Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

фундаментальное цветовое пространство

Здесь опять терминологическая проблема. Я привык слышать этот термин в контексте cone response domain.

Так же как не будете утверждать, что все цвета с одинаковым С (в этой системе координат) одинаково насыщены с перцепционной точки зрения.

Конечно, не стану. Hо я все равно не пойму, как эти очевидные вещи запрещают мне говорить о hue в lab и xyz. Да, лучи кривоваты, согласен. Но ведь никто и не говорил о евклидовом (линейном) пространстве.

Нет, вычислял только Y. Ибо речь шла только о luminosity curve

Imho, изучали очередной феномен восприятия. Типично при визуальной оценке узкоспектральных стимулов. Чистота тона сильно влияет на персептуальную яркость.

Комментарии нужны.

Налицо схожесть результатов Adobe RAW и KWEbc. Правда, KWE допустил бОльшую ошибку в балансе серого. Но основная претензия к обеим автоматам - значительные нарушения контраста теней, и педалирование насыщенности в полутонах и тенях (по colorchecker хорошо видно). Это меня не удивляет (она любому цветокорректору знакома), Стивенс хорошо описал эту проблему, откуда и решение - немного исправить гамму при этом переходе. Ну а баланс нейтрали удержать - это уже инстинктивное .

Пришлите, пожалуйста, эти изображения

Изображения конечно выложу, но я не хотел бы, чтобы по результатам этих примитивных тестов началась "подгонка под результат". Здесь дискуссия imho приняла правильное направление - начать с уточнения задачи, выделить проблематику и лишь потом возиться с алгоритмами и картинками.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Нужны очень подробные коментарии для того, чтобы обосновать каждое из утверждений

С удовольствием занялся бы этой гимнастикой, но не в инете. Такие дискуссии под пиво хорошо идут . Подозреваю, что каждый из нас понял, о чем речь. Замнем для ясности.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Хорошо, возьмем отдельный синий стимул двухградусного размера в темном окружении и преобразуем "колориметрически безупречно" по perceptual intent. Он неизбежно пофиолетовеет, и это будет та самая blue turns purple.

Видите, вы сами непроизвольно свели задачу к анализу соотношений. "Пофиолетовеет" по отношению к чему? К образцу. Появилось два стимула, и мы изучаем не каждый по отдельности, а их сочетание. Отношения - это уже пара (как минимум) стимулов. А пара - это уже сложный стимул.

Представьте себе цветную кашу. Стохастический набор цветных стимулов. Напустите на него преобразование (измените яркость). Ну как восприятие, возражает? Есть что критиковать? Есть blue turns purple?

А теперь замените кашу на осмысленное изображение.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

А пара - это уже сложный стимул.

Не соглашусь: по моим наблюдениям критичное число "4" -- от четырех и выше. Два стимула (к примеру, тестируемый и адаптирующий) целиком в компетенции моделей восприятия -- справляются. Три (два тестируемых, один адаптирующий) -- если рассчитывать по отдельности, и при условии сильного пространственного разноса -- тоже более или менее справляются (Хант, 2004). От четырех начинаются проблемы.
* * *
Саша, мне очень тяжело в теме о яркости. Чувствую что-то не то с этой самой колориметрической яркостью, а что не могу выразить -- образования не хватает. Подсобите, pls -- может внесете какую-то ясность в качестве третейского судьи...

 

[C.H.]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Hо я все равно не пойму, как эти очевидные вещи запрещают мне говорить о hue в lab и xyz.

Так ведь никто и не запрещает. Просто hue в разных определениях будет разным.
Как вы его будете определять в XYZ ?

Да, лучи кривоваты, согласен. Но ведь никто и не говорил о евклидовом (линейном) пространстве.

Но все используют операции вычисления, применимые только для линейных ортонормальных систем координат. Зачем к нелинейности восприятия добавлять нелинейность координатной системы, если в резульнате все равно получаем нелинейные характеристики восприятия в кривой координатной системе? Не проще ли отделить мух от котлет. Я, конечно, понимаю есть гурманы, которым так больше нравится. Но для большинства технарей, работающих с такими координатными системами, они ничего не дают кроме дополнительных шансов посадить очередной «баг», который через три релиза превращается в «фичу». У Microsoft и Adobe таких примеров не мало.

Imho, изучали очередной феномен восприятия.

Нет, иллюстрировал ограниченность Y.

Налицо схожесть результатов Adobe RAW и KWEbc. Правда, KWE допустил бОльшую ошибку в балансе серого. Но основная претензия к обеим автоматам - значительные нарушения контраста теней, и педалирование насыщенности в полутонах и тенях (по colorchecker хорошо видно).

Первый кривой молоток – ваша фотокамера. Если бы конвертация RAW данных прошла правильно, то для каждой точки изображения для первых двух фотографий должно были бы выполняться равенства
x1=x2 y1=y2 4*Y1=Y2
Поэтому не зная ошибок в алгоритме конвертации RAW данных, использованного при получении первых двух фотографий, получить на автомате вторую фотографию из первой теоретически не возможно.

Поэтому вы в ручную проводите "подгонка под результат", однако, равенства
X5=x2 y5=y2 Y5=Y2
так и не получилось.

Если наш алгоритм отработал правильно, то должны выполняться равенства
x1=x4 y1=y4 4*Y1=Y4

Согласен с вашим предложением

...начать с уточнения задачи, выделить проблематику и лишь потом возиться с алгоритмами и картинками.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Так ведь никто и не запрещает. Просто hue в разных определениях будет разным. Как вы его будете определять в XYZ ?

Формулой . Как и арктангенс в lab.

Согласен, в XYZ формула станет чуть сложнее. Ну и что?

Но все используют операции вычисления, применимые только для линейных ортонормальных систем

Эти "все" отменяют принципы? Бьем детей. И балбес, закоротивший провода, отменяет Масквела. Напомню из физики (неклассической) - theory of relativity (специальная) изменяет многие законы механики. Ну и что? Разве это катастрофа? Мы меняем пространство на неэвклидово, и все законы сохраняем в простой (логичной) записи.

Нет, иллюстрировал ограниченность Y.

Иллюстрировали влияние чистоты тона на субъективную яркость. И зачем здесь еще раз критиковать Y? Ну плохая она, все это знают. Зато с энергией связана напрямую, считать просто .

Первый кривой молоток – ваша фотокамера.

О, ожидаемый ответ. Кривой оказывается не алгоритм, а кривые руки у тестирующего. И не важно, что рецензент так напрягался, выспрашивал методику, приемлемую для авторов, а не получив ответа - сам провел тестирование. И не важно, что рецензент предсказывал лажу, еще не видя волшебной утилиты. Фигня это все, ведь алгоритм "правильный", найдите ему "правильную" фотокамеру - и тогда алгоритм покажет всю свою мощь. И даже наверное, победит Adobe RAW.

Если вам моя методика (камера) не понравилась - предложите свою. Только, plz, обозначьте какой-нибудь эталон, дабы обойтись без примеров с тухлыми картинками, пережаренными при конвертации.

Поэтому не зная ошибок в алгоритме конвертации RAW данных

Для справки - RAW обозначает "сырые", т.е. необработанные данные. Однако, если RAW вызывает инфернальные страхи (и вправду, а вдруг там все обработано?), подскажите камеру, записывающую данные напрямую в bmp.

 

[C.H.]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Ну, во-первых, ничего личного. О ваших руках я ничего не писал. Если у вас сложилось такое представление, то я приношу свои извинения.

Если вам моя методика (камера) не понравилась - предложите свою.

К сожалению, все камеры, которые сегодня выпускаются для широкого круга пользователей, имеют 2 основных недостатка:
- их сенсоры не удовлетворяют условию Ивеса, которое было сформулировано почти 100 лет тому назад. И в результате собирают информацию по которой нельзя однозначно восстановить колориметрические координаты изображения.
- алгоритмы преобразования данных камеры (и нетолько, Adobe RAW тоже) добавляют ряд «эвристических» действий призванных «улучшить» цветовоспроизведение. В результате исходная информация теряется.

Для тестирования уровня вносимых «улучшений» и может служить пример, который вы продемонстрировали. Вы согласны с тем, что для идеальной камеры при сравнении двух изображений, снятых с выдержками отличающимися на 2 степа, должны выполняться соотношения
x1=x2
y1=y2
4*Y1=Y2 ?
Или у вас есть возражения?

Если согласны, то возьмите любой снимок и уменьшите яркость на 2 степа с помощью нашей программы. Проверьте выполняются ли указанные соотношения. Если выполняются, то у вас есть замечательный пример для тестирования ваших алгоритмов восстановления недодержанных снимков. На сколько ваши изображения, восстановленные из фотографии с колориметрически точным понижением яркости, будут отличаться от оригинала.

Я не отрицаю, что изображение может получиться более выигрышным по каким-то полиграфическим характеристикам, но за 3 минуты в фотошопе вы оригинал не получите.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Не соглашусь: по моим наблюдениям критичное число "4"

Для математика все что больше единицы - это "сложное" .

Саша, мне очень тяжело в теме о яркости.

Ответ в привате. На паблик лишь замечу, что вполне обоснованные выкладки С.H. по поводу метрики и по поводу яркости - еще не повод к введению нового термина. Пусть пока живет фотометрическая яркость, она в своей области вполне справляется. Любителям всяческих улучшений и ортогональности в природе напомню, что Стивенс еще в 1961 хорошо прошелся по яркости, её субъективной компоненте и связи её с контрастом. После этой работы ничего нового на эту тему я пока (в т.ч. и от С.H.) не услышал. Единственные (интересные мне) попытки вербализации понятия "яркость" и "перцепционная яркость" вижу у Fairchild.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

- их сенсоры не удовлетворяют условию Ивеса

Сергей, уточните, пожалуйста, Вы имели в виду компромисс Ивса-Эбнея-Юла? (см. аттач -- Хант).
И еще маленький оффтопный вопрос: почему "Ивес", а не "Ивс"? Мне это важно для перевода.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Ну, во-первых, ничего личного.

Пардон взаимно, никаким образом дисскусия меня лично не трогает. Забавляет лишь то, что реакция на эксперимент была предсказуемой .

Вы согласны с тем, что для идеальной камеры при сравнении двух изображений, снятых с выдержками отличающимися на 2 степа, должны выполняться соотношения

Хороший вопрос. Смогу ли я, имея фильтры в камере, отличные от color matching function, выполнить условие x1=x2, y1=y2 в некотором диапазоне яркостей? Без преобразования, имея лишь "сырые" аппаратные данные. Нужно подумать.

Пока не готов возразить, но все равно не вижу, каким образом это соотносится к главной претензии - нарушению контраста теней (гаммы изображения)?
Не по теме:
Давайте пока без "полиграфических характеристик" обойдемся, колориметрии чуть обучены.

 

[C.H.]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

И зачем здесь еще раз критиковать Y? Ну плохая она, все это знают. Зато с энергией связана напрямую, считать просто .

Для того чтобы показать коллегам, что Y и построенный на ее базе Lab не лучший выбор для колориметрии и приложений, занимающихся обработкой изображений.

И не важно, что рецензент предсказывал лажу, еще не видя волшебной утилиты.

Это как раз очень важно, т.к. в этом случае рецезент не будет объективным. Для того чтобы не упасть в грязь лицом ему необходимо доказать свое предсказание.

Для справки - RAW обозначает "сырые", т.е. не обработанные данные. Однако, если RAW вызывает инфернальные страхи ...

Для справки. Наша команда уже несколько лет занимается разработкой алгоритмов для обработки RAW данны, некоторые из них запатентованы.

Позволю себе маленькую рекомендацию. Не надо приводить утвеждения из области физики и математики, в которой вы не являетесь специалистом.

Напомню из физики (неклассической) - theory of relativity (специальная) изменяет многие законы механики. Ну и что? Разве это катастрофа? Мы меняем пространство на неэвклидово, и все законы сохраняем в простой (логичной) записи

Любой физик знающий специальную теорию относительности скажет вам, что неэвклидовая геометрия там не применяется. Что же касается законов классической механики, то для них была найдена формулировка, которая одинаково хорошо работает как в классической механике так и в релятивистской.

У вас есть область, в которой вы знаете существенно больше нас, и мы внимательно анализируем ваши ответы.

 

[C.H.]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Сергей, уточните, пожалуйста, Вы имели в виду компромисс Ивса-Эбнея-Юла? (см. аттач -- Хант).
И еще маленький оффтопный вопрос: почему "Ивес", а не "Ивс"? Мне это важно для перевода.

Ives H. E. (1915.) The transformation of color-mixture equations from one system to another, J. Franklin Inst., 16, 673–701,
А как переводить вам виднее.

 

[C.H.]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Хороший вопрос. Смогу ли я, имея фильтры в камере, отличные от color matching function, выполнить условие x1=x2, y1=y2 в некотором диапазоне яркостей? Без преобразования, имея лишь "сырые" аппаратные данные. Нужно подумать.

Камера с любым набором фильтров, должна выдать два набора значений связанных соотношением 4*S1=S2 , если она работает в линейном режиме.

Пока не готов возразить, но все равно не вижу, каким образом это соотносится к главной претензии - нарушению контраста теней (гаммы изображения)?

Если указанные условия выполнены, то отношения Yсвет/Yтень не меняется.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Коллеги, в аттаче результат сравнения по яркости.
Оригинал (вверху) был подвергнут изменению на 1EV в адобовском RAW-конверторе и в KWEBC. После чего было выполнено наложение результирующего изображения на оригинал и дана команда difference. Карты RGB-отличий в левой колонке: и в том, и в другом случае карты очень похожи, хотя в случае KWEBC имеет место чуть большие общий и локальный тональные и хроматические контрасты.
Наглядная демонстрация хантовского эффекта (рост полноты цвета красной курточки), который несколько компенсирован в адобовском алгоритме.
Правая колонка просто демонстрирует результат работы обоих алгоритмов.
Для уточнения ситуации аналогичная операция была выполнена для результирующих изображений: по результирующей карте (справа) хорошо видно, что отличия в результатах работы обоих алгоритмов крайне невелики.
Выводы пока делать трудно, но первое, что приходит на ум (beta!): то, что хантовский эффект не компенсирован, походит не на увеличение экспозиции при фотосъемке (на пленку), а на увеличение общей освещенности сцены и рост полноты цвета объектов при обычном наблюдении за этой сценой. Для цветокорректора, способного абстрагироваться от фотографических захмычек и привычек сие может оказаться ценно.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Это как раз очень важно, т.к. в этом случае рецезент не будет объективным.

Поверьте, подтасовывать данные не понадобилось. Лишь прочитать Стивенса. Предсказуемый результат с первой попытки. Если у двоих эксперимент воспроизводится - это уже повод задуматься.

Для справки. Наша команда уже несколько лет занимается разработкой алгоритмов для обработки RAW данны, некоторые из них запатентованы.

Охотно верю. Даже вижу непрямое доказательство, в Adobe RAW схожий алгоритм применяется. Но где результат?

Любой физик знающий специальную теорию относительности скажет вам, что неэвклидовая геометрия там не применяется.

Сидят рядом двое (один из них Ph.D. из California Institute of Technology) - пьют пиво, хихикают. Может прекратим меряться пупками?

 

[pell]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Ну, раз уж начали картинки показывать, то и я покажу.

Картинка примитивна до убожества --- один и тот же RAW (извиняюсь за убогий сюжет, снимал то, что под руку подвернулось, ничего синего, кроме обложки от DVD со смешариками, не нашлось), обработанный Canon'овским софтом и Abobe Camera RAW. Экспокоррекция не делалась ни там, ни там. Все остальные движки не трогались. Снимок специально недодержан на два стопа (с учетом ошибки экспозамера --- на примерно 5/3, что не суть важно).

Камера --- Canon EOS 350D + EF 50/1.4 + built-in flash.

Сравните верхнее с нижним. До объяснения различий между этими картинками (точнее --- до внятного объяснения на тему "почему Adobe Camera RAW так искурочил мою гитару") предлагаю все эксперименты с Adobe Camera RAW считать, мягко говоря, не адекватными.

 

[Alexey Shadrin]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Пара мыслей вслух.
Вот подумал, что пример с повышением освещенности сцены неудачный. Лучшим примером будет такой: работа алгоритма KWE, оцениваемая с позиции пользователя напоминает не увеличение экспозиции при съемке, а повышение яркости источника при просмотре слайда на просвет: имеют место рост полноты цвета элементов изображения (Хант) и рост тонального контраста между ними (Стивенс). Сие имитируется либо с помощью сочетанного пользования несколькими инструментами, либо умелой манипуляцией RGB-кривыми -- и в обоих случаях при условии опыта наблюдения за описанной ситуацией (рост интенсивности источника при просмотре слайдов). Однако инструмента, позволяющего сразу добиваться необходимого эффекта, мне неизвестно. При заказном сканировании слайдов, когда необходимо быстро подогнать изображение к виду на просмотровом столе, такой инструмент может оказаться очень полезным.

 

[sabos]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

эксперименты с Adobe Camera RAW считать, мягко говоря, не адекватными.

Эксперименты идут с KWEbc. Никаким образом я обсуждать Adobe RAW в этой теме не намерен. Просто что-либо новое (в т.ч. и KWEbc) принято сравнивать с чем-либо старым. Я и сравниваю с первой пришедшей на ум утилитой. Пока сравнение не в пользу KWEbc. Заменить Adobe RAW на Apperture? Устоить конкурс RAW-конвертеров? Или сконцентрируемся на проблемах KWEbc?

Задним числом можете покапризничать. И методика "неправильная", и "фотоаппараты" кривые и Adobe RAW неудачный выбор для сравнения. Что я могу ответить? Вас предупреждали.

 

[pell]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Эксперименты идут с KWEbc. Никаким образом я обсуждать Adobe RAW в этой теме не намерен. Просто что-либо новое (в т.ч. и KWEbc) принято сравнивать с чем-либо старым. Я и сравниваю с первой пришедшей на ум утилитой. Пока сравнение не в пользу KWEbc. Заменить Adobe RAW на Apperture? Устоить конкурс RAW-конвертеров? Или сконцентрируемся на проблемах KWEbc?

Задним числом можете покапризничать. И методика "неправильная", и "фотоаппараты" кривые и Adobe RAW неудачный выбор для сравнения. Что я могу ответить? Вас предупреждали.

Опять не(до)понимание
Речь не идет о сравнении RAW-конвертеров. Речь не идет о том, какой из них лучше/хуже. Предыдущий мой пост был про то, что некоторые RAW-конвертеры (если не все?) учитывают те самые phenomenae, о которых здесь столько много говорилось. Дальше все просто --- мы, как Вы помните, настаиваем на том, что при обработке/хранении изображений все эти phenomenae учитывать нельзя ни в коем случае --- при регистрации/хранении/обработке нужно (и можно!) учитывать только хорошо определенные физические хар-ки стимулов. Например, скалярные произведения стимулов с кривыми сложения.
Соответственно, если хотя бы в одном месте в цепочке преобразований каким бы то ни было образом мы исказили соотношения (математические) между (линейными) координатами стимулов, то обратной дороги нет --- мы уже *испортили* изображение. И дальнейшие сравнения/тесты и т.д. становятся неадекватными.

Предлагаю свою методику. Берем, например, Pantone веер. Выбираем лист (несколько листов) такой, что все цвета этого листа содержаться в sRGB гамуте. Готовим электронный аналог этого листа (картинку из кучи цветных квадратиков). И дальше натравливаем на этот лист несколько алгоритмов изменения яркости, следя за тем, чтобы ни один цвет не уполз за гамут (дабы избежать влияния рендеринга). К вечеру такой эксперимент проведу, сюда положу.

 

[alexnik]

Ответ: Обсуждение статей С.Н. и колл. о яркости и контрасте

Видите, вы сами непроизвольно свели задачу к анализу соотношений. "Пофиолетовеет" по отношению к чему? К образцу. Появилось два стимула, и мы изучаем не каждый по отдельности, а их сочетание. Отношения - это уже пара (как минимум) стимулов. А пара - это уже сложный стимул.

Ну тогда все ясно - т.н. "простых" стимулов вообще не существует, так?

С уважением,
Алексей