенях проявлялись зеленые тона. Аналогичными недостатками страдал и конвертор Adobe Camera RAW, сопряженный с графическим редактором Photoshop той же фирмы Adobe. Для исправления ситуации была предложена специальная утилита — DNG Profile Editor, совместимая с Lightroom начиная с версии 2.0 и ACR 4.5 и новее. Она позволяет создавать специальные цветовые профили для камеры, а также редактировать уже имеющиеся. Для построения профиля нужно сфотографировать цветовую мишень при двух разных источниках света (2850K и 6500K), и загрузить их в программу, предварительно преобразовав в формат DNG. На основании этих снимков профилировщик автоматически строит DNG-профиль с двумя таблицами цветопередачи. Допустимо построение профиля и по одному снимку (5000К). Возможна также ручная тонкая подстройка. Альтернативный DNG-профилировщик — комплект ColorChecker Passport, предлагаемый компанией X-Rite. Однако с колориметрической точки зрения эта технология дает менее точный результат, чем ICC-профилирование с помощью утилит ProfileMaker или MonacoProfiler, поэтому считается, что сфера применения DNG-профилировщиков там, где не нужны "колориметрически точные", а просто приемлемые по цветам копии.
Окно профилировщика Adobe DNG Profile Editor. Для построения
Впрочем, до тех пор, пока матрицы ЦФК не соответствуют условию Лютера — Айвса, никакая вычислительная модель не может исправить тот простой факт, что существует бесконечно много излучений, различимых человеком и не различимых матрицей фотокамеры, и наоборот — не различимых человеком и различимых матрицей фотокамеры. То есть, выходит, колориметрический идеал недостижим. С другой стороны, если взглянуть на проблему с позиций, что "лучшее — враг хорошему", цветопередача цифровых камер — это в настоящее время прежде всего "вопрос построения адекватных профилей", т.е. вопрос программного обеспечения. DNG Profile Editor строит профили только по двум снимкам (двум цветовым температурам) и 24-цветной мишени. И то, как он строит профиль на автомате, не выдерживает критики. Повозившись пару ночей с ручными настройками, можно более или менее сблизить цветопередачу со своими представлениями о правильном цвете. Многое уже сделано до нас. Приемлемые к использованию профили для различных моделей ЦФК можно найти в штатном комплекте DNG Profile Editor и в интернете. Но для получения колориметрически достоверного результата вероятно необходим софт, способный сопоставлять как минимум десяток снимков мишеней, содержащих гораздо большее количество контрольных цветов и оттенков. И конечно не помешало бы иметь возможность поканально корректировать кривые в каждой из контрольных точек, тогда как сейчас механизм ручной подстройки представлен лишь ползунками "hue", "saturation" и "lightness". Тем не менее DNG Profile Editor — это несомненно полезное средство в арсенале цифрового фотографа.
В статье ничего не написано про цветокоррекцию изображения в графическом редакторе (Adobe Photoshop, Corel Paint Shop и пр.). Во-первых, потому, что это отдельная большая тема. Во-вторых, потому, что фотографировать и конвертировать RAW лучше всего так, чтобы не возникало потребности в последующей цветокоррекции. И вот на этом как раз хотелось бы сакцентировать внимание читателя. Вместе с тем надо понимать, что практически любой цифровой снимок требует финализирующей обработки. Обычно это кадрирование, небольшая коррекция контраста снимка (или отдельных его фрагментов) и иногда экспозиции, а также ретушь нежелательных артефактов. Некоторые печатают фотографии прямо с камеры, не обрабатывая. Причем есть такие, в т.ч. среди профессионалов, кто даже этим гордится, почитая необработанные снимки за особый шик. Оптимум по-видимому находится где-то посредине между "много фотошопит потому, что не умеет нормально сфотографировать" и "не фотошопит потому, что не умеет пользоваться графическим редактором".
Окно плагина Alien Skin Exposure 2.
Полученные жутковатые цвета – результат применения к снимку (исходник сверху в маленьком квадратике) предустановки "Cross Processing/ Agfa Optima"
Особняком стоят специальные плагины, такие как Alien Skin Exposure и Nik Color Efex, содержащие набор готовых вариантов цветовой и тональной обработки и позволяющие "в одно касание" сильно переиначить картинку. Наряду DNG Profile Editor они представляют собой мощный инструмент "борьбы" с камерной цветопередачей и чаще всего применяются фотографами в качестве некого аналога перца и специй, которыми обильно посыпается плохо приготовленное блюдо, чтобы сделать его хоть как-то съедобным. Из очевидных минусов — обработка цвета в Alien Skin Exposure, как правило, убивает на снимке ощущение объема. Тем не менее этот плагин позволяет добиваться интересных художественных эффектов, а иногда по-настоящему улучшить фотографию.
Теперь, собственно говоря, последний вопрос. А вообще стоит ли и в какой степени всем вышеизложенным озадачиваться? С одной стороны, мы видим, что идеально правильный цвет при нынешнем уровне цифровой фототехники недосягаем, а специфика аквариумного освещения и малораспространенность у целевой аудитории мониторов с адекватным цветовоспроизведением ставит под сомнение саму цель его достижения. С другой стороны, цветопередача является одним из важных технических параметров цифровой камеры и составляющих цифрового фотоснимка, и игнорировать эти вопросы было бы наверное все-таки неправильно. В особенности, если рассматривать шире, чем аквариумная фотография. Ведь на поверку случается, что приобретя фотокамеру для фотографирования рыбок, аквариумист затем увлекается и другими направлениями фотографии, а среди зрителей появляются те, кому фотография интересна не только с практической, но и с художественной точки зрения. Выбор технических и программных инструментов достаточно велик. И фотоснимок с хорошими цветами чаще вызывает положительные эмоции, чем фотоснимок с заведомо искаженной цветопередачей. Впрочем, всегда остается вариант "зарыться головой в песок" или объявить "я так вижу". Этой возможности у фотографа никто не отнимает, какими бы незамысловатыми или гипертрофированными не были цвета на фотографиях. Тем более, что зачастую фотограф ставит перед собой задачу передать зрителю именно свое субъективное ощущение. И если длина волны излучения в колориметрии — вполне физическая величина, которую можно померить прибором, то цвет ведь — это пророждение зрительной системы человека. А фотография — это не только документирование окружающего мира, но и отражение взаимоотношений с ним, где цвет является одним из художественных средств. Может быть, это и не так плохо, что цвета на фотографиях такие разные?
Приложение 1. Свет, цвет, баланс белого.
Фотография в переводе с древнегреческого — это рисование светом (фотос — свет, графа — рисую, пишу). Свет является самым важным фактором при создании фотографии. Что есть свет? С физической точки зрения светом принято называть электромагнитное излучение с длиной волны примерно от 380 до 740 нм. Это тот диапазон, в котором глаз может воспринимать электромагнитные волны. Каждому цвету соответствует определенная длина волны. Свет с наибольшей длиной волны мы воспринимаем как красный, а с наименьшей — как фиолетовый. Волны за пределами этого диапазона называются ультрафиолетовыми и инфракрасными.
Основными проявлениями цвета являются: цвет источника света и цвет отраженного света. Существует также отфильтрованный цвет, который мы видим после прохождения света через объект. Термин "цвет источника света" относится к свету, излучаемому объектами, такими как солнце или искусственное освещение — цвета, которые мы видим, определяются составляющими длин волн, содержащихся в свете от объекта. У несамосветящихся объектов мы видим цвет при отражении света определенной длины волны от поверхности объекта. Здесь цветность определяется совокупностью длин волн, отраженных от объекта и поглощенных им. Например, яблоко имеет красный цвет потому, что его поверхность отражает только те волны, которые создают визуальный эффект красного цвета и поглощает остальную часть светового спектра. Белый цвет является составным (еще из школьного курса физики мы знаем про эксперимент Исаака Ньютона). Белые предметы способны отражать наибольшее количество световых волн различной длины, комбинация которых создает цвет, воспринимаемый человеческим глазом как белый. Ну а если предмет вовсе не способен отражать световые волны, а только поглощает их, он имеет черный цвет.
Цвет источников света может быть определен и посредством такой характеристики как цветовая температура. Выражаясь научно, это "эффективная величина, равная температуре абсолютно черного тела, при которой отношение энергетических яркостей для двух длин волн его спектра равно отношению этих же величин для спектра исследуемого источника света". Или, говоря более простым языком, цветовая температура источника освещения — это температура, до которой необходимо нагреть абсолютно черное тело, чтобы оно стало излучать свет данного оттенка. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина от 1200К для красного цвета до 18000К для фиолетового. "Теплые" источники освещения, например, свеча (1800К) или лампа накаливания (3000К), имеют низкую температуру, а "холодные", как летнее голубое небо (11000К) — высокую. При изменении спектрального состава падающего света, т.е. при изменении условий освещения предмета, изменится и отражаемый им свет. Объект съемки, при том или ином освещении, может иметь разный цвет или оттенок.
Ситуация усугубляется разницей человеческого и аппаратного восприятия. Одна из особенностей нашего зрения состоит в способности к цветовой адаптации, благодаря которой видимый цвет объекта остается постоянным или претерпевает лишь незначительные изменения оттенка, несмотря на изменение спектрального состава падающего на него света. См. Приложение 2. Напротив, фотографические системы регистрируют цвета "беспристрастно", т.е. так, как сцена и объекты освещены в момент съемки. Для того, чтобы привести цвета на фотоснимке в соответствие со зрительным восприятием запечатленной сцены, в цифровой камере применяется функция "Баланс белого" (White balance (WB)). Она основывается на принципе: если на полученном фотоизображении эталонный белый объект (например, лист бумаги) будет выглядеть таковым, значит, и все остальные цвета тоже переданы корректно. Балансировка белого заключается в нахождении такой цветовой температуры, чтобы белый эталон на фотографии не имел посторонних цветных оттенков.
Фотография скалярий, проявленная в трех вариантах с разными цветовыми температурами: слева 4000К, в центре 5500К, справа 9000К. Фото Е. Грановского.
Настраивать баланс белого можно следующими способами:
— автоматический баланс белого (AWB). Камера устанавливает баланс белого самостоятельно в соответствии с произведенными ею замерами и внутренними алгоритмами. Посредством деления изображения на множество небольших сегментов сначала производится оценка источника света, а затем автоматически осуществляется необходимый спектральный сдвиг в соответствии с типом источника света. Каждый производитель применяет свои собственные наборы алгоритмов, а потому каждая модель имеет свою собственную систему баланса белого;
— предустановленный баланс белого (в фотоаппарате запрограммированы режимы "tungsten", "daylight", "cloudy", "shadow", "fluorescent" (обычно 2–3 варианта), "flash");
— пользовательская настройка баланса белого (фотограф вручную устанавливает цветовую температуру в градусах Кельвина);
— баланс белого по образцу или, как его еще называют, "по белому листу" (а также серой карте или с помощью эксподиска), т.е. камере указывается эталон нейтрального цвета.
Имеется также функция тонкой подстройки цветового оттенка баланса белого со сдвигом оттенка по шкалам "янтарный–синий" и "зеленый–красный". Очень убедительно эта функция реализована в фотокамере Nikon D300:
Экран тонкой подстройки баланса белого фотокамеры Nikon D300
Хороший наглядный способ подбора WB — по экранчику в режиме Live View, если функционал камеры дает такую возможность, и экранчик адекватно воспроизводит цвета:
Установка баланса белого в режиме Live View. Фотокамера Olympus E-3
В некоторых цифровых фотоаппаратах также предлагается функция брекетинга баланса белого, позволяющая запечатлеть сцену в нескольких вариантах с разными цветовыми температурами и потом выбрать лучший. А использование формата RAW предоставляет еще большие возможности: баланс белого может быть настроен или откорректирован при "проявке" снимков в специальной программе-конверторе на компьютере. Но тут возникает другая проблема. Если фотосъемка велась на выезде и оригинала нет перед глазами, то подчас довольно трудно вспомнить, какими были реальные цвета. Здесь может помочь использование эталона нейтрального цвета и инструмента "пипетка" в RAW-конверторе.
Окно RAW-конвертора Adobe Lightroom. Баланс белого устанавливается по эталону с помощью инструмента "пипетка"
А вот как операция выглядит в RAW-конверторе Olympus Studio. Обратите также внимание, как различается цветопередача "родного" и стороннего RAW-конверторов
В ходе фотосъемки в хозяйстве Lariol в качестве эталона использовался скомканный лист белой бумаги (фото сверху). На самом деле далеко не каждый сорт бумаги обладает нейтрально белым оттенком. Поэтому для получения наиболее точного результата лучше всего применять кодаковскую серую карту. Но поскольку при погружении в аквариум она может размокнуть и испортиться, а филигранная точность WB, как при портретной съемке, в аквафотосъемке не требуется, лист бумаги вместо дорогостоящего фирменного аксессуара вполне подойдет.
И еще. Следует учитывать, что свет, проходя через воду, изменяет свой спектральный состав. Самое большое снижение интенсивности у красного света. Она уменьшается примерно наполовину уже на глубине 30 см. А зелено-желтый и голубой свет хорошо проникают сквозь воду. Наименьшее снижение интенсивности у голубого света — всего на 1% на глубине 1 м. Также небольшой цветовой оттенок воде могут придавать растворенные в ней вещества и отражающие свет мельчайшие взвешенные частицы. Поэтому при одинаковом освещении цвет в аквариуме и на воздухе, а также в аквариуме на разной глубине может отличаться.
Приложение 2. Цвет и его видение человеком и фотоаппаратом
В литературе существует множество определений цвета. Но большинство из них сходится в том, что цвет — это субъективная качественная характеристика электромагнитного излучения видимого диапазона (от 380 до 740 нм), определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения. Цвет появляется за счет взаимодействия источников света, объектов и зрительной системы человека. Он не существует в реальности, а "присваивается" человеческим сознанием объектам в процессе их зрительного восприятия. Однако одновременное рассматривание одних и тех же объектов несколькими наблюдателями с нормальным цветовым зрением и в одинаковых условиях рассматривания позволяет установить однозначное соответствие между спектральным составом сравниваемых излучений и вызываемыми ими цветовыми ощущениями. На этом основаны цветовые измерения (колориметрия). Но хотя такое соответствие однозначно, оно не взаимно-однозначно: одинаковые цветовые ощущения могут вызывать потоки излучений различного спектрального состава. Кроме того однозначность достигается лишь в стандартизованных условиях наблюдения, освещения и т.п. Иными словами восприятие цвета человеком гораздо сложнее и богаче колориметрического цветового многообразия.
Нормированные спектральные чувствительности S-, М- и L-колбочек. М. Фершильд
Люди улавливают световые волны с помощью глаз. По общему устройству человеческий глаз похож на фотокамеру: хрусталик = объектив, сетчатка = цифровая матрица или светочувствительный слой фотопленки, где происходит формирование изображения объекта. Сетчатка глаза имеет два вида светочувствительных клеток-фоторецепторов — колбочки и палочки, которые при освещении преобразуют световые сигналы. Причем, палочки действуют в основном при слабом освещении и предоставляют информацию о яркости, а колбочки, эффективно действующие только при достаточно ярком свете, позволяют глазу различать цвета. Большинство людей имеют цветовые рецепторы трех типов, именуемые L-, М- и S-колбочками (цветовая модель LMS). Названия даны в соответствии с длинноволновой (long-wavelength), средневолновой (middle-wavelength) и коротковолновой (short-wavelength) чувствительностями колбочек. Иногда их называют синими (или фиолетовыми), зелеными и красными колбочками, что не вполне корректно. Спектральные чувствительности трех типов колбочек накладываются друг на друга. Их сочетания дают нам всю палитру видимых цветов. При одновременном довольно сильном возбуждении всех трех рецепторов возникает ощущение белого, а при слабом возбуждении — серого цвета. При отсутствии возбуждения всех трех рецепторов создается ощущение черного цвета.
Одинаковые цветовые ощущения могут быть вызваны светом различного спектрального состава. Рисунок проиллюстрирует данный тезис на примере зеленого цвета:
Три варианта спектрального состава света визуально воспринимаются одинаково – как зеленый цвет. Френкель, Шадрин
В цифровой фотокамере для фиксации цвета используется также три основных цвета: красный, зеленый и синий. Но RGB-триада, хотя и способна воспроизвести почти любой цвет, видимый человеком, отличается по спектральной чувствительности.
Еще одно принципиальное отличие нашего зрительного восприятия окружающего мира, от того как его видит фотокамера, заключается в широкой приспосабливаемости зрения к изменению освещенности объектов. Эта способность называется хроматической (или цветовой) адаптацией. Аналогия — баланс белого в фотокамере. Но у камеры возможности адаптироваться куда более скромные, что сильнее всего проявляется в отношении сцен, освещенных источниками света разных цветовых температур. Наряду с хроматической адаптацией человеческому зрению присущи также темновая и световая адаптация, механизм которых в целом аналогичен автоматическому контролю экспозиции в фотокамере.
Пример хроматической адаптации. На 30 секунд зафиксируйте взгляд на черной точке между голубой и желтой областями, а затем переведите взгляд на белую точку в центре нижнего изображения. Обратите внимание на то, что после адаптации нижнее изображение начинает восприниматься однородным.
М. Фершильд, Kodak Photo Sampler PhotoCD
Механизмы хроматической адаптации можно разделить на "сенсорные" (определяемые изменением чувствительности рецепторов глаза) и "когнитивные" (являющиеся результатом взаимодействия связки глаз–мозг). Классический пример хроматической адаптации — рассматривание белого объекта при разных вариантах освещения. Например, листа бумаги при дневном освещении, люминесцентном свете или лампах накаливания. Дневной свет содержит относительно большее количество коротковолновой энергии, а свет ламп накаливания характеризуется преобладанием длинноволновой энергии, однако в целом бумага воспринимается белой под всеми этими источниками. Работа сенсорного механизма здесь состоит в том, что под дневным светом снижается чувствительность S-колбочек, а при свете ламп накаливания — L-колбочек.
Иллюстрация процесса хроматической адаптации как независимой регулировки чувствительности трех видов колбочкек. М. Фершильд
Однако сенсорные механизмы имеют свои пределы. Хрестоматийный пример: купленное в магазине платье на поверку оказывается совсем не того оттенка из-за разницы освещения в магазине и дома. Поэтому для достижения максимальной цветовой адаптации сенсорные механизмы дополняются когнитивными механизмами (т.е. зрительской интерпретацией цвета). К наиболее существенным когнитивным механизмам относятся:
— цветовая память (или эффект принадлежности цвета) — закрепление в человеческом сознании устойчивого представлении об определенном цвете как неотъемлемом признаке привычных объектов наблюдения. К примеру: большинство людей помнят типичный цвет зеленой травы. Любопытно, что цветовая память зачастую искажена в отношении конкретных объектов: все та же зеленая трава и синее небо, как правило, помнятся более насыщенными, чем в реальности (эффект memory colors);
— когнитивное обесцвечивание осветителя относится к способности наблюдателя автоматически интерпретировать условия освещения и воспринимать цвета объектов после ментальной нивелировки цвета источника освещения.
Таким образом, как только объекты оказываются распознанными, механизмы цветовой памяти и когнитивного обесцвечивания осветителя могут присвоить им соответствующий цвет. Но все это срабатывает лишь с хорошо известными предметами в привычных (в широком смысле) условиях наблюдения. В противном случае цветовые ощущения становятся неуверенными или ошибочными.
"Зеленая поверхность,— пишет Харви Шиффман в книге "Ощущение и восприятие",— воспринимается одинаково независимо от того, каким светом она освещается,— электрическим или люминесцентным, а это значит, что в данном случае имеет место константность цветовосприятия. Но если смотреть на ту же зеленую поверхность через "искусственный зрачок" — крошечное отверстие в непрозрачном картоне, через которое не видно ничего, кроме этой зеленой поверхности,— выяснится, что ее цвет зависит от спектрального состава падающего света: при люминесцентном свете она будет казаться сине-зеленой, а при электрическом — желто-зеленой. При подобных ограниченных возможностях зрительного восприятия константность цветовосприятия исчезает".
Марк Фершильд в своей книге "Модели цветового восприятия" делится наблюдением: "Соседский дом был выкрашен в светло-желтый цвет, парадная дверь на нем тоже была светло-желтой. Как-то поздним вечером дверь вдруг стала казаться... синей. Синяя дверь в желтом доме?— любопытно... Однако стоило присмотреться, как дверь вновь приобрела привычный желтый цвет. Весь дом был освещен интенсивно-желтым закатным солнцем, и только маленькая, едва заметная кирпичная стенка отбрасывала тень на дверь, которая оказалась освещенной только светом неба (прямые солнечные лучи на нее не попадали) и, следовательно, воспринималась синее, чем остальная часть здания. В первый момент сцена интерпретировалась как равномерно освещенные желтый дом с синей дверью. Однако, как только стало понятно, что освещение неравномерно и что дверь фактически освещена синим светом, так сразу ее восприятие сменилось с синего на желтое". Изменение в цветовом восприятии двери было полностью основано на когнитивной интерпретации освещения, и с того момента, как фактическое освещение стало понятным, ощущение уже не могло вернуться назад.
Очень интересный пример — это попытки воспроизведения космонавтами цвета так называемых космических зорь. Их описания сильно отличались одно от другого и от цвета, зафиксированного фотокамерами. Аквариум — это, конечно, не космос, но освещение в нем тоже иногда бывает очень необычным.
Нужно также понимать, что несмотря на принятый комиссией CIE термин "стандартный наблюдатель", на котором строится современная колориметрия, восприятие цветов у разных людей может не совпадать со "стандартом" — от небольших отклонений в пределах физиологической нормы до существенных аномалий цветового зрения. Поэтому возможна ситуация, когда два наблюдателя в полностью одинаковых условиях будут видеть цвета по-разному из-за того, что различается их цветовое зрение. Если же горить об объектах и сценах, ранее увиденных и запечатленных на фотографиях, то тут достаточно большую силу имеет эффект memory colors, т.е. цвета не как они есть, а какими мы их запомнили. Это выражается, например, в том, что зеленый цвет растительности хочется видеть на фотографиях более сочным, а голубой цвет неба — более ярким, чем в реальности. Тот же эффект может иметь место и в отношении объектов аквариумной фотосъемки.
Приложение 3. Особенности фотосъемки объектов, освещенных люминесцентными лампами
Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, в котором видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени.
Корректно определить цветовую температуру по спектру источника для таких ламп невозможно, так как значительная доля излучаемой ими энергии приходится на линейчатую часть спектра в отличие солнечного света и других источников освещения с непрерывным спектром. Люминесцентная лампа как бы пытается имитировать спектр и цветопередачу солнечного света короткими пиками в нескольких участках спектрального диапазона. Способность глаза адаптироваться к таким источникам света невысока, хотя и в этих случаях сознание создает некоторое ощущение белого цвета для соответствующих объектов. Для люминесцентных ламп цветовую температуру определяют условно путем визуального сравнения с образцами. Цветовая температура света люминесцентных ламп не указывает на спектральный состав света лампы. Она показывает как зрительно воспринимается цвет света от данной лампы. Это характеристика связанная именно с восприятием. Цветовая температура люминесцентных ламп может быть практически любой за счет использования тех или иных люминофоров. Причем у двух разных ламп одна и та же цветовая температура может быть получена комбинацией пиков совершенно разной длины волн пропорционально интенсивности, и лампы с одинаковой цветовой температурой могут сильно отличаться друг от дуга по характеру света (теплый–холодный) и цветопередаче. В аквариумистике представлен широкий диапазон цветовых температур ламп — от 1800 (например, Hagen AquaGLO) до 18000 К (Hagen PowerGLO).
Спектр люминесцентной лампы Sylvania DaylightStar
Еще один показатель, о котором мы ранее не упоминали, — это индекс цветопередачи Ra (в терминологии МКО — Color Renderinx Index, либо сокращенно — CRI), который выражается в процентах и принимает значение от 0% до 100%. Его величина характеризует, насколько точно передаются цвета в видимом глазу диапазоне и зависит от полноты спектра излучения источника света и его равномерности. Чем ниже значения CRI(Ra), тем хуже передаются цвета освещаемого объекта. За эталон принят солнечный свет (Ra=100). Ra более 90 (или class 1A) — очень хорошая цветопередача; 80-89 (class 1B ) — хорошая. Объекты, освещенные лампами с Ra менее 80, будут уже ощутимо терять плавные цветовые переходы и приобретать заметный оттенок основной линии излучения (обычно зеленый).
Для фотографа важны обе характеристики: и цветовая температура, и CRI. От цветовой температуры зависит то, какой оттенок будет у фотографии в целом, а от CRI — качество цветопередачи и полнота цветовых оттенков объектов. По бытовым лампам эти показатели можно узнать из цифрового наименования: первая цифра — CRI, вторые две — цветовая температура. Например, OSRAM 965 — это Ra>90 (class 1A) и ЦТ=6500К. Из аквариумных ламп к классу 1А относятся: Hagen T5 LifeGLO II (Ra=98), SERA Tropic sun Royal, JBL Solar Natur, JBL Solar Tropic, к классу 1B — Sylvania DaylightStar, SERA Brilliant daylight, SERA Blue sky Royal. Но есть немало аквариумных ламп с существенно худшими показателями цветопередачи. В особенности это относится к красным и синим лампам. Так, у Sylvania AquaStar CRI равен всего 48. Производители аквариумных ламп нередко замалчивают индекс цветопередачи, ограничиваясь только указанием цветовой температуры. В частности, по хагеновской продукции он известен лишь для вышеупомянутой T5 LifeGLO II. Но можно с большой вероятностью предполагать, если CRI в спецификации лампы не указан, значит Ra<80.
Этот снимок, сделанный в январе 2007 г. в аквахозяйстве "СКАТ", запомнился автору, в то время только входившему в мир любительской фотографии, в том числе и сложностью подбора баланса белого. Фото Е. Грановского. Камера Canon EOS 30D, объектив Tamron SP 17-50 мм f/2.8 XR Di, проявка в RAW-конверторе DPP
В цифровой фотокамере для съемки объектов, освещенных люминесцентными лампами, предлагаются специальные предустановки "fluorescent" (в современных камерах обычно 2–3 варианта) для разных цветовых температур (у Olympus E-3 это 4000К, 4500К и 6600К), характеризующиеся также особым сдвигом tint'а для компенсации основной линии излучения. Но в реальности применительно к аквафотографии мы сталкиваемся с гораздо большим разнообразием вариантов (как по цветовой температуре, так и по спектру), для которых оптимальный баланс белого приходится подбирать самостоятельно. Это сложно и порождает искушение упрощенных решений. На сайте aquaria2.ru в 2008 г. были опубликованы фоторезультаты тестирования разных комбинаций ламп Hagen. Все снимки там были сделаны с едиными параметрами баланса белого — 6500K. Однако идея, игнорируя эффект цветовой адаптации зрительной системы, использовать некую универсальную настройку, позволяющую фотографировать аквариумы с лампами любого спектра, несмотря на всю свою заманчивость, является иллюзорной. Любое освещение требует индивидуального подхода в настройке баланса белого. Поэтому если с точки зрения сравнения яркостей вышеупомянутый тест имел смысл, то в отношении цветопередачи он скорее вводил пользователей в заблуждение. Ниже приведены результаты сделанной автором тестовой съемки фрагмента фон-пленки на задней стенке аквариума, оснащенного лампами Sylvania Daylightstar (ЦТ=5000К), с различными настройками баланса белого (камера Olympus E-3, штатив, съемка в режиме JPEG+RAW).
Ни одна из использованных настроек не дала полного совпадения фотографических и визуальных цветов. Реальность находится где-то между 5000К и "fluorescent2". В итоге, для получения правдивого цвета пришлось обратиться к RAW и произвести коррекцию в конверторе, приняв за основу снимок с цветовой температурой 5000К и сделав небольшой сдвиг тинта вправо (последнее фото). Впрочем того же результата можно было добиться, использовав снимок с предустановкой "fluorescent2" (4500К) и увеличив цветовую температуру. В принципе, корректировку возможно настроить в качестве пользовательской установки и непосредственно в фотокамере.
Еще одной проблемой, с которой может столкнуться фотограф, имея дело с люминесцентными лампами — это вариативность баланса белого в серии кадров. Причиной в том, что цветовая температура такого источника освещения может меняться из-за изменения мощности. В обычных системах освещения, работающих от сети переменного тока (частота 50 Hz), мощность изменяется от максимального значения до нуля 100 раз в секунду вместе с изменением питающего напряжения. Наши глаза не в состоянии заметить эти изменения, поскольку они происходят слишком быстро, а вот фотокамера — способна. Если применяемая выдержка короче, чем период изменения напряжения питания источника света, цвет на фотоснимках может меняться от кадра к кадру. Этого не случается при использовании в системе освещения аквариума электронного балласта, преобразующего сетевое напряжение в высокочастотный переменный ток.
Литература
Артюшин Л.Ф. Цвет (зрительное ощущение). БСЭ.
Вотяков Е. Свет и цвет в изобразительном искусстве. 2000.
Кащавцев С. Цветовая температура.
Мураховский В. Симонович С. Большая книга цифровой фотографии. 2006.
Хант Р.В.Г. Цветовоспроизведение. 2004.
Фершильд М.Д. Модели цветового восприятия. 2004.
Френкель А., Шадрин А. Колориметрическая настройка монитора. Теория и практика. М., 2005.
Френкель А., Шадрин А. Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем. 2002.
Шиффман Х. Ощущение и восприятие. 2003.
Материалы веб-сайтов: dpreview.com, dxomark.com, flickr.com, ixbt.com, photoreview.com.au, aquajournal.net, aquaria2.ru, akvilona.ru, arthur.kiev.ua, cichlids.ru, club.foto.ru, ferra.ru, youzhick.livejournal.com, penta-club.ru, peterlife.ru, realcolor.ru, svetila.ru, wikipedia.org.
© Е. Грановский, 2010
