fotóművészet

A FOTÓ MÉRHETŐ ÉS LÁTHATÓ TECHNIKAI JELLEMTŐINEK KAPCSOLATA.

Első rész: A Photoshop az nem egy finomszemcsés előhívó!

Napról napra nyilvánvalóbb, hogy a fényképezés technikai eszközeinek, műszaki hátterének mai változásai, és a felhasználóknak ezekről (illetve magáról a fotográfiáról) alkotott képzetei között óriási szakadék tátong. Ez részben a megszokás számlájára írható: ugyanazokat a fogalmakat és sémákat használjuk, mint az ezüst-alapú fényképezés idején, miközben azok sokszor teljességgel alkalmatlanok a mai technikai folyamatok, problémák meghatározására, leírására. Nem segít az sem, hogy a gyártók a mindenkori szent értékesítési mutatók javítása érdekében valós információk helyett marketing-szempontok szerint manipulált féligazságokkal látják el, alaposan „megvezetik” termékeik (potenciális) vásárlóit. Mindehhez jön még az a bevett gyakorlat, ami önmagában szemléli a technikai paramétereket, mintegy fetisizálva azokat, mintha magukért volnának, és nem egy fotográfiai cél megvalósítására, a mi esetünkben egy fénykép (!) létrehozására, konkrét képi minőség elérésére való megfelelésért.Bármi is az oka szellemi felkészületlenségünknek, fel kell építeni új (fotó)technikai világképünket, tisztázni kell az alapfogalmakat, és meg kell keresni a köztük lévő összefüggéseket. Enélkül nem tudunk tájékozódni, és nem tudunk technikai szempontból hatékony és célirányos fotográfiai tevékenységet sem folytatni.Most induló cikk-sorozatunk ebben igyekszik olvasóinknak segítséget adni. Szerzőnk azt tűzte ki célul, hogy a fogalmak tisztázásán túl egységes logikai rendszerbe foglalja az eszközt és a célt, a fototechnikát és az annak segítségével létrehozott képet. Hiánypótló vállalkozásnak ígérkezik, és reméljük, az is lesz.(Tímár Péter) Elöljáróban A fotográfia egy eszközigényes tevékenység. Amióta George Eastman 1888 -ban kiadta a: 'You press the button and we do the rest' egy világszerte elterjedt tömegtevékenységgé vált, is min ilyen jelentős üzleti és marketing érdekek forrásává vált. Nyilvánvaló tény, hogy a tömegek, akik nem rendelkeznek a megfelelő háttér ismeretanyaggal támpontokat keresnek a beszerzési, technológiai és felvételkészítési területeken. Ez egy nyitott terület az agitációs tevékenység számára. Nem érdektelen ezért vizsgálat alá venni két, alapvetően fontos problémát. Az egyik a tudományos, a mérhető – és a fotográfus számára jelentőséggel bíró - paraméterek áttekintése, míg a másik kérdés az az, hogy ezekből a paraméterekből hogyan lehet kibogozni az adott vizuális (látható) cél elérését segítő információkat. A kérdés megválaszolása nem triviális! A fotótörténet számos példát mutat arra, hogy az adott korban már elavultnak tekinthető eszközökkel muzeális értékű fotókat lehet(ett) készíteni. Elegendő itt Eug?ne Atget, Josef Sudek vagy Jacques Henry Lartigue nevét megemlíteni. A másik véglet a fotográfia technikai fejlődését jelentő lépések megtétele az elérni kívánt cél érdekében. Közismert, hogy Edward Muybridge tevékenysége vagy az Ansel Adams -féle 'Zone System' jelentős mértékben kiszélesítette a felvételi lehetőségeket, illetve a felvételi körülmények meghatározásának pontosságát. Az itt felvállalt vizsgálati célok eléréséhez egy lépés megtétele valószínűleg elengedhetetlen. A jelenlegi fejlődési vonalak egyértelműen arra utalnak, hogy az un. 'digitális fotográfia'(1) az adott terület domináns – de nem egyeduralkodó – technológiájává vált. Felmerül tehát a probléma, hogy ez a változás miféle új összefüggéseket teremtett a felvételtől a látható képig vezető folyamatban. Ennek a témakörnek az áttekintése képezi ennek a cikknek a tárgyát. Az alapvető fázisok vizsgálatára a további részekben kerül sor, a tervek szerint az: l nyomtatás (vetítés) l optika és a detektálásl elsődleges és utólagos, numerikus manipuláció felosztásban. Végül egy megjegyzés. Miután gyakorlati jelentőségű vizsgálatról van szó, figyelembe kell venni a közérthetőség és a gyakorlattal való szoros kapcsolat követelményeit.(2) Eseteként azonban szükséges lehet bizonyos, mélyebb háttér ismeretanyagra való hivatkozás is. Ez a későbbiekben a lábjegyzetekben fog megtörténni, ahol szükséges a megfelelő hivatkozások segítségével. A fotográfiai munkafolyamat jellegzetességei A látszólagos hasonlóságok(3) ellenére a bináris alapú fotográfiának a látható képhez vezető folyamata alapvetően megváltozott az ezüstalapú rendszerekhez képest. Itt is a keresőn keresztül kell dolgozni, gombokat kell nyomogatni és csavargatni, és egy objektív van a gép elején. Ezzel azonban a hasonlatosság véget is ért.(4) Az ezüstalapú fotográfiai folyamat egy alapvetően szekvenciális munkafolyamat, ahol egy adott lépésben lényegében nem befolyásolhatóak az előző lépésekben működő technikai paraméterek. Fázisonként az éppen csak az aktív hordozó reakciói ('válaszfüggvénye') befolyásolhatóak. Alúlhivással, túlhivással nem az expozíció változik meg, hanem a filmhordozó 'válasza' manipulálható. Nincs lehetőség a mélységélesség, a kromatikus aberráció, stb. változtatására sem. Ezzel szemben a bináris rendszerekre alapozott munkafolyamat egy nemlineáris, globális folyamattá alakult át. Kissé pongyolán fogalmazva, a falon függő óra szerint egymásután következő lépések csak egyetlen szétválaszthatatlan akciót képeznek, a jelátviteli függvény befolyásolása érdekében. Nem túlzás kijelenteni, hogy az expozíció megléte sem szükségszerű. Numerikus úton 'egyszerűen' generálhatóak nemlétező dolgok 'fényképei', illetve az egyéb úton beszerzett információkból fényképszerű, vizuálisan érzékelhető tényeket produkálni.(5) A következmények Az eddig elmondottakból következik, hogy nincs gyakorlati jelentősége a látvány és tárgyiasított másolata közötti folyamat fázisonkénti vizsgálatának. Legyen példa itt egy érdekesnek ítélhető tény. Elterjedt nyomtatási technológiák egyik számszerűsíthető ténye az, hogy szoros kapcsolat van az elérhető vonalélesség (lpi – vonal per inch) és a visszaadható árnyalatok mennyisége között.(6) Miután a professzionális gyakorlatban az lpi értéket a nyomtatóvezérlő szoftverrel változtatni lehet az elérhető hatások mélyreható változásokat eredményeznek. A változtatás például befolyásolja a teljes színvisszaadási válaszfüggvényt (lásd a fenti lábjegyzetet), valamint a látszólagos élességet. Ennek következtében az objektív és az utána következő numerikus manipuláció csak az utolsó lépésnek a figyelembevételével értékelhető reálisan. Továbbmenve: ez a tény megszabja az elérhető, maximális képnagyságot is. Ugyanis, ha a képben lassan változó, kismértékű árnyalatváltozások találhatók, amelyek jelentős távolságokra terjednek ki, a túlzott mértékű nagyítás észrevehető ugrásokat(7) produkál a nyomatban Közismert tény az is, hogy speciális programokkal az optikai képtorzítás, a kromatikus aberráció és a perspektivikus elrajzolódások jelentős mértékben korrigálhatók az utólagos, numerikus feldolgozás során. Ez egyfelől az objektív korrekciós állapotának jelentőségét csökkenti, másfelől - miután képpontok manipulálást kívánja meg - az optikától független matematikai technológiák alkalmazásához vezet. Jogosnak tűnik tehát a kijelentés, hogy a numerikus alapú fotográfia egyetlen egy globális akció és nem fázisokra osztható tevékenység,melynek célja a rendszer totális válaszának meghatározása. A tudományos megközelítés számár ezérta folyamat egy sokparaméteres, nemlineáris jelátviteli rendszer, amelynek csak bizonyos vetületei közelíthetők meg a mérési, számszerűsíthető akciók(8) számára. Ezek után nyilvánvaló, hogy az egyéb, kulturális, pszichológiai és fiziológiai tényeket is magába foglaló, személyes látványértékelés és a parciális tulajdonságokat számszerűsítő mérési eredmények helyzetfüggő, alapvetően bizonytalan és meghatározhatatlan kapcsolatban állnak egymással. Ez persze nem vezethet arra a következtetésre, hogy az optikai, nyomtatási, stb. tesztek és mérések teljesen jelentéktelenek. Egyedül az a cél – ami egyben ennek a cikksorozatnak is az alapvető célja - hogy az ezekben rejlő információkat a képekkel, a fotográfiai projektekkel elérendő célok alapján lehessen kihámozni. Illetve ezeknek a céloknak az elérését meghatározó technikai határokat lehessen megítélni. Szükség van tehát a globális, a képekhez vezető folyamatról kialakított kép mélyebb vizsgálatára beleértve a merhető tulajdonságok tudományos és gyakorlati jelentőségének taglalását is. A numerikus rendszer tulajdonságai, jelentősége A látható képhez vezető út tulajdonképpen egy transzformációs folyamat. Az optikai-detektáló rendszer milliós nagyságrendben kiindulási képpontokat szolgáltat, melyeknek egy, a detektor rendszertől függő hányada nem mért, hanem numerikusan generált adat(9). Ezt a kiindulási számcsoportot kell a nyomtatásban használt technológiától függően a nyomtató meghajtó szoftvere számára érthető jelsorozattá alakítani. A vezérlő szoftver az adatfolyamot a nyomtató mechanikus, elektromos rendszerét vezérlő akciókká transzformálja. Ez az inkjet rendszerben például a kicsiny színezék cseppecskék kialakítását és kilövését vezérlő elektromos impulzussorozat. Az impulzusok száma természetszerűleg a kiindulási képpontok számának többszöröse is lehet. Felmerül a kérdés, hogy vajon vannak -e itt buktatók. Jogos az a feltevés, hogy az idáig vezető numerikus folyamatok a részrendszerek kompatibilitási problémái miatt jelentős kompromisszumokat időnként nehezen igazolható feltevéseket is tartalmaznak. Ez a tény egyértelműen megkérdőjelezi és nyilvánvalóan relativizálja például az optikai padokon mért objektív jellemzők közvetlen alkalmazását. A látható végeredményhez vezető út további problémáktól terhes. Az egyik leglényegesebb dolog az az, hogy a folyamat vezérléséhez állandóan egy generált változatot kell kivetíteni a monitorra. Egy az általános fogyasztói szférában alkalmazott, magas minőségű monitorok 3..4 millió képalkotó elemet tartalmaznak. Ennek egy bizonyos hányadát az alkalmazott szoftver foglalja le. A professzionális gyakorlatban a kamera több mint 10 millió képpontos szolgáltat. Felmerül a kérdés, hogy mi a kapcsolat a komputer képernyőjén látható jelenség az aktív memóriában tartózkodó, manipulálandó adathalmaz és a nyomatban rögzített kép között? A részletek a cikksorozat egy következő tagjában kerülnek tárgyalásra. Vannak egyéb, a későbbiekben megemlítendő tények is. De már talán ennyi is elég ahhoz, hogy a szaklapokban megjelenő tesztek eredményeit igen gondos vizsgálat alá kell venni egy döntés meghozatala előtt. Nem okozhat meglepetést az a kijelentés sem, hogy a teszteredmények alapján kialakított minőségi hierarchia felborulhat a sokszor véletlenszerű gyakorlati körülmények között. Még egy pont megnevezése válhat a későbbiekben fontossá. A képmanipulálási folyamatokban sok transzformációs lépés szerepel. A lehetséges perspektíva korrekció, az optikai hibák következtében fellepő elrajzolódások csökkentésére irányuló lépések a képméret változtatása stb. könnyen vezet arra az eredményre, hogy az végleges képpontok tulajdonképpen csak laza, funkcionális kapcsolatban állnak az objektív és a detektor rendszer által szolgáltatott kiindulási adathalmazzal. Ebben a vonatkozásban figyelmet érdemlő tényező a fájl formátum változtatása(10), a színtér transzformálása és még sok, a fotográfus által nem befolyásolható átalakítási folyamatok együttes hatása is. A hardver és az elsődleges numerikus korrekciók jelentősége Az eddigiekből természetszerűen következik, hogy a hardver (objektív/detektor) szerepe csupán a kiindulási adathalmaz kialakítása. Az optikai korrekciós állapoton túlmenően itt – az ezüstalapú fotográfiához képest – minőségileg új tényezők jutnak szerephez. Az egyik legfontosabb paraméter az foton- és az elektronikus zaj(11). A detektálási zaj jelenléte és az ebből következő numerikus korrekciós lépés alapvető és meghatározó tényező az eredményezett, látható és érzékelhető képminőség szempontjából. Némi túlzással kijelenthető, hogy ez a paraméter fontosabb mint az optikai korrekciós állapot – feltéve, hogy az egy elfogadható szinten van.(12) A következtetés alapja az a tény, hogy a zajcsökkentő algoritmusok egy adott képpont véges környezetét kell, hogy alapul vegyék az eljárás folyamán. Ez a lépés különösen a gyorsan változó képrészleteknél, a határvonalak környékén okoz problémákat, amely területek alapvetően fontosak az érzékelhető képminőség, képélesség szempontjából. Külön figyelmet érdemel a primer adathalmaz kialakítása és tárolása is. Lényegében két út áll a fotográfus rendelkezésére. Az egyik az un. RAW formátumra a másik a JPEG formátumra vezető út. A RAW formátum a gyártók és a hiedelmek szerint 'kezeletlen' adathalmazt jelent. A kijelentés persze némi elővigyázatossággal kezelendő. Bizonyos, előzetes akciók hozzátartoznak a szenzorelemek kiolvasási és digitalizálási lépeseihez. Ezek persze nagyrészt gyártói, ipari titkok és nincs kizárva a primer zajcsökkentő eljárások alkalmazása sem. Így nem csoda, hogy az ADOBE által javasolt, univerzális digitális formátum a DNG nem került széleskörű alkalmazásra. Az sem váratlan, hogy egyazon RAW formátumú fájl különböző fordító programokkal meglepően eltérő eredményeket szolgáltat – egy példa az alábbiakban kerül megemlítésre. Sokkal problémásabb a kamerán belüli JPEG konverzió. Ez egy olyan lépés amelyik eleve megszünteti a primer, detektált adatokkal való közvetlen kapcsolatot amit a 10-edik lábjegyzet precizírozott. Ezért ez a formátum a magasabb szintű fotográfiai gyakorlatban csak a felvételi körülmények és az elérni kívánt célok gondos mérlegelése után alkalmazható. A numerikus feldolgozás hatásai Említést nyert már az a tény, hogy a numerikusan produkált fényképek manipulációja tulajdonképpen a megjelenítés (nyomtatás, vetítés, stb.) követelményeinek kielégítését célozza, és az akció függetlenül a manipuláció lépéseinek számától, egyetlen folyamatnak tekintendő. Nyilvánvaló, hogy ez a megközelítés megköveteli az egyes fázisok rendszerszerű kiépítését. Az alapok megteremtése – az alkalmazandó színtér(13), az adatok reprezentációja(14) és a RAW konverzió – meghatározó jelentőségű(15). A részletek vizsgálatát egy későbbi cikkre hagyva itt csak a globális meggondolásokra lehet szorítkozni. A legfontosabb változás a konvencionális szemléletmódhoz képest az az, hogy a folyamatot a végétől kezdve visszafelé haladva kell felépíteni. A kijelző rendszer tulajdonságai: printer, projektor, TV, stb. nem csak saját hatáskörben vezetnek érzékelhető változásokhoz, hanem a manipulációs fázisok maradvány jellegzetességei váratlan eredményeket produkálhatnak. Lásd például a 7. lábjegyzetet. A tesztekről Az előzőek nem teszik teljesen értelmetlenné a különböző indítékokból, különböző forrásokban megjelenő teszteket, csak azok érvényességi határait és a levonható következtetéseket helyezi a kellő megvilágításba. A részletek kidolgozása a cikksorozat további tagjaiban kerül sor. A felvállalt vonal alapján néhány általános megjegyzés a helyénvaló. A digitális korszakban a jelátviteli függvények vizsgálata vált – joggal – általánossá. Megemlítendő azonban, hogy az általában alkalmazott kontraszt- vagy moduláció átviteli függvény (MTF) és a szokásos mérési paraméter, pl. 50 vonal milliméterenként, egy részleges eredmény. Az MTF tulajdonképpen egy függvényegyüttes(16) egyik eleme. A mérési elrendezés általában vonalrendszerek leképezésére és kiértékelésére alapozottak. Ez az elrendezés azonban igen ritka a fotográfiai gyakorlatban. Kérdés, hogy az így kapott eredmények mennyire mértékadóak például a bőrtónusok leképezését illetően. Másik alapvető probléma az, hogy egyetlen, vagy néhány teszt nem adhat számot a gyártmány minőségi paramétereinek lehetséges ingadozásairól. Az optikai-detektáló alrendszernél sokkal lényegesebb a numerikus folyamatok minősége és az optikai és numerikus hatások kölcsönhatása. Ez a terület egy igen kiterjedt fehér folt. Már említést nyert az előzőekben, hogy a zajcsökkentő eljárások, valamint a hiányzó szenzorelemek adatainak utólagos meghatározása kényszerűen egy egyedi képpontot egy több képelemet tartalmazó területtel helyettesítenek. Ez a tény egy gyakorlatilag megjósolhatatlan következményekkel járó hatásrendszert hoz létre. Itt kel visszatérni a színtér megválasztásának a problémájára. A színtér transzformáció ha egy tágabb színterületet felölelő verzióról (pl. Prophoto RGB) egy szűkebb tartományú színtérre vezet (pl. sRGB) adott esetben megváltoztatja a térbeli eloszlásokat, ami végül is befolyásolja a nem lokális manipulációk eredményeit. Az utóbb felsorolt tények egyértelműen mutatják a részleteket felölelő tesztek iránymutató jellegének relativizálódását. Az optikai padokon végzett, vagy geometrikusan strukturált tesztábrákkal végrehajtott mérések jelentősége erőteljesen csökkent az ezüstalapú fotográfiához képest. Hogyan tovább? Az ezt követő cikkekben a technikai jellemzők részletesebb kidolgozása a cél állandóan figyelembe véve az itt kifejtett általános képet. Külön hangsúlyt kell fektetni a 'reverse engineering', azaz a megjelenítési fázis tulajdonságaiból, követelményeiből meghatározható tényezőket. Montvai Attila Képaláírások: 1. kép: Itt arra a két tényre hívjuk fel a figyelmet, hogy eltérő RAW fordítók különböző eredményekre vezetnek, illetve a rozsdás fémkakas egyszer az Adobe Photoshop CameraRaw alprogramjával és egyszer a Rawshooter Premium fordítóval került TIF formában tárolásra. A fordítás mindkét esetben a sztenderd beállításokkal történt. Ezután a két kép Photoshopban a kivonó utasítással színcsatornánként (vörös, zöld, kék csatornák) három új színcsatornát szolgáltattak. Ezeket egyesítve keletkezett a különbséget mutató kép. Az itt bemutatott eredeti képet a CameraRaw fordító szolgáltatta. 2. kép: Itt az látható, hogy két JPEG tárolás különböző minőségi paraméterekkel (tömörítési fokozattal) egy adott képnél eltéréseket produkálhatnak. Ebben az esetben az eljárás egyszer?bb volt. Photoshopban egy Pentax RAW formátumú képet ismételten a CameraRaw alprogram bitmap formátumra transzformálta, azután két JPEG minőségi paraméterrel (12 és 8) került tárolásra, majd a fentiekben leírt módon a különbség képhez lehetett jutni. Ebb?l egy kis részletet kinagyítva jól lehet látni a cikkben említett blokk struktúra jelenlétét. Két megjegyzést kell még megtenni. Az egyik az, hogy minél sötétebb egy képpont, annál kisebb a két kiindulási kép közötti különbség. Nyilvánvalóan a (0,0,0) RGB értékek azonos képpont tulajdonságokra utal.A másik pedig az, hogy a jelzett eltérések csak kvalitatív képet nyújtanak. Az adott technológia nem alkalmas igazolhatóan kvantitatív eredmények elérésére. A cél itt a figyelemfelkeltés. M. A Jegyzetek:[1] A megjelölés nem teljesen pontos, miután az alapvető, detektáló receptorok analóg jeleket szolgáltatnak, melyek csak egy további lépésben transzformálódnak bináris alapú jelekké. Ezért sokkal pontosabb lenne a 'binárisan tárolt' fotográfia megnevezés.[2] Be kell ismerni, hogy ez nem minden esetben lehetséges.[3] Az ADOBE Lightroom program a képkorrekciós modult 'Development' cimmel látta el ('Előhívás')[4] Talán ezért a 'Nyomtatás/Printing' nem lett 'Fixálás'[5] Magnetic Resonance Imaging[6] A pontos összefüggés a következő cikk t'rgya. [7] Szaknyelven szólva 'banding' lép fel.[8] A fotográfiai sajtóban ezek 'tesztekként' jelennek meg, melyek gyakori célja az árhierarchiával azonos minőségi hierarchia hitelesítése.[9] Például a Bayer elrendezésű CCD két zöld, egy piros és egy kékre érzékeny elemet tartalmaz csoportonként, így két képpontban két 'kitalált' színadat található. Ez az un. 'demosaicing' eljárás.[10] Így például a JPEG fájl nem is színpontokat, hanem a diszkrét koszinusz transzformáció következtében nyert mennyiségeket tartalmazza. A beolvasáskor ez az adathalmaz alakul át az operációs rendszer és az adott szoftver által megkövetelt, standardizált bitnap formátumra. A JPEG 2000 formátum pedig un. Wavelet együtthatókat tartalmaz. Ilyen körülmények között csak egyetlen tény biztos. Sok eredeti képinformáció vész el, és igen sok információ numerikus úton kerül kialakításra. Így a kiindulási adathalmaz és a kijelzésre kerülő adathalmaz nem merhető, hanem generált, funkcionális kapcsolatban állnak egymással. [11] A kiterjedt és jelentős zajforrások hatása a sorozat következő cikkében kerül vizsgálat alá. [12] Ismeretesek képrekonstrukciós eljárások, amelyek pl. a mélységélesség látszólagos kiterjesztését eredményezik.[13] sRGB, Adobe RGB (1998) vagy ProPhoto RGB a lehetséges változatok[14] Az un. bitmélység egy fontos tényező. A jelenlegi szoftver spektrum lehetővé teszi a 8- vagy 16 bitmélységű reprezentáció alkalmazását. A választás kihatása – eléggé meglepő módon – inkább numerikus mint vizuális jelentőségű és az egész számokkal történő aritmetika tulajdonságaival van összefüggésben. [15] Lásd pl. a tesztet: http://www.zen20934.zen.co.uk/photography/convertertests.htm#Table%20of%20Content[16] A moduláció átviteli függvény az un. optikai -átviteli függvény egyik eleme, a másik elem az un. fázisátviteli függvény.